L-istorja tal-kimika organika. Is-suġġett u l-valur tal-Kimika Organika

Ftit nies jaħsbu dwar x'inhu r-rwol tal-kimika organika fil-ħajja ta 'bniedem modern. Iżda huwa enormi, huwa diffiċli li stmat iżżejjed. Fil-għodu, meta persuna wakes up u tmur għall-ħasil, u sew fil-għaxija, meta tmur torqod, huwa kontinwament jakkumpanja l-prodotti tal-kimika organika. Toothbrush, ħwejjeġ, karta, kożmetiċi, għamara u d-disinn interjuri, u ħafna aktar - dan kollu jagħtina dan. Imma ladarba dan ma kienx il-każ, u fuq il-kimika organika li tkun taf ftit li xejn.

Ejjew tara pass dwar kif evolvew pass l-istorja tal-kimika organika.

1. Il-perjodu ta 'żvilupp sas-seklu XIV, imsejħa naturali.

2. XV - XVII seklu - il-bidu tal-iżvilupp jew iatrochemistry Alchemy.

XVIII 3. Seklu - XIX --dominanza ta 'l-teorija ta' vitalism.

4. XIX - seklu XX - iżvilupp intensiv, l-istadju xjentifika.

Jibdew jew fażi naturali ta 'żvilupp tal-kimika organika

Din il-fażi tikkonsisti fil-ħolqien stess tal-kunċett ta 'oriġini kimiċi. U l-oriġini jmorru lura sa Ruma tal-qedem u l-Eġittu, li huma residenti kapaċi ħafna tgħallmu jagħmlu żebgħa għall-oġġetti li jagħtu kulur u ħwejjeġ minn materja prima naturali - weraq u zkuk tal-pjanti. Dawn kienu l-indigo, li tagħti l-kulur blu skur, u alizorin tbajja litteralment ilwien kollha mmerraq u attraenti ta 'oranġjo u aħmar. Mhux tas-soltu abitanti nimble ta 'nazzjonalitajiet differenti tal-istess ħin tgħallmu wkoll kif tikseb l-ħall, biex jagħmlu spirti minn sukrożju u sustanzi li fihom il-lamtu joriġinaw mill-pjanti.

Huwa magħruf li ikel komuni ħafna fl-applikazzjoni ta 'dan il-perjodu storiku kienu xaħmijiet, żjut veġetali u reżini li huma użati minn koki u healers. U wkoll fil-ħajja ta 'kuljum ta' veleni varji kienu sewwa bħala relazzjonijiet tal-arma prinċipali vnutriusobnyh. dawn is-sustanzi kollha huma prodotti tal-kimika organika.

Iżda, sfortunatament, bħala tali, il-kunċett ta ' "kimika" ma teżistix, u l-istudju ta' sustanzi speċifiċi sabiex jiġu ċċarati l-proprjetajiet u kompożizzjoni ma seħħx. Għalhekk, dan il-perjodu huwa msejjaħ spontanju. iskoperti kollha kienu każwali, in-natura unfocused tal-valuri tal-konsumatur. Dan jitkompla sakemm il-seklu li jmiss.

perjodu iatrochemistry - żvilupp bidu promettenti

Tabilħaqq, kien fil-XVI - XVII sekli bdew jitfaċċaw rappreżentazzjonijiet diretti tal-kimika bħala xjenza. Permezz tal-ħidma ta 'xjenzjati xi żmien inkisbet sustanzi organiċi ivvintati apparat sempliċi għad-distillazzjoni u l sublimazzjoni ta' sustanzi użati ta 'bastimenti kimiċi speċjali għal sustanzi tgħaffiġ għas-separazzjoni ta' ingredjenti prodotti naturali.

L-enfasi ewlenija ta 'dak iż-żmien kien l-mediċina. Ix-xewqa li jiksbu l-mediċini neċessarji wassal għall-fatt li l-impjant kien żjut essenzjali u ingredjenti prima oħra. Għalhekk, Karl Scheele ġew miksuba aċidi organiċi diversi minn materja prima veġetali:

• tuffieħ;
• lumi;
• galliku;
• -ħalib;
• ossaliku.

