Органикалық химия тарихы. пәні және органикалық химия құны

Бірнеше адам қазіргі заманғы адамның өмірінде органикалық химияның рөлі туралы не ойлаймын. ол үлкен, бірақ, ол асыра бағалау қиын. адам оянады және жуу барады, сондай-ақ кеш кезде ол төсек барады кезде Таңертең, ол үнемі органикалық химия өнімдерін еріп. Тіс щеткалары, киім, қағаз, косметика, жиһаз және интерьер дизайны, және тағы басқалар - барлық осы бізге оны береді. Бірақ бір кездері бұл олай емес еді, және органикалық химия бойынша өте аз білу.

АҚШ органикалық химия тарихын қадам қалай дамыды қадам көрейік.

1. Табиғи деп аталатын XIV ғасырға дейін даму кезеңін,.

2. XV - XVII ғасырдың - даму немесе iatrochemistry сиқырлы басталуы.

3. Century XVIII - XIX - Витализм теориясының үстемдік.

4. XIX - XX ғасырдың - қарқынды дамуы, ғылыми кезеңі.

Бастау немесе органикалық химияның дамуы табиғи кезеңі

Бұл кезең химиялық шыққан тұжырымдамасын өте пайда тұрады. жапырақтары мен өсімдіктердің сабақтарының - мен шығу тегі сонау өте қабілетті тұрғындар табиғи шикізаттан объектілер мен киім бояғыш үшін бояғыштар жасауға үйренді ежелгі Рим мен Египетте, сондай-ақ өтіңіз. Бұл терең көк түс беріп, индиго болды, және сөзбе апельсин және қызыл барлық шырынды және тартымды реңктері бояу alizorin. түрлі ұлт ерекше пысық тұрғындары сол уақыт, сондай-ақ өсімдік текті сахароза және крахмалды заттар рухын жасауға, сірке суын алуға үйренді.

Бұл тарихи кезеңде қолдану өте ортақ азық-түлік аспазшы және емшілердің қолданылады жануарлар майлар, өсімдік майы және шайырлар екенін белгілі. Сондай-ақ, әр түрлі уларды күнделікті өмірде қарым-қатынастар vnutriusobnyh негізгі қару ретінде тығыз болды. Барлық осы заттар органикалық химия өнімдері болып табылады.

Бірақ, өкінішке орай, сияқты, «химия» түсінігі жоқ, және қасиеттерін түсіндіру мақсатында және құрамы нақты заттардың зерттеу орын жоқ. Сондықтан, бұл мерзім спонтанды деп аталады. Барлық жаңалықтар, тұтыну құндылықтар кеміту табиғаты кездейсоқ болды. Бұл келесі ғасырға дейін жалғасты.

iatrochemistry кезеңі - перспективалық бастау дамыту

Шынында да, ол XVI болды - XVII ғғ ғылым ретінде химия тікелей көрсетілімдерін пайда бастады. ғалымдардың жұмысы арқылы біраз уақыт алынды органикалық заттар заттарды айдау және сублимация қарапайым аппарат ойлап табиғи өнімдер ингредиенттер айырумен заттарды ұнтақтау үшін арнайы химиялық ыдыстар пайдаланылады.

Сол уақытта негізгі бағыты медицина болды. қажетті дәрі-дәрмек алуға ниет зауыты эфир майлары және басқа да шикі ингредиенттерді тұрды фактісі әкелді. Осылайша, Карл Scheele өсімдік шикізатын бірнеше органикалық қышқылдар алынды:

• алма;
• лимон;
• Gallic;
• сүт;
• қымыздық.

өсімдіктер зерделеу және осы қышқылдар ғалым бөлу туралы 16 жыл (1785 дейін 1769) алды. Бұл, даму бастауы болды органикалық химия негіздерін қаладық, химия филиалы анықталған және кейінірек атады тікелей болып табылатын (ерте XVIII ғасыр).

сол кезеңде Орта GF несепнәр жылғы зәр қышқылы Rueil кристалдар атап өтті. Басқа химиктер янтарь қышқылы кәріптас, шарап қышқылы алынды. ортақ пайдалану сірке қышқылы, диэтиловый эфир, ағаш алкоголь алынған, ол арқылы өсімдіктер мен жануарлар материалдарды құрғақ айдау әдісін қамтиды.

Осылайша болашақта органикалық химия өнеркәсібінің қарқынды дамуын бастады.

