Historian orgaanisen kemian. Kohde ja arvo Organic Chemistry

Harvat ihmiset ajattelevat, mitä on tehtävä orgaanisen kemian elämässä nykyihmisen. Mutta se on valtava, on vaikea yliarvioida. Aamulla, kun henkilö herää ja menee pestä ja pitkälle iltaan, kun hän menee nukkumaan, hän jatkuvasti seurattava tuotteen orgaanisen kemian. Hammasharja, vaatteet, paperi, kosmetiikka, huonekalut ja sisustus, ja paljon muuta - kaikki tämä antaa meille sen. Mutta kun se ei pidä paikkaansa, ja orgaanisen kemian tietää hyvin vähän.

Katsokaamme kuinka kehittynyt askel askeleelta historian orgaanisen kemian.

1. ajan kehitystä kunnes XIV vuosisadalla, nimeltään luonnollinen.

2. XV - XVII vuosisadalla - alusta kehittämistä tai iatrokemia alkemiaa.

3. Century XVIII - XIX - ylivoima teorian vitalismi.

4. XIX - XX vuosisadan - voimakasta kehittämistä, tieteellisten vaiheessa.

Aloittaa tai luonnollinen kehitysvaiheeseen orgaanisen kemian

Tämä vaihe koostuu hyvin uusi käsite kemiallisten alkuperää. Ja alkuperä mennä niin pitkälle taaksepäin kuin antiikin Roomassa ja Egyptissä, jotka ovat erittäin pätevä asukkaita oppinut tekemään väriaineet väritys esineiden ja vaatteiden luonnon raaka-aineista - lehdet ja varret kasveja. Nämä olivat indigo, jolloin syvän sininen väri, ja alizorin värjäys kirjaimellisesti kaiken mehukas ja houkutteleva sävyjä oranssi ja punainen. Epätavallisen vikkelä asukkaat eri kansallisuuksia samalla myös oppinut, miten saada etikkaa, jotta henkiä sakkaroosista ja tärkkelystä sisältäviä aineita kasviperäistä.

On tunnettua, että hyvin yleinen ruoka soveltamisessa tämän historiallisen aikakauden olivat eläinrasvat, kasviöljyt ja hartseja, joita käytetään kokit ja parantajat. Ja myös arjessa eri myrkkyjä olivat tiukasti kuin tärkein ase vnutriusobnyh suhteita. Kaikki nämä aineet ovat tuotteita orgaanisen kemian.

Mutta valitettavasti sellaisenaan käsite "kemian" ei ole olemassa, ja tutkimus tiettyjen aineiden selventämiseksi ominaisuuksia ja koostumusta ei tapahtunut. Näin ollen, tämä ajanjakso on nimeltään spontaani. Kaikki löydöt olivat satunnaisia, epätarkan luonteen kuluttajien arvoja. Tätä jatkui kunnes seuraavan vuosisadan.

iatrokemia ajalle - lupaavan alun kehitys

Itse asiassa se oli XVI - XVII vuosisatojen alkoi syntyä suoraa esityksiä kemian tieteenä. Työn kautta tutkijoiden aikaa saatu orgaanisten aineiden keksitty yksinkertainen tislauslaite ja sublimoimalla käytettyjen aineiden erityisen kemiallisen alusten murskaus aineiden erottaminen luonnon tuotteita ainesosia.

Pääpaino oli tuolloin lääke. Halu saada tarvittavia lääkkeitä on johtanut siihen, että tehdas seisoi eteerisiä öljyjä ja muita raaka-aineista. Siten, Karl Scheele saatiin useita orgaanisia happoja kasviperäisistä raaka-aineista:

• omena-;
• sitruuna;
• Gallian;
• maito;
• oksaali-.

Tutkimuksesta kasvien ja jakaa nämä hapot tiedemies kesti 16 vuotta (1769-1785). Tämä oli alussa kehitys, loi perustan orgaanisen kemian, joka on suoraan haara kemian on tunnistettu ja nimetty myöhemmin (varhainen XVIII).

Samana ajanjaksona Lähi GF esiin Rueil kiteitä virtsahapon urea. Muut kemistit meripihkahappo saatiin keltainen, viinihappo. Yhteiskäytössä sisältää menetelmän kuivatislaamalla kasvien ja eläinten materiaaleista, joilla saadaan etikkahappoa, dietyylieetterissä, puu alkoholi.

Näin alkoi intensiivinen kehitystä orgaanisen kemianteollisuuden tulevaisuudessa.