Fuq l-istudju tal-pjanti u l-allokazzjoni ta 'dawn l-aċidi xjentist ħa 16-il sena (1769 sa 1785). Dan kien il-bidu ta 'żvilupp, is-sisien tal-kimika organika, li hija direttament bħala fergħa ta' kimika ġie identifikat u msemmi wara (kmieni seklu XVIII).

Fl-istess perjodu Nofsani GF enfasizzat kristalli Rueil ta 'aċidu uriku mill-urea. kimiċi oħra aċidu suċċiniku kien miksub minn ambra, aċidu tartariku. Fl-użu komuni tinkludi metodu ta 'distillazzjoni niexfa tal-materjali tal-pjanti u l-annimali, li biha tinkiseb l-aċidu aċetiku, diethyl ether, alkoħol injam.

B'hekk beda l-iżvilupp intensiv ta 'l-industrija kimika organika fil-futur.

Vis Vitalis, jew "ħajja seħħ"

XVIII - seklu XIX għall-kimika organika hija ħafna doppja: minn naħa waħda, hemm numru ta 'skoperti li għandhom valur tremendi. Fuq l-oħra, żmien twil, it-tkabbir u l-akkumulazzjoni ta 'ideat għarfien u korretta rilevanti inibit it-teorija dominanti ta vitalism.

Din it-teorija maħluqa u deskritti l-prinċipali Jens Jakobs Berzelius, li fl-istess ħin hu stess ikun partikolari, u d-definizzjoni tal-kimika organika (is-sena eżatt ma jkunx magħruf, jew 1807 jew 1808). Skond id-dispożizzjonijiet ta 'din it-teorija, is-sustanzi organiċi jistgħu jiġu ffurmati biss organiżmi (pjanti u annimali, inklużi bnedmin) ħajjin, bħala l-uniku ħlejjaq ħajjin jkollhom speċjali "ħajja seħħ" li jippermetti li dawn is-sustanzi prodotti. Filwaqt sustanzi inorganiċi tikseb organiċi assolutament impossibbli, peress li dawn huma prodotti animata, mhux fjammabbli, mingħajr vis Vitalis.

L-istess xjentisti ewwel klassifikazzjoni tat kollha magħrufa fiż-żmien tal-komposti fil-inorganiċi (mhux ħajjin, is-sustanzi kollha bħall-ilma u melħ) u organiċi (ħajjin, dawk li bħal żejt taż-żebbuġa u z-zokkor) ġiet proposta. Wkoll Berzelius ewwel nominati b'mod speċifiku li l-kimika organika tali. Determinazzjoni kienet: sezzjoni ta 'kimika li l-istudji s-sustanzi derivati minn organiżmi ħajjin.

Matul dan il-perjodu, ix-xjentisti faċilment implimentati konverżjoni ta 'komposti organiċi fl inorganiċi, eż, bil-kombustjoni. Madankollu, il-possibbiltà ta 'rikonverżjoni ta' xi ħaġa ma kienx magħruf s'issa.

Destin kien dan, li kien student Jens Berzelius Fridrih Veler kkontribwew għall-bidu tal-kollass tat-teorija ta għalliem tiegħu.

xjentist Ġermaniż jaħdmu fuq komposti ta 'ċjanur u f'wieħed mill-esperimenti li jsiru biex jinkisbu kristalli tamministra Simili għall-aċidu uriku. Bħala riżultat, studju aktar dettaljat sab li verament irnexxielhom jiksbu materja organika mir inorganiċi, mingħajr ebda vis Vitalis. Ma jimpurtax kemm xettiċi Berzelius, hu kien sfurzati jammettu dan il-fatt innegabbli. Għalhekk ġiet ittrattata l-ewwel daqqa għall-opinjonijiet vitalistic. L-istorja tal-kimika organika bdew jakkwistaw impetu.

Bosta skoperti, vitalism imfarrak

suċċess Wohler ispira kimiċi tas-seklu XVIII, hekk bdiet ittestjar u esperimenti mifruxa sabiex jiksbu materja organika in vitro. sinteżi bħal dawn li huma kritiċi u l-aktar importanti kienu diversi.

