få människor tänker på vilken roll för organisk kemi i det moderna livet.Men det är enorma, det är svårt att överskatta.På morgonen, när en person vaknar upp och går att tvätta och in på kvällen, när han går till sängs, han följa ständigt produkter inom den organiska kemin.Tandborste, kläder, papper, kosmetika, möbler och inredning, och mycket mer - allt detta ger oss det.Men när det inte var så, och organisk kemi vet mycket lite.
Fundera på hur utvecklats gradvis historia organisk kemi.
1. period av utveckling fram till XIV-talet, kallas katastrofen.
2. XV - XVII-talet - början av utveckling eller iatrochemistry alkemi.
3. Century XVIII - XIX - den rådande teorin om vitalism.
4. XIX - XX-talet - intensiv utveckling, den vetenskapliga scenen.
Start eller naturlig fas i utvecklingen av organisk kemi
Denna period omfattar mycket födelsen av begreppet kemikällor.Men ursprunget går så långt tillbaka som det gamla Rom och Egypten, som är mycket duktiga invånare lärt sig hur man gör färgämnen för att färga föremål och kläder från naturmaterial - blad och stjälkar av växter.De var indigo, ger mättade blå och alizorin, färgning bokstavligen alla saftiga och attraktiva nyanser av orange och rött.Extremt smidig invånare av olika nationaliteter samtidigt lärde sig också hur man får vinäger, att göra sprit från sackaros och stärkelseinnehållande ämnen av vegetabiliskt ursprung.
känt att en mycket vanlig mat i tillämpningen av denna historiska period var animaliska fetter, vegetabiliska oljor och hartser som används av healers och kockar.Och i vardagen var nära olika gifter som den viktigaste vapen vnutriusobnyh relationer.Alla dessa substanser är produkter inom den organiska kemin.
Men tyvärr, som sådan, begreppet "kemin" inte existerar, och studiet av vissa ämnen i syfte att klargöra egenskaper och sammansättning inträffade.Därför är denna period kallas spontan.Alla upptäckter var oavsiktlig, ofokuserad natur konsumentvärden.Detta varade fram till nästa århundrade.
perioden jatrohimii - en lovande start
I själva verket är det i XVI - XVII århundraden började växa fram direkt representation av kemi som en vetenskap.Tack vare det arbete av forskare vid tidpunkten erhölls flera organiska ämnen, uppfann enkel anordning för destillering och sublimering av de ämnen som används en speciell kemisk fartyg slipmaterial, separation av naturprodukter på ingredienserna.
Tyngdpunkten i den tiden var medicinen.Viljan att ta emot nödvändiga läkemedel har lett till det faktum att från anläggningarna stod eteriska oljor och andra råvarukomponenter.Så hade Carl Scheele fått några organiska syror från vegetabiliska råvaror:
- äpple;
- citron;
- gallussyra;
- mjölk;
- oxalsyra.
I studien av växter och isolering av dessa syror vetenskapsman tog 16 år (1769 till 1785).Detta var början på utvecklingen, lade grunden till organisk kemi, som är direkt som en gren av kemin har identifierats och namngav senare (i början av XVIII-talet).
Under samma period av medeltiden GF Ruel identifierade urinsyra kristaller av urea.Andra kemister hade fått bärnstenssyra av bärnsten, vinsyra.I det dagliga livet innefattar ett förfarande för torrdestillation växt- och djur råvaror, genom vilken ättiksyra, dietyleter, trä alkohol.
började således intensiv utveckling av den organiska kemiska industrin i framtiden.
Vis vitalis, eller "livskraft"
XVIII - XIX-talet för organisk kemi snarare dubbelt: å ena sidan finns det ett antal upptäckter som har enormt värde.Å andra sidan under en lång tid, tillväxt och ackumulering av relevanta kunskaper och korrekta idéer hämmade den dominerande teorin om vitalism.
denna teori myntat och som redogör för huvud Jens Jakobs Berzelius, som därmed gav sig själv och definition av organisk kemi (den exakta året inte känd, vare sig 1807 eller 1808).När det gäller denna teori, kan de organiska ämnen bildas endast i levande organismer (växter och djur, inklusive människan), eftersom endast i levande varelser har en speciell "livskraft" som gör att dessa ämnen som produceras.Även om oorganiska ämnen får organisk fullständigt omöjligt, eftersom de är produkter av den oorganiska naturen, icke brännbart, utan vis vitalis.
Samma forskare erbjöds första klassificeringen av alla kända vid tidpunkten för föreningar på oorganiska (icke-levande, alla ämnen såsom vatten och salt) och den organiska (levande, dessa slags olivolja och socker).Även Berzelius som först beskrevs exakt vad organisk kemi.Definitionen var: det är en gren av kemin som studerar ämne som härrör från levande organismer.
Under denna period forskare enkelt implementeras omvandling av organiska substanser till oorganiska, såsom förbränning.Emellertid är möjligheten till omställning ingenting känt förrän det var.