Vis Vitalis, немесе «өмір күші»

XVIII - органикалық химия үшін XIX ғасырдың өте екі есе болып табылады: бір жағынан, зор мәні бар жаңалықтар саны бар. Екінші жағынан, ұзақ уақыт, тиісті білім мен дұрыс идеялар өсуі және жинақтаушы Витализм үстем теориясын тежейді.

Бұл теория ойлап, және сол уақытта ол өзі беріп негізгі Йенс Jakobs Berzelius, және органикалық химия анықтамасын (дәл жылы белгісіз, немесе 1807 немесе 1808) баяндалған. тек тірі жандар бұл заттар өндірілетін мүмкіндік беретін арнайы «өмірлік күш» бар осы теория ережелеріне сәйкес, органикалық заттар, тек (адам, соның ішінде өсімдіктер мен жануарлар,) тірі организмдердің құрылуы мүмкін. олар қатысты Vitalis жоқ, жанғыш емес, жансыз өнімдері болып табылады, өйткені бейорганикалық заттар, органикалық мүлдем мүмкін емес алуға жатқанда.

бейорганикалық (су және тұз сияқты жансыз, барлық заттар) және органикалық қосылыстардың уақытта белгілі барлық бірдей ғалымдар алғашқы жіктелуі (тірі, сол зәйтүн майы мен қант сияқты сол) ұсынылды. Сондай-ақ, Berzelius бірінші осындай органикалық химия, бұл арнайы тағайындалған. Анықтау болды: тірі ағзалардың алынған заттар зерттейді химия секциясы.

Осы кезеңде, ғалымдар оңай жану арқылы, мысалы, бейорганикалық органикалық қосылыстардың түрлендіруді жүзеге асырылуда. Алайда, ештеңеге қайта айырбастау мүмкіндігі әзірге белгісіз болды.

Тағдыр ол студент Йенс Berzelius Fridrih Veler оның мұғалімі теориясы ыдырағаннан басында үлес қосты екенін, оны еді.

кристалдар алу цианид қосылыстар және жүргізілген эксперименттер бірінде жұмыс істейтін неміс ғалымы зәр қышқылы ұқсас басқарады. Нәтижесінде, неғұрлым толық зерттеу, ол шын мәнінде, кез келген қатысты Vitalis жоқ, бейорганикалық органикалық заттардың алуға білді деп тапты. Қарамастан, қалай күмәнмен Berzelius, ол осы даусыз факт мойындауға мәжбүр болды. Сондықтан бұл vitalistic пікір алғашқы соққы болды. органикалық химия тарихы серпініне ие бастады.

Бірнеше жаңалықтар, қиыршық Витализм

Wohler табысы XVIII ғасырдың химиктер киелі рухтың жетелеуімен жазылған, сондықтан пробиркалар органикалық мәселені алу мақсатында кеңінен таралған тестілеу және эксперименттер басталды. сыни және ең маңызды болып табылады, мысалы, синтез бірнеше болды.

1. 1845 G. - оқушы Wohler болды Адольф Кольбе, қарапайым Бейорганикалық, органикалық материал болып табылады сірке қышқылы алуға C, H _2, O ₂ сатылы жалпы синтез, басқарады.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom крахмал және қышқылынан глюкоза синтезі жүзеге асырылуда.
3. 1820 Анри Brakonno ақуыз қышқылы денатуратталған, содан кейін азот қышқылының және кейінірек синтезделген алғашқы 20 амин қышқылдары алынған қоспасымен өңдейді - глицин.
4. 1809 Мишель Chevreul оның құрылтай компоненттерін оларды бөлуге тырысып, майлардың құрамы зерттелді. Нәтижесінде, ол май қышқылдары және глицерин алды. 1854, Жан Bertlo бар операция Chevrel глицерин және қыздырылған жалғастырды стеарин қышқылының. Нәтиже - май, дәл табиғи қосылыстар құрылымын қайталайды. Кейінірек ол табиғи теңдесі молекулалық құрылымында сәл өзгеше болды, ол алуға және өзге де тоң майлар мен майлар білді. Яғни зертханада маңызы зор жаңа органикалық қосылыстар алу мүмкіндігін көрсетілді.
5. J. Berthelot күкіртті сутек (H ₂ S) және сероуглерода (CS ₂₎ метан _{синтезделген.}
6. 1842 Зинин нитробензол бояу анилин синтездеуге қабілетті болды. Кейінірек ол анилин бояғыштар бірқатар алуға білді.
7. alizarin, indigoid, antrohinonovye, ксантен: А. Байер органикалық табиғи ұқсас бояғыш заттар, белсенді және табысты синтез болды өз зертханасы, жасайды.
8. 1846 нитроглицерин ғалымдар Sobrero синтезі. Ол сондай-ақ органикалық кейбір ұқсас заттар мен құрылымы сутегі атомдары ауыстыру жолымен алынуы мүмкін дейді ол, теория түрлері дамыған.
9. 1861 А. М. Бутлерова формалин жұмсартқыш синтезделген. Олар осы күнге дейін тиісті органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясын ережелері тұжырымдалған болатын.