1. 1845 G. - Adolf Kolbe li kienet student Wohler, tamministra sempliċi inorganiċi Ċ, H _2, O ₂ sinteżi totali b'ħafna stadji li jinkiseb aċtu aċetiku, li huwa materjal organiku.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom implimentati sinteżi glukosju mil-lamtu u l-aċidu.
3. 1820 Anri Brakonno aċidu proteina snaturat u wara jiġu trattati bl-aċidu nitriku u t-taħlita miksuba mill-ewwel aċidi 20 amino sintetizzati aktar tard - gliċina.
4. 1809 Michel Chevreul studjat il-kompożizzjoni ta 'xaħmijiet, jippruvaw li jaqsam magħhom fil-komponenti kostitwenti tiegħu. Bħala riżultat, huwa rċieva aċidi xaħmija u gliċerol. 1854, Zhan Bertlo kompliet operazzjoni Chevrel gliċerol u msaħħan bl -aċidu steariku. Riżultat - xaħam, eżattament jirrepeti l-istruttura ta 'komposti naturali. Aktar tard, huwa irnexxielhom jiksbu u xaħmijiet u żjut, li kienu kemxejn differenti fl-istruttura molekulari minn analogi naturali oħra. Li jintwera l-possibbiltà li jinkiseb komposti organiċi ġodda ta 'importanza kbira fil-laboratorju.
5. J. Berthelot sintetizzati metanu mill-idroġenu sulfide (H ₂ S) u disulfide tal-karbonju (CS _2).
6. 1842 Zinin kienet f'pożizzjoni li sintetizzati l-anilina mill żebgħa nitrobenżina. Aktar tard huwa rnexxielu tikseb għadd ta 'żebgħa anilina.
7. A. Bayer joħloq laboratorju tiegħu stess, li kien sinteżi attiv u ta 'suċċess ta' kuluri organiċi, simili għal diżastri naturali: aliżarin, indigoid, antrohinonovye, xanthene.
8. 1846 sinteżi ta 'xjentisti nitrogliċerina SOBRERO. Huwa wkoll żviluppati tipi teorija, li jgħid li sustanzi simili għal xi wħud mill-inorganiċi u jistgħu jiġu ppreparati billi jissostitwixxi atomi tal-idroġenu fl-istruttura.
9. 1861 A. M. Butlerov ħlewwa sintetizzati ta formalina. Huma kienu fformulati mid-dispożizzjonijiet tat-teorija ta 'struttura kimika tal-komposti organiċi rilevanti sal-lum.

Kollha dawn is-sejbiet identifikaw is-suġġett tal-kimika organika - karbonju u komposti tiegħu. Aktar iskoperti ffukaw fuq il-mekkaniżmi ta 'reazzjonijiet kimiċi fil-kimika organika, li jistabbilixxi n-natura ta' interazzjonijiet elettroniċi, u l-istruttura tal-komposti.

It-tieni nofs tas-XIX u XX seklu - żmien ta 'skoperti kimiċi globali

L-istorja tal-kimika organika matul iż-żmien għadda l-bidliet kbar. Xogħol ħafna xjentisti matul il-mekkaniżmi ta 'proċessi interni molekuli, reazzjonijiet u sistemi pproduċa riżultati siewja. Għalhekk, 1857, Friedrich Kekule żviluppa t-teorija ta 'valenza. Hija wkoll jappartjeni għall-mertu kbira - l-iskoperta tal-istruttura tal-molekuli tal-idrokarburi aromatiċi benżina. Fl-istess ħin A. M. Butlerov formulati l-teorija tal-pożizzjoni istruttura tat-taħlit li jindika l tetravalence karbonju u l-fenomenu tal-eżistenza ta 'isomeri, u isomeri.