ödet skulle ha det påbjöd att det är student Jens Friedrich Wohler Berzelius bidrog till början av kollapsen av teorin om sin lärare.
tyska forskare som arbetar på föreningar och cyanid i ett av de experiment som utförts kunde erhålla kristaller, liknande urinsyra.Som ett resultat av en mer grundlig undersökning fann han att verkligen lyckats få organiskt material från oorganiskt utan vis vitalis.Oavsett hur skeptisk Berzelius, var han tvungen att erkänna detta obestridligt faktum.Det var alltså slog det första slaget till vitalistic vyer.Historien om organisk kemi började ta fart.
antalet öppna krossa vitalism
framgång har inspirerat kemister Wohler sjuttonhundratalet, så började omfattande tester och experiment för att producera organiska föreningar in vitro.Sådana synteser är kritiska och viktigaste har varit flera.
- 1845 - Adolf Kolbe, som var lärjunge till Wohler lyckades från enkla oorganiska ämnen C, H2, O2 flerstegs total syntes att erhålla ättiksyra, som är en organisk substans.
- 1812 Kirchhoff Konstantin syntesen av glukos från stärkelse och syra.
- 1820 Henri Bracon denaturerat protein syra och behandlades sedan med salpetersyra och blandningen erhållen från de första 20 aminosyrorna syntetiserade senare - glycin.
- 1809 Michel Chevreul studerat sammansättningen av fetter, försöker dela upp dem i sammansatta komponenter.Som ett resultat fick han fettsyror och glycerol.1854 Jean Berthelot fortsatta arbetet Chevrel och uppvärmd glycerol med stearinsyra.Resultat - fett, exakt följer strukturen av naturliga föreningar.Senare lyckades han få och andra fetter och oljor, som var något annorlunda molekylstruktur från naturliga analogier.Det har visat sig möjligheten att få nya organiska föreningar, som är av stor betydelse i laboratoriet.
- J. Berthelot syntetiserade metan från svavelväte (H2S) och koldisulfid (CS2).
- 1842 Zinin kunde syntetisera anilin, nitrobensen färgämnen.Senare lyckades han få ett antal anilinfärger.
- A. Bayer skapar ett eget laboratorium, som har varit aktiv och framgångsrik syntes av organiska färgämnen, liknande naturligt: alizarin, indigoida, antrohinonovye, xanten.
- 1846 syntes nitroglycerin vetenskapsmän Sobrero.Han utvecklade också en teori om typer, som säger att ämnen liknar vissa av de oorganiska och kan framställas genom att ersätta väteatomer i strukturen.
- 1861 AMButlerov syntetiserade sötningsmedel formalin.Han formulerade också teorin om kemiska strukturen hos organiska föreningar som är relevanta för den aktuella dagen.
Alla dessa upptäckter har definierat föremål för organisk kemi - kol och dess föreningar.Ytterligare upptäckter utformades för att studera mekanismerna för kemiska reaktioner i organiskt material, för att fastställa vilken typ av elektroniskt samspel och strukturen hos föreningarna.
andra hälften av XIX och XX-talet - en tid av globala kemiska upptäckter
historia organisk kemi med tiden alla genomgick stora förändringar.Många forskare arbetar på mekanismerna för interna processer i molekyler, reaktioner och system gav fruktbara resultat.Så, 1857, Friedrich Kekule utvecklade teorin om valens.Också det äger stor förtjänst - upptäckten av den molekylära strukturen av det aromatiska kolvätet bensen.Samtidigt, AM Butlerov formulerade teorin om strukturen hos föreningar, som indikerar tetravalence kol och förekomsten av fenomenet isomeri och isomerer.
VV Markovnikov och Zaitsev AM fördjupa studiet av reaktionsmekanismer i organisk materia och formulera en uppsättning regler som förklarar dessa mekanismer och bekräfta.I 1873 - 1875 år.I. Wislicenus, Van't Hoff och Le Bel studera den rumsliga arrangemang av atomer i molekyler, avslöja om det finns en stereo-isomerer, och är förfäder hel vetenskap - stereokemi.Många olika personer som är involverade i skapandet av området för organiskt material, som vi har i dag.Därför forskare inom organisk kemi anmärkningsvärt.
slutet av XIX och XX-talet - en tid av global upptäckt inom läkemedelsindustrin, färgindustrin, kvantkemi.Anser att en öppning för att säkerställa maximal värdet för organisk kemi.
- 1881 Conrad M. och M. Gudtseyt syntetiserade bedövningsmedel, veronal och salicylsyra.
- 1883 L. Knorr mottagna antipyrin.
- 1884 F. Stoll fått aspirin.
- 1869 Hyatt bröderna vann den första konstgjorda fibrer.
- 1884 D. Eastman syntetiserad celluloid film.
- 1890 erhöll cuprammoniumprocessen fiber L. Depassi.
- 1891 Charles Cross kollegor fick viskos.
- 1897 F. Miescher och Buchner grundade teorin om biologisk oxidation (cellfria fermentering upptäcktes och enzymer som de biokatalysatorer).
- 1897 F. Miescher upptäckte nukleinsyror.
- början av XX-talet - den nya kemi metallorganiska föreningar.
- 1917 Lewis öppnade elektronisk form av kemiska bindningar i molekyler.