Vis Vitalis tai "elämän voima"

XVIII - XIX-luvulla orgaanisen kemian on hyvin kaksijakoinen: toisaalta, on olemassa useita keksintöjä, jotka on valtava arvo. Toisaalta pitkään, kasvu ja kertyminen tarvittavan tiedon ja oikeat ideat esti hallitseva teoria vitalismi.

Tämä teoria keksittiin ja jossa esitetään keskeiset Jens Jakobs Berzelius, joka samalla hän itse on antanut, ja määritelmä orgaanisen kemian (tarkkaa vuotta on tuntematon, tai 1807 tai 1808). Säännösten mukaisesti tämän teorian, orgaaniset aineet voidaan muodostaa vain eläviin organismeihin (kasvit ja eläimet, mukaan lukien ihmiset), ainoana eläviä olentoja on erityinen "elämän voima", jonka avulla näitä aineita tuotetaan. Vaikka epäorgaanisia aineita saada orgaanisen täysin mahdotonta, koska ne ovat tuotteita eloton, palamaton, ilman vis Vitalis.

Sama tutkijat ensimmäinen luokitus kaikkien tiedossa olevien yhdisteiden epäorgaanisten (elottomia, kaikki aineet, kuten vesi ja suola) ja orgaanisten (elävä, jotka kuten oliiviöljy ja sokeri) on ehdotettu. Myös Berzelius ensimmäinen nimetty erityisesti, että tällaiset orgaanisen kemian. Määritys oli: osa kemian, joka tutkii peräisin olevia aineita elävistä organismeista.

Tänä aikana, tutkijat helposti toteuttaa konversion orgaanisten yhdisteiden epäorgaanisia, esim., Polttamalla. Kuitenkin mahdollisuus tuotantosuunnan mitään ei ole vielä tiedossa.

Kohtalon ivaa on, että se oli opiskelija Jens Berzelius Fridrih Veler osaltaan alun romahduksen teorian opettajansa.

Saksan tutkija työskentelee syanidiyhdisteiden ja yksi kokeita, jolloin saatiin kiteitä onnistuu Samanlainen virtsahapon. Tämän seurauksena tarkempi tutkimus hän havaitsi, että todella onnistunut saamaan orgaanisen aineen epäorgaanisista ilman vis Vitalis. Ei ole väliä kuinka skeptinen Berzelius, hän joutui myöntämään tämän kiistaton tosiasia. Joten se jaetaan ensimmäinen isku vitalistisiin näkemyksiä. Historian orgaanisen kemian alkoi saada vauhtia.

Useita keksintöjä, murskattu vitalismi

Wohler menestys on innoittanut kemistit XVIII vuosisadalla, niin alkoi laajaa testausta ja kokeita, jotta saadaan orgaanisen aineksen in vitro. Tällaiset synteesit, jotka ovat kriittisiä ja tärkein on ollut useita.

1. 1845 G. - Adolf Kolbe, joka oli oppilas Wohler, hallinnoi yksinkertainen epäorgaaniset C, H _2, O ₂ monivaiheinen yhteensä synteesi, jolloin saatiin etikkahappo, joka on orgaanista materiaalia.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom toteutetaan glukoosia synteesi tärkkelyksestä ja happo.
3. 1820 Anri Brakonno denaturoitu proteiini hapolla ja käsitellään sitten typpihapolla ja saatu seos ensimmäiset 20 aminohappoa syntetisoitiin myöhemmin - glysiini.
4. 1809 Michel Chevreul tutkittu koostumus rasvat, yrittää jakaa niitä sen osatekijät. Sen seurauksena hän sai rasvahappoja ja glyserolia. 1854, Zhan Bertlo toiminnan jatkuminen Chevrel glyserolia ja kuumennettiin steariinihappo. Tulos - rasvaa, tarkalleen toistaa rakenne luonnollisia yhdisteitä. Myöhemmin hän onnistui saamaan ja muut maitorasvat, jotka olivat hieman erilaiset molekyylirakenne luonnollisista analogeista. Että on osoitettu, on mahdollista saada uusia orgaanisia yhdisteitä, joilla on suuri merkitys laboratoriossa.
5. J. Berthelot syntetisoitiin metaani rikkivedyn _(H2S) ja hiilidisulfidin _(CS2).
6. 1842 Zinin oli kykenee syntetisoimaan aniliinia nitrobentseeniä väriainetta. Myöhemmin hän onnistui saada useita aniliinivärit.
7. A. Bayer luo oman laboratorio, joka on ollut aktiivinen ja onnistunut synteesi orgaanisten väriaineiden, samanlainen luonnon: alitsariinia, indigoväriaineet, antrohinonovye, ksanteeni.
8. 1846 synteesi nitroglyseriiniä tutkijat Sobrero. Hän kehitti myös teorian tyypit, jossa sanotaan, että aineet muistuttavat joitakin epäorgaanisia ja ne voidaan valmistaa korvaamalla vetyatomit rakenteessa.
9. 1861 A. M. Butlerov syntetisoitiin makeutusaine formaliinia. Ne formuloitiin määräysten teorian kemiallinen rakenne orgaanisten yhdisteiden merkitystä esillä olevan päivä.