VV Markovnikov u A. M. Zaytsev wieħed jidħol fl-istudju ta 'mekkaniżmi ta' reazzjoni fil-materja organika u jifformula sett ta 'regoli li jispjegaw dawn il-mekkaniżmi u jikkonfermaw. Fl-1873 - 1875 snin. I. Wislicenus, Van't Hoff Le Bel tistudja l-arranġament spazjali ta 'atomi fl molekuli, tiżvela l-eżistenza ta' stereo-isomeri, u huma l-antenati tal-xjenza kollu - stereochemistry. Ħafna nies differenti involuti fil-ħolqien tal-qasam tal-kimika organika, li għandna llum. Għalhekk, il-kimika organika, xjentisti huma notevoli.

It-tmiem tal-XIX u XX seklu - żmien ta 'skoperta globali fl-industrija farmaċewtika, l-industrija taż-żebgħa, il-kimika quantum. Ikkunsidra l-ftuħ, sabiex jiġi żgurat valur massimu ta 'kimika organika.

1. 1881 Conrad M. u M. Gudtseyt anestetiċi sintetizzati, aċidu veronali u saliċiliku.
2. 1883 L. Knorr riċevuti antipyrine.
3. 1884 F. Stoll ltqajna pyramidon.
4. 1869 aħwa Hyatt rebaħ l-ewwel fibra magħmula mill-bniedem.
5. 1884 D. Eastman sintetizzati film celluloid.
6. 1890 rċeviet fibra cuprammonium L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross u l-kollegi tiegħu ltqajna rejon.
8. 1897 F. Miescher u Buchner fondat-teorija ta ' ossidazzjoni bijoloġiċi (fermentazzjoni ħielsa ċelluli ġiet skoperta u enżimi bħala l-bijokatalisti).
9. 1897 F. Miescher skoperti aċidi nukleiċi.
10. Il-bidu tas-seklu XX - l-kimika ġdida ta 'komposti organometalliċi.
11. 1917 Lewis fetaħ in-natura elettronika ta 'bonds kimiċi molekuli.
12. 1931 Hückel - fundatur ta 'mekkaniżmi quantum fil-kimika.
13. Ta 1931-1933. Laymus Pauling jiġġustifika l-teorija reżonanza, u aktar tard tiegħu ko-ħaddiema jikxfu l-essenza ta 'xejriet fil-reazzjonijiet kimiċi.
14. 1936 nylon sintetizzati.
15. Ta 1930-1940. AE Arbuzov jagħti lok għall-iżvilupp kompożizzjonijiet ta 'organufosforu li huma l-bażi għall-produzzjoni tal-plastik, farmaċewtiċi, u l-insettiċidi.
16. 1960 Academician Nesmeyanov ma 'studenti ħolqot l-ewwel ikel sintetiċi fil-laboratorju.
17. 1963 Du Vinho jirċievu l-insulina, li huwa pass kbir 'il quddiem fil-mediċina.
18. 1968 Indjan HG Qur'an irnexxielhom jiksbu ġene sempliċi li għenu fil deciphering l-kodiċi ġenetiku.

Għalhekk, l-importanza tal-kimika organika fil-ħajja tan-nies sempliċiment kolossali. Plastics, polimeri, fibri, żebgħa u verniċ, gomma, tal-gomma, materjali PVC, polypropylene u polyethylene, u ħafna sustanzi moderni oħra, li mingħajrhom llum huwa sempliċement impossibli ħajja, il-path kumpless għall-iskoperta tiegħu. Mijiet ta 'xjentisti għamlu snin tagħhom ta' xogħol iebes, hekk kien hemm storja ġenerali tal-iżvilupp tal-kimika organika.

Is-sistema moderna ta 'komposti organiċi

Wara li jsir triq enormi u diffiċli għall-iżvilupp tal-kimika organika, u issa ma tibqa 'wieqfa. Hemm aktar minn 10 Mill. Konnessjonijiet, u dan in-numru qed jiżdied kull sena. Għalhekk, hemm struttura arranġament sistematiku tas-sustanzi li jagħtina kimika organika. Klassifikazzjoni ta 'komposti organiċi huwa ppreżentat fit-tabella.