- 1931 Hückel - grundare av kvantmekanik till kemi.
- 1931-1933 tvååriga.Laymus Pauling bestyrker teorin om resonans, och senare hans medarbetare avslöja essensen av trender i kemiska reaktioner.
- 1936 syntetiserade nylon.
- 1930-1940 tvååriga.AE Arbuzov ger upphov fosfoorganicheskih utveckling av föreningar som ligger till grund för produktion av plaster, läkemedel och insekticider.
- 1960 akademiker Nesmeyanov med eleverna i laboratoriet skapar den första syntetiska mat.
- 1963 Vinho du får insulin, vilket är ett stort steg framåt inom medicinen.
- 1968 Indian HG Koranen kunde få en enkel gen som hjälpte till att dechiffrera den genetiska koden.
Således vikten av organisk kemi i livet för människor helt enkelt enorma.Plast, polymerer, fibrer, färger och lacker, gummi, gummi, PVC-material, polypropylen och polyeten, och många andra moderna material utan vilka det är helt enkelt inte möjligt att liv, komplexa väg till upptäckten.Hundratals forskare har gjort sin långa hårda arbete som har utvecklat en gemensam historia av organisk kemi.
modernt system av organiska föreningar
gjort en stor och svår väg i utvecklingen, organisk kemi, och nu står inte stilla.Det finns mer än 10 miljoner. Anslutningar, och att antalet ökar varje år.Därför finns det en systematisk ordning struktur av ämnen som ger oss organisk kemi.Klassificering av organiska föreningar presenteras i tabellen.
klass av föreningar | disponibelt | allmänna formeln |
kolväten (bestående av endast kol- och väteatomer) |
| Alkaner CnH2n + 2; alkener, cykloalkaner CnH2n; alkyn CnH2n-2 alkadiener; Arena C6H2n-6. |
ämnen som innehåller olika heteroatomer i huvudgruppen |
| R-Hal; R-OH; R-O-R. |
karbonylföreningar |
| RC (H) = O |
Föreningar innehållande karboxylgrupp |
| R-COOH; R-COOR. |
föreningar innehållande svavel, kväve eller fosfor i molekylen | kan vara cykliska och acykliska | - |
organometalliska föreningar | kol ansluten direkt vid det andra elementet, inte är väte | C-E |
metallorganiska föreningar | kol associerad med metall | Med-Me |
Heterocykliska föreningar | I hjärtat av strukturen cykeln med medlemmar av hetero | - |
Naturliga ämnen | stora polymermolekyler som görSammansättningen av naturliga föreningar | proteiner, nukleinsyror, aminosyror, alkaloider, och så vidare. d. |
Polymerer | Ämnen med hög molekylvikt, vilka är baserade på monomerenheter | n (-RRR-) |
Inlärningshela olika ämnen och reaktioner i vilka de kommer, och är föremål för organisk kemi i dag.
typer av kemiska bindningar i organiska ämnen
För någon av föreningarna kännetecknas elektronnostaticheskie interaktioner inom molekyler som uttrycks i närvaro av organiskt material kovalenta polära och icke-polära kovalenta bindningar.Den metallorganiska föreningen kan bilda en svag jonisk interaktion.
opolärt kovalent koppling sker mellan C-C-växelverkan i alla organiska molekyler.Kovalenta polära interaktioner som är karaktäristiska för de olika atomer i en molekyl, icke-metaller.Till exempel C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS.Detta alla länkar i organisk kemi, som finns för bildandet av föreningar.
arter av formel organiska ämnen
vanligaste formler för antalet medlemmar i en förening som kallas empirisk.Sådana formler existerar för var och en av det oorganiska materialet.Men när det kom till att utarbeta formler i organiskt material, forskarna hade att möta flera problem.För det första, vikten av många av dem hundratals eller tusentals.Det är svårt att bestämma den empiriska formeln för en sådan enorm fråga.Därför tiden, en del av organisk kemi, som ekologiska analys.Forskarna tror dess grundare Liebig, Wöhler, Gay-Lussac och Berzelius.De, tillsammans med verk av AM Butlerov, fastställa förekomsten av isomerer - föreningar som har samma kvalitativa och kvantitativa sammansättning men olika molekylära struktur och egenskaper.Det är därför strukturen hos organiska föreningar uttrycks idag är inte empirisk och strukturell komplett eller kondenserad strukturformel.
Dessa strukturer - karakteristiska och utmärkande drag som är organisk kemi.Formel som spelats in med streck indikerar kemiska bindningar.Till exempel kommer att minska strukturformel butan vara i form CH3 - CH2 - CH2 - CH3.Full strukturformel visar alla de kemiska bindningarna i molekylen.
Det finns också en metod för registrering av molekylformler av organiska föreningar.Det ser likadant ut som på den empiriska oorganiska.För butan, till exempel, skulle det vara: C4H10.Det är den molekylära formel ger en uppfattning endast av den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av föreningar.Struktur karakterisera bindningen i molekylen, så att de kan användas för att förutsäga framtida beteende och kemiska egenskaper hos ämnet.Tänk på stora sådana.