Kaikki nämä löydökset ovat tunnistaneet kohteena orgaanisen kemian - hiilen ja sen yhdisteet. Lisäksi löydöt ovat keskittyneet mekanismeja kemiallisia reaktioita orgaanisen kemian, vahvistaa luonteen sähköisten vuorovaikutusten, ja rakenteen yhdisteiden.

Jälkipuoliskolla XIX ja XX vuosisadan - aikaa maailmanlaajuisen kemiallisten löytöjä

Historian orgaanisen kemian ajan on tehty kaikki suuret muutokset. Toimivat monet tutkijat yli mekanismien sisäiset prosessit molekyylejä, reaktiot ja järjestelmät on tuottanut tuloksellisesti. Joten, vuonna 1857, Friedrich Kekule kehitti teorian valenssin. Se kuuluu myös suuri ansio - löytö molekyylien rakenne on aromaattinen hiilivety bentseeni. Samalla A. M. Butlerov muotoiltu teoria rakenteen asema yhdisteitä, joissa viittaa hiili tetravalence ja ilmiö olemassaolon isomeerit ja.

VV Markovnikov ja A. M. Zaytsev kaivaa tutkimuksen reaktiomekanismien orgaanisen aineksen ja muotoilla joukko sääntöjä, jotka selittävät näiden mekanismien ja vahvista. Vuonna 1873 - 1875 vuotta. I. Wislicenus, Van't Hoff ja Le Bel tutkia tilajärjestely atomien molekyylien, paljastaa, että on olemassa stereoisomeerit ja tulla progenitoreja koko tieteen - stereokemia. Paljon erilaisia ihmisiä mukana luomiseen orgaanisen kemian alalla, josta olemme tänään. Näin ollen, orgaanisen kemian tutkijat ovat huomionarvoisia.

Loppuun XIX ja XX vuosisadan - aikaa maailmanlaajuinen löytö lääketeollisuudessa, maaliteollisuudessa, kvanttikemia. Harkita avaamista, jotta maksimiarvo orgaanisen kemian.

1. 1881 Conrad M. ja M. Gudtseyt syntetisoitiin anestesia, veronaalipuskurissa ja salisyylihappoa.
2. 1883 L. Knorr sai antipyriinin.
3. 1884 F. Stoll sai pyramidon.
4. 1869 Hyatt veljekset voitti ensimmäisen tekokuitu.
5. 1884 D. Eastman synteettisesti selluloidifilmistä.
6. 1890 sai ammoniakkimenetelmällä kuitu L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross ja hänen kollegansa sai rayon.
8. 1897 F. Miescher ja Buchner perustettu teorian biologinen hapetus (solu-fermentoinnin löydettiin ja entsyymejä kuin biokatalyytteinä).
9. 1897 F. Miescher havaittu nukleiinihappoja.
10. Alussa XX vuosisadan - uusi kemiaa organometallisia yhdisteitä.
11. 1917 Lewis avasi sähköisen luonteen kemiallisia sidoksia molekyyleissä.
12. 1931 Hückel - perustaja kvantti mekanismien kemian.
13. Of 1931-1933. Laymus Pauling perustelee resonanssi teoria, ja myöhemmin hänen työtoverinsa paljastaa ydin suuntauksista kemiallisissa reaktioissa.
14. 1936 Nylon synteettistä.
15. Of 1930-1940. AE Arbuzov aiheuttaa kehittämiseen Orgaaniset yhdisteet, jotka ovat perustana muovien, lääkkeiden, ja hyönteismyrkyt.
16. 1960 Akateemikko Nesmeyanov opiskelijoiden kanssa loi ensimmäisen synteettisen ruokaa laboratoriossa.
17. 1963 Du Vinho Insuliinin, joka on valtava edistysaskel lääketieteessä.
18. 1968 Intian HG Koraania onnistui antamaan yksinkertaisia geeni, joka auttoi selvittämisessä geneettisen koodin.