Il-klassi ta 'komposti	karatteristiċi strutturali	Il-formula ġenerali
Idrokarburi (magħmula minn biss atomi tal-karbonju u l-idroġenu)	saturati (biss sigma vinkolanti.); mhux saturat (sigma u l-komunikazzjoni pi.); aċikliċi; ċikliku.	Alkani C n H 2n + 2; Alkeni, ċikloalkani 2n Ċ n H; Alkini, alkadienes, Ċ n H-2n 2; Arena C 6 H 2n-6.
Sustanzi li fihom atomi b'etero differenti fil-grupp prinċipali	aloġeni; OH grupp (alkoħol u fenoli); raggruppament ROR (eteri).	R-Hal; R-OH; ROR.
komposti karbonil	aldeidi; ketoni; kinoni.	RC (H) = O
Komposti li fihom grupp carboxyl	carboxylic acid; esteri.	R-COOH; R-COOR.
Komposti li fihom kubrit, nitroġenu jew fosfru fil-molekula	Jista 'jkun ċikliku jew aċikliċi	-
komposti organometalliċi	Karbonju magħqudin direttament lill-element ieħor, iżda mhux l-idroġenu	C-E
komposti organometalliċi	Karbonju magħqudin mal-metall	Bil-Me
komposti eteroċikliċi	Fil ċiklu bbażati fuq struttura mal-membri tal-eteroatomi	-
sustanzi naturali	molekuli polimeru kbar li jiffurmaw l-komposti naturali	proteini, aċidi nukleiċi, aċidi amino, alkalojdi u simili. d.
polimeri	Sustanzi li jkollhom piż molekulari għoli, li huma bbażati fuq l-unitajiet monomeriċi	n (-RRR-)

L-istudju tal-varjetà sħiħa ta 'sustanzi u reazzjonijiet li fihom jidħlu, u hija s-suġġett ta' kimika organika llum.

Tipi ta 'bonds kimiċi f'sustanzi organiċi

Għal kwalunkwe kompost kkaratterizzati interazzjonijiet elektronnostaticheskie fil-molekuli, li huma espressi fil-preżenza ta 'Organiċi kovalenti bonds polari u mhux polari kovalenti. Il-komposti organometalliċi jistgħu jiffurmaw interazzjoni ijoniċi dgħajfa.

komunikazzjonijiet nonpolar kovalenti jseħħu bejn lC-C billi jirreaġixxi molekoli organiċi kollha. Kovalenti interazzjonijiet polari karatteristiku għall atomi differenti 'nonmetal fil-molekula. Per eżempju, C-Ħal, CH, CO, NM, CP, KEFA. Dan huwa dovut għall-kimika organika, li jeżistu għall-formazzjoni ta 'komposti.

Varjazzjonijiet fil-komposti ta 'l organiċi formuli

Il-formuli aktar komuni għall-numru ta 'membri ta' kompost imsejjaħ empirika. Tali formuli jeżistu għal kull sustanza inorganika. Iżda meta wasal għall tfassil formuli fil-kimika organika, il-xjenzjati kellhom jiffaċċjaw diversi problemi. L-ewwelnett, il-piż ta 'ħafna minnhom, mijiet, jew saħansitra eluf. Huwa diffiċli li wieħed jiddetermina l-formola empirika għal tali sustanza vast. Għalhekk, biż-żmien kien hemm qasma tal-kimika organika kif analiżi organiċi. fundaturi tagħha kkunsidrati riċerkaturi Liebig, Wohler, Gay-Lussac u Berzelius. Huma, flimkien mal-xogħlijiet ta 'A. M. Butlerova, identifikati l-eżistenza ta' isomeri - komposti li għandhom l-istess komposizzjoni kwalitattiva u kwantitattiva, iżda jvarjaw fl-istruttura u l-proprjetajiet tal-molekula. Dan huwa għaliex l-istruttura ta 'komposti organiċi espressi llum mhijiex empirika u strutturali formola strutturali kompluta jew ikkondensat.

Dawn l-istrutturi - karatteristika u distintiva karatteristika tiegħu huwa l-kimika organika. Il-formuli huma miktuba bl-użu daxxijiet, huwa bond kimika. eż, butan ikkondensat formola strutturali se jkollha l-forma CH ₃ - CH ₂ - CH ₂ - CH _3. formola strutturali sħiħa turi bonds kemikali kollha preżenti fil-molekula.