көміртегі және оның қосындыларын - Барлық осы тұжырымдар органикалық химия пәні анықтады. Одан әрі ашу электрондық өзара әрекеттесу сипатын анықтау үшін, органикалық химия химиялық реакциялардың механизмдері бағытталған, және қосылыстардың құрылымы бар.

XIX және XX ғасырдың екінші жартысы - жаһандық химиялық жаңалықтар уақыт

ұзақ уақыт бойы органикалық химия тарихы барлық үлкен өзгерістерге ұшырады. молекулалардың ішкі процестерді тетіктерін көптеген ғалымдар жұмыс істейді, реакциялар мен жүйелер жемісті нәтижелер берді. Сондықтан, 1857 жылы, Фридрих Kekule валенттілігі теориясын әзірледі. молекулалардың құрылымын ашу - Ол сондай-ақ ұлы еңбегі тиесілі хош иісті көмірсутек бензол. Сонымен қатар А. М. Бутлерова кезде көміртегі tetravalence мен изомерлер, мен изомерлер өмір сүру феноменін көрсетеді қосылыстар, онда құрылымы ұстанымын теориясын тұжырымдады.

В.В. Markovnikov және А. М. Зайцев органикалық заттар реакция механизмдерін зерттеу Қопа және осы тетіктерін растаңыз түсіндіру ережелер жиынтығы тұжырымдау. 1873 жылы - 1875 жыл. I. Wislicenus, Вант-Гофф және Le Bel, молекулалардың атомдар кеңістіктік орналасуы зерттеу стерео-изомерлердің болуын анықтауға, және бүкіл ғылым бабаларымыз - Стереохими. біз бүгін бар органикалық химия саласындағы құруға қатысатын әр түрлі адамдар, көп. Сондықтан, органикалық химия, ғалымдар назар аударуға тұрарлық.

XIX және XX ғасырдың соңы - фармацевтикалық өнеркәсіп жаһандық ашу уақыты, бояу өнеркәсібі, кванттық химия. Органикалық химияның ең жоғары мәні қамтамасыз ету үшін, ашылуы қарастырайық.

1. 1881 Conrad М. және М. Gudtseyt, veronal және салицил қышқылы анестетиктерді синтезделген.
2. 1883 L. Норр antipyrine алды.
3. 1884 F. Stoll пирамидон алды.
4. 1869 Hyatt ағайынды бірінші техногендік талшықты жеңіп алды.
5. 1884 D. Eastman целлулоид фильм синтезделген.
6. 1890 cuprammonium талшықты Л. Depassi алды.
7. 1891 Чарльз Крест және оның әріптестері аудандық алды.
8. 1897 F. Мишер және Бюхнере теориясын негізін биологиялық тотығу (ұялы тегін ферменттеу биокатализаторлар ретінде ашылған және ферменттер болды).
9. 1897 F. Мишер нуклеин қышқылдары табылған.
10. ХХ ғасырдың басында - металлоорганические қосылыстардың жаңа химия.
11. 1917 Льюис молекулалардың химиялық облигацияларды электрондық сипатын ашты.
12. 1931 Hückel - химия кванттық тетіктерін негізін қалаушы.
13. 1931-1933 жж Of. Laymus Полингом резонанс теориясы ақтайды, ал кейінірек оның тең қызметкерлері химиялық реакциялардың үрдістерге мәнін көрсетеді.
14. 1936 Нейлон синтезделген.
15. 1930-1940 Of. А.Е. қарбыз пластмассадан, фармацевтика және инсектицидтер өндіру үшін негіз болып табылады дамыту фосфорорганикалық қосылыстар туындатады.
16. студенттермен 1960 академик Несмеянов атындағы метал зертханада бірінші синтетикалық тағамды құрылды.
17. медицина алға үлкен қадам болып табылады инсулин, қабылдау 1963 Du Vinho.
18. 1968 Үнді HG Құран генетикалық код таратып көмектесті қарапайым Ген алуға үлгерді.