Siten merkitys orgaanisen kemian ihmisten elämässä yksinkertaisesti valtava. Muovit, polymeerit, kuituja, maaleissa ja lakoissa, kumi, kumi, PVC-materiaalien, polypropeeni ja polyeteeni, ja monet muut modernit aineita, joita ilman nykyään ei yksinkertaisesti ole mahdollista elämää, monimutkaisemmaksi sen löytö. Sadat tutkijat ovat tehneet vuosia kovaa työtä, joten ei ollut yleinen historian kehityksen orgaanisen kemian.

Moderni järjestelmä orgaanisten yhdisteiden

Tehneet valtavan ja vaikean tien kehittämiseen orgaanisen kemian, ja nyt ei pysy paikoillaan. On yli 10 Mill. Liitännät, ja tämä määrä kasvaa joka vuosi. Siksi on olemassa systemaattista järjestelmää rakenne aineita, joka antaa meille orgaanisen kemian. Orgaanisten yhdisteiden on esitetty taulukossa.

Yhdisteiden luokasta	rakenteellisia piirteitä	On yleinen kaava
Hiilivedyt (joka koostuu vain hiili- ja vetyatomeista)	tyydyttynyt (vain sigma sitova.); tyydyttymättömiä (sigma ja pi viestintä.); asyklisiä; syklinen.	Alkaanit CnH2n + 2; Alkeenit, sykloalkaaneja CnH2n; Alkyynit, alkadieenit, C n H 2n-2; Areena C 6 H 2n-6.
Aineita, jotka sisältävät erilaista heteroatomia pääryhmän	halogeenit; OH-ryhmä (alkoholit ja fenolit); ryhmittely ROR (eetterit).	R-Hal; R-OH; ROR.
karbonyyliyhdisteet	aldehydit; ketonit; kinonit.	RC (H) = O
Yhdisteet, jotka sisältävät karboksyyliryhmän	karboksyylihappo; esterit.	R-COOH; R-COOR.
Yhdisteet, jotka sisältävät rikkiä, typpeä tai fosforia molekyylin	Voivat olla syklisiä tai ei-syklisiä	-
organometalliset yhdisteet	Hiili on sitoutunut suoraan toiseen elementtiin, mutta ei ole vety	kanssa e-
organometalliset yhdisteet	Sitoutunut hiili metalliin	With-Me
heterosykliset yhdisteet	Rakenne-pohjainen sykli jäsenten kanssa heteroatomia	-
luonnollisia aineita	Suuri polymeerin molekyylit, jotka muodostavat luonnollisten yhdisteiden	proteiinit, nukleiinihapot, aminohapot, alkaloidit ja vastaavat. d.
polymeerit	Aineet, joilla on korkea molekyylipaino, jotka perustuvat monomeeriyksiköihin	n (-RRR-)

Tutkimuksessa koko erilaisten aineiden ja reaktioita, joissa ne tulevat, ja on aiheena orgaanisen kemian tänään.

Tyypit kemialliset sidokset orgaanisten aineiden

Sellaisten aineiden, tunnettu siitä elektronnostaticheskie vuorovaikutuksia molekyylien sisällä, joka on ilmaistu läsnä orgaaniset kovalenttisia polaarinen ja ei-polaarinen kovalenttisia sidoksia. Organometallinen yhdisteet voivat muodostaa heikko ionisen vuorovaikutuksen.

Kovalenttisen ei-polaarinen viestinnän välillä esiintyy C-C-saattamalla kaikki orgaaniset molekyylit. Kovalenttiset polaariset vuorovaikutukset ominaista eri-nonmetal atomia molekyylissä. Esimerkiksi C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Tämä on kaikki johtuu orgaanisen kemian, jotka ovat olemassa muodostumista yhdisteitä.

Vaihtelut kaavojen orgaaniset

Yleisin kaavat jäsenmäärästä yhdiste nimeltään empiirinen. Nämä mallit on saatavana molemmille epäorgaanisen aineen. Mutta kun se tuli laatimiseen kaavoja orgaanisen kemian, tutkijat oli kohdattava useita ongelmia. Ensinnäkin, paino monet niistä, satoja tai jopa tuhansia. On vaikea määrittää empiirinen kaava niin laaja ainetta. Näin ollen, ajan oli osio orgaanisen kemian orgaanisena analyysi. Sen perustajat pidetään tutkijoiden Liebig, Wohler, Gay-Lussac ja Berzelius. Ne yhdessä teoksia A. M. Butlerova, jonka tunnuksena on olemassa isomeerien - yhdisteitä, joilla on sama laadullinen ja määrällinen koostumus, mutta eroavat rakenteeltaan ja molekyylin ominaisuuksiin. Siksi rakenne orgaanisten yhdisteiden ilmaistaan nykyään ei ole Empiirinen ja rakenteellinen täydellinen tai kondensoitu rakennekaava.