Ukoll hemm metodu ta 'reġistrazzjoni formuli molekolari ta' komposti organiċi. Huwa jistenna l-istess bħall-empirika minn inorganiċi. Għal butan, per eżempju, se jkun: C ₄ H _10. Dan huwa, il-formula molekulari jagħti idea biss dwar il-kompożizzjoni kwalitattiva u kwantitattiva tal-kompost. jikkaratterizza strutturali-bond fil-molekula, sabiex ikunu jistgħu jintużaw biex jitbassru imġiba futura u l-proprjetajiet kimiċi tas-sustanza. Dawn huma l-karatteristiċi li għandha kimika organika. Formoli huma miktuba fi kwalunkwe forma, li kull wieħed minnhom huwa veru.

Tipi ta 'reazzjonijiet fil-kimika organika

Hemm ċerta klassifikazzjoni tat-tip ta 'reazzjonijiet kimika organika jseħħu. U xi wħud minn dawn il-klassifikazzjonijiet, għal raġunijiet differenti. Ikkunsidra dawk ewlenin.

Mekkaniżmi ta 'reazzjonijiet kimiċi fil-metodi ta' formazzjoni tkissir u bond:

• jew homolytic radikali;
• heterolytic jew ijoniċi.

Ir-reazzjonijiet tat-tipi ta 'trasformazzjonijiet:

• katina radikali;
• sostituzzjoni alifatiċi nucleophilic;
• sostituzzjoni aromatika nucleophilic;
• reazzjoni eliminazzjoni;
• Barra minn hekk electrophilic;
• kondensazzjoni;
• cyclization;
• sostituzzjoni electrophilic;
• reazzjoni riarranġament.

Permezz ta 'reazzjoni run (inizjazzjoni) u dwar l-ordni kinetika tar-reazzjoni wkoll hija kultant kategorizzati. Dawn huma l-karatteristiċi bażiċi tar-reazzjonijiet li għandha kimika organika. It-teorija li tiddeskrivi d-dettalji ta 'kull kors ta' reazzjoni kimika, tkun infetħet fin-nofs tas-seklu XX, u kkonfermati u supplimentati xorta ma 'kull skoperta ġdida u s-sinteżi.

Għandu jiġi nnutat li r-reazzjonijiet ġenerali kimika organika jipproċedu f'kundizzjonijiet iktar stretti minn fil-kimika inorganika. Dan huwa dovut għall-istabbilizzazzjoni akbar ta 'molekuli organiċi minħabba l-formazzjoni ġewwa u r-rabtiet intermolecular qawwija. Għalhekk, kważi l-ebda reazzjoni tkun kompluta mingħajr ma jgħollu t-temperatura, pressjoni jew l-applikazzjoni tal-katalist.

Id-definizzjoni moderna tal-Kimika Organika

B'mod ġenerali, l-iżvilupp ta 'kimika organika għaddej mod intensiv għal ħafna sekli. Hija akkumulat ammont kbir ta 'informazzjoni dwar sustanzi, l-istrutturi tagħhom u r-reazzjonijiet li fih ikunu jistgħu jingħaqdu. miljuni sintetizzati ta utli u materja prima sempliċiment meħtieġa użata fl-oqsma varji tax-xjenza, it-teknoloġija u l-industrija. Il-kunċett tal-kimika organika llum hija pperċepita bħala xi ħaġa grand u kbar, numerużi u kumplessi, diversa u sinifikanti.

Fil-ħin, l-ewwel definizzjoni ta din is-sezzjoni kbira tal-kimika kien dak taw Berzelius: huwa kimika li l-istudji l sustanzi iżolati minn organiżmi. Minn dakinhar, ħafna żmien ikun għadda, għamel bosta skoperti, u realizzati u żvelati numru kbir ta 'mekkaniżmi proċessi vnutrihimicheskih. Bħala riżultat, illum hemm kunċett differenti ta 'dak li l-kimika organika. Determinazzjoni jingħata: l-kimika tal-karbonju u mill-komposti tiegħu, u l-metodi tagħhom ta 'sinteżi.