Осылайша, адамдардың өміріне органикалық химияның маңыздылығы жай орасан. Пластмасса, полимерлер, талшықтар, бояулар мен лактар, резеңке, резеңке, ПВХ материалдар, полипропилен және полиэтилен, және басқа да көптеген қазіргі заманғы заттар, бүгін ғана мүмкін өмір емес, онсыз, оның ашу үшін күрделі жол. ғалымдар жүздеген қатты жұмыс олардың жыл жасады, сондықтан органикалық химияның дамуы жалпы тарих болды.

Органикалық қосылыстардың заманауи жүйесі

органикалық химияның дамуына үлкен және қиын жол атқарылған соң, мен қазір орында тұрмайды. Онда 10-нан астам Mill байланыстар., Және бұл сан жыл сайын артып келеді. Сондықтан, бізге органикалық химия береді заттардың жүйелі ұйымдастыру құрылымы бар. Органикалық қосылыстардың жіктелуі кестеде көрсетілген.

қосылыстардың класы	құрылымдық ерекшеліктері	жалпы формуласы
Көмірсутектер (тек көміртегі мен сутегі атомдарының құрады)	(Түптеу тек сигма.) Қаныққан; қанықпаған (сигма және пи байланыс.); ациклдық; циклдік.	Алкандардың C N H 2n + 2; Алкендер, C N H 2n циклоалканы; Alkynes, alkadienes, C N H 2n-2; Арена C 6 H 2n-6.
Негізгі тобында әртүрлі гетероатомы бар заттар	галогендер; OH тобы (спирттер және фенолдар); ROR топтастыру (эфирлер).	R-Hal; R-OH; ROR.
карбонил қосылыстары	альдегидтер; кетондар; хинондар.	RC (H) = O
карбоксил тобы бар қосылыстар	карбон қышқылы; эфирлері.	R-COOH; R-COOR.
молекуласының күкірт, азот немесе құрамында фосфор бар қосылыстары	циклдік немесе ациклический болуы мүмкін	-
металлоорганические қосылыстары	басқа элементіне тікелей кеден көміртек, бірақ сутегі	C-E
металлоорганические қосылыстары	металл кеден Көміртек	With-Me
гетероциклді қосылыстар	гетероатомами мүшелерімен құрылымы негізделген циклінде	-
табиғи заттар	табиғи қосылыстар құрайды ірі полимерлік молекулалар	белоктар, нуклеин қышқылдары, амин қышқылдары, алкалоидтары және ұқсас. D.
полимерлер	мономерные бірлік негізделген жоғары молекулалық салмағы, бар заттар	N (-RRR-)

олар енгізіңіз онда заттар мен реакция бүкіл түрлі зерттеу, және бүгінгі күні органикалық химия пәні болып табылады.

Органикалық заттардың химиялық облигациялар түрлері

Кез келген қосылыстар үшін полярлық ковалентті емес және полярлы ковалентті облигациялар органикалық қатысуымен көрсетілген молекулалардың ішіндегі elektronnostaticheskie өзара, сипатталады. металлоорганические қосылыстары әлсіз иондық өзара іс-қимылды қалыптастыру мүмкін.

Ковалентті емес полярлы емес байланыстар барлық органикалық молекулалардағы С-С өзара әрекеттестігі арасында пайда болады. Ковалентті полярлық өзара әрекеттесу молекуланың түрлі металл емес атомдары үшін тән. Мысалы, C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Бұл қосылыстардың пайда болуына арналған органикалық химиядағы барлық байланыстар.

Органикалық заттардың формулалары

Қосылыстың сандық құрамын білдіретін ең кең тараған формула эмпирикалық деп аталады. Мұндай формулалар әр бейорганикалық зат үшін бар. Бірақ органикалық формулаларды жасау кезінде ғалымдар көптеген қиындықтарға тап болды. Біріншіден, олардың көпшілігі массасы жүздеген, тіпті мыңдаған. Осындай үлкен зат үшін эмпирикалық формуланы анықтау қиын. Сондықтан органикалық химия сияқты органикалық талдау секілді уақыттар пайда болды. Оның негізін қалаушылар - Либих, Веллер, Гей-Лусак және Берзелиус. Олар, А.М.Бутлеровтың шығармаларымен бірге изомерлердің бар екенін анықтады - олар бірдей сапалық және сандық құрамы бар, бірақ молекуланың құрылымында және қасиеттерінде ерекшеленеді. Сондықтан органикалық қосылыстардың құрылымы бүгінгі күні эмпирикалық емес, құрылымдық толық немесе құрылымдық қысқартылған формула ретінде көрінеді.