Nämä rakenteet - ominainen ja erottuva piirre, joka on orgaanisen kemian. Kaavat kirjoitetaan käyttämällä viivoja, on kemiallinen sidos. esim., butaani kondensoidaan rakennekaava on muodossa _CH3 - CH ₂ - CH ₂ - CH _3. Koko rakennekaava, joka esittää kaikkia kemiallisia sidoksia molekyylissä.

Lisäksi on olemassa tapa tallentaa molekyylikaavat orgaanisia yhdisteitä. Hän näyttää samalta kuin empiirinen epäorgaanisia. Ja butaani, esimerkiksi, se on: C ₄ H _10. Että on molekyylikaava antaa kuvan vain noin laadullinen ja määrällinen koostumus yhdistettä. Rakenteelliset luonnehtivat sidoksen molekyylin, jotta niitä voidaan käyttää ennustamaan tulevaa käyttäytymistä ja kemialliset ominaisuudet. Nämä ovat ominaisuuksia, jotka on orgaanisen kemian. Kaavat on kirjoitettu missään muodossa, jokainen niistä on totta.

Tyyppisestä reaktiosta orgaanisen kemian

On olemassa tietty luokittelu tyypin orgaanisen kemian reaktioita tapahtuu. Ja jotkut näiden luokitusten eri perustein. Mieti tärkeimmät.

Mekanismeja kemiallisia reaktioita menetelmiä rikkoutumisen ja sidoksen muodostumisen:

• tai homolyyttisestä radikaali;
• heterolyyttisen tai ionisia.

Reaktiot tyypit muutoksia:

• ketju radikaali;
• nukleofiilinen alifaattinen substituutio;
• nukleofiilinen aromaattinen substituutio,
• eliminointireaktio;
• elektrofiilinen lisäksi;
• kondensaatio;
• syklisointi;
• elektrofiilisellä substituutiolla;
• uudelleenjärjestymisreaktio.

Poiketen ajaa reaktion (aloittaminen) ja kineettisen järjestyksen reaktion on myös joskus luokiteltu. Nämä ovat perusominaisuudet reaktioista, jotka on orgaanisen kemian. Teoria, joka kuvaa yksityiskohtaisesti kunkin kurssin kemiallisen reaktion, on avattu keskellä XX vuosisadan, ja vahvistettu ja täydennetty vielä jokaisen uuden löydön ja synteesi.

On huomattava, että yleinen orgaanisen kemian reaktiot etenevät tiukemmat vaatimukset kuin epäorgaaninen kemia. Tämä johtuu paremmasta tasapainosta orgaanisten molekyylien muodostumisen vuoksi sisällä ja vahva molekyylien välisiä sidoksia. Näin ollen, lähes reaktio on täydellinen nostamatta lämpötilaa, painetta tai soveltamista katalyytin.

Moderni määritelmä Orgaanisen kemian

Yleensä kehitys orgaanisen kemian käynnissä intensiivinen tapa useita vuosisatoja. Se kertynyt valtava määrä tietoa aineista ja niiden rakenteet ja reaktiot, joissa ne voivat liittyä. Synteettisesti miljoonia hyödyllisiä ja yksinkertaisesti tarvitaan käytettävien raaka-aineiden eri tieteen, teknologian ja teollisuuden. Käsite orgaanisen kemian nykyisin koetaan jotain suurta ja suuri, lukuisia ja monimutkainen, monipuolinen ja merkittävä.

Tuolloin ensimmäinen määritelmä tämän suuren osan kemian oli mitä antoi Berzelius: se on kemiaa, joka tutkii aineet eristetään organismeista. Sen jälkeen, paljon aikaa on kulunut, tehnyt monia löytöjä, ja toteuttaa ja esitetään useita prosesseja vnutrihimicheskih mekanismeja. Tämän seurauksena nyt on erilainen käsitys siitä, mitä orgaanisen kemian. Määritys on annettu: hiili kemia ja sen yhdisteiden, ja niiden synteesimenetelmät.