Бұл құрылымдар органикалық химияның тән және айрықша ерекшелігі болып табылады. Формулалар химиялық байланыстарды көрсететін сызықшалар арқылы жазылған. Мысалы, бутанның қысқартылған құрылымдық формасы CH ₃ - CH ₂ - CH ₂ - CH _{3 болады} . Толық құрылымдық формула молекулада бар барлық химиялық байланыстарды көрсетеді.

Органикалық қосылыстардың молекулалық формулаларын жазу әдісі де бар. Бейорганикалық эмпирикалық сияқты көрінеді. Бутан үшін, мысалы: C ₄ H ₁₀ . Яғни, молекулярлық формула тек қосылыстың сапалық және сандық құрамы туралы идея береді. Құрылымдық сипаттамалар молекулада байланыстарды сипаттайды, сондықтан олардан заттардың болашақ қасиеттері мен химиялық әрекетін болжауға болады. Бұл органикалық химияның ерекшеліктері. Формулалар кез-келген түрде жазылады, олардың әрқайсысы дұрыс деп саналады.

Органикалық химиядағы реакциялардың түрлері

Органикалық химияның белгілі бір реакциялардың түрі бойынша жіктелуі бар. Оның үстіне, әртүрлі критерийлерге сәйкес мұндай классификациялар бар. Негізгі мәселелерді қарастырайық.

Сыну және байланыс арқылы химиялық реакциялардың механизмдері:

• Хомолитикалық немесе радикал;
• Гетеролитикалық немесе иондық.

Түрлендіру түрлері бойынша реакциялар:

• Тізбекті радикал;
• Нуклеофилді алифаттық алмастыру;
• Нуклеофилді хош иісті алмастыру;
• Жоюдың реакциялары;
• Электрофильді байланыс;
• Конденсация;
• Циклизация;
• Электрофильді алмастыру;
• Реакцияларды қайта топтастыру.

Айтпақшы, реакция (бастама) және кинетикалық тәртіп іске қосылады, кейде реакциялар да жіктеледі. Бұл органикалық химияның реакцияларының негізгі ерекшеліктері. Әрбір химиялық реакцияның детальдарын сипаттайтын теория ХХ ғасырдың ортасында табылған және әрбір жаңа ашылу мен синтезбен расталады және толықтырылады.

Органикалық химиядан гөрі, органикалық реакциялар жалпы алғанда қатаң жағдайда жүреді. Бұл органикалық қосылыстардың молекулаларын ішкі және молекулалық күшті байланыстардың қалыптасуына байланысты тұрақтандыруға байланысты. Сондықтан катализатордың температурасын, қысымын немесе қолданысын көбейтпей іс жүзінде ешқандай реакция жасай алмайды.

Органикалық химияның қазіргі заманғы анықтамасы

Жалпы, органикалық химияның дамуы бірнеше ғасырлар бойы қарқынды жолға айналды. Заттар, олардың құрылыстары және олар кіре алатын реакциялар туралы көптеген ақпарат жинақталады. Ғылым, техника және өнеркәсіп салаларында қолданылатын миллиондаған пайдалы және жай қажетті шикізат синтезделді. Органикалық химия тұжырымдамасы бүгінгі күні үлкен және үлкен, көптеген және күрделі, әртүрлі және елеулі нәрсе ретінде қабылданады.

Бір кездері Берзелиус берген химияның бұл үлкен бөлімінің алғашқы анықтамасы: организмнен оқшауланған заттарды зерттейтін химия. Сол уақыттан бері көп уақыт өтті, көптеген жаңалықтар жасалды және көптеген химиялық процесстер механизмдері іске асырылды және ашылды. Осыған орай, бүгінгі күнде органикалық химия деген түсінік бар. Оны анықтау: көміртектің химиясы және оның барлық қосылыстары, сондай-ақ оларды синтездеу әдістері.