Историята на органичната химия. Субектът и стойността на Organic Chemistry

Малко хора мислят за това, което е в ролята на органична химия в живота на съвременния човек. Но това е огромна, че е трудно да се надценяват. На сутринта, когато един човек се събужда и отива да се измие, и до късно през нощта, когато той отива да си легне, той непрекъснато придружава продуктите на органичната химия. Четка за зъби, дрехи, хартия, козметика, мебели и интериорен дизайн, както и много други - всичко това ни дава това. Но след като това не е така, и по органична химия да се знае много малко.

Нека да видим как еволюира стъпка по стъпка историята на органичната химия.

1. Срокът на развитие до XIV век, наречен естествено.

2. XV - XVII век - началото на развитието или ятрохимия алхимия.

3. век XVIII - XIX - доминацията на теорията на витализма.

4. XIX - XX век - интензивно развитие, научни етап.

Започнете или природен фаза на развитие на органичната химия

Този етап се състои от много появата на понятието химически произход. И произхода отиват толкова назад, колкото древния Рим и Египет, които са много способни жители се научили да правят бои за оцветяване предмети и дрехи от естествени суровини - листата и стъблата на растенията. Това са индиго, довела до тъмносин цвят и alizorin оцветяване буквално всички сочни и привлекателни нюанси на оранжево и червено. Необичайно пъргави жители от различни националности в същото време да се научат как да се оцета, за да духове от захароза и съдържащи нишесте вещества от растителен произход.

Известно е, че много често храна в прилагането на този исторически период бяха животински мазнини, растителни масла и смоли, които се използват от готвач и лечители. А също така и в бита от различни отрови бяха плътно като отношенията главното оръжие vnutriusobnyh. Всички тези вещества са продукти на органичната химия.

Но, за съжаление, като такива, концепцията за "химия" не съществува, и проучването на конкретни вещества, за да се изяснят свойствата и състава не се случи. Ето защо, този период се нарича спонтанна. Всички открития са случайни, нефокусиран характер на потребителски ценности. Това продължава до следващия век.

ятрохимия период - развитие обещаващо начало

Всъщност, това беше в XVI - XVII век започват да се появяват директни представителства на химията като наука. Чрез работата на учените известно време са получени органични вещества изобретени проста апаратура за дестилация и сублимация на вещества, използвани специални химични съдове за раздробяване вещества за отделяне на натурални продукти съставки.

Основният фокус на това време е лекарството. В желанието си да получи необходимите лекарства е довело до факта, че растението се изправи етерични масла и други сурови съставки. Така, Карл Шеле се получават няколко органични киселини от растителни суровини:

• ябълчна;
• лимон;
• галова;
• мляко;
• оксалова.

От проучването на растенията и разпределението на тези киселини учен взе 16 години (1769 до 1785). Това е началото на развитие, поставя основите на органичната химия, която е директно като клон на химията е идентифициран и е наречен по-късно (ранно XVIII век).

В същия период Близкия GF подчертано Rueil кристали от пикочна киселина от карбамид. Други химици янтарна киселина се получават от кехлибар, винена киселина. В обща употреба включва метод на суха дестилация на растителни и животински материали, от които се получава оцетна киселина, диетил етер, дърво алкохол.

Така започва интензивното развитие на производството на органични вещества в бъдеще.

Вис виталис, или "жизнена сила"

XVIII - XIX век за органичната химия е много два пъти: от една страна, има редица открития, които имат огромна стойност. От друга страна, по-дълго време, растежа и натрупването на знания и правилни идеи инхибира доминиращата теория на витализма.

Тази теория измислен и очерта основните Йенс Якобс Берцелиус, който в същото време самият той е дал, и определението на органична химия (точната година е неизвестен, или 1807, или 1808). Според разпоредбите на тази теория, органичните вещества могат да се образуват само в живите организми (растения и животни, включително хора), като единствените живи същества имат специална "жизнена сила", която позволява на тези вещества, произведени. Докато неорганични вещества стават органична абсолютно невъзможно, тъй като те са продукти неодушевен, негорими, без Вис виталис.

В същите учени първата класификация на всички известни към момента на съединенията в неорганичната (не-живите, всички вещества, като вода и сол) и органичен (живи, тези, които като зехтин и захар) е предложен. Също Берцелиус първия специфично обозначена че като органична химия. Определяне е: разрез на химията, която изучава веществата, получени от живи организми.

През този период, учените лесно изпълнени преобразуване на органични съединения в неорганични, например, чрез изгаряне. Въпреки това, възможността за преобразуване на нищо не е било известно още.

Съдбата ще го има, че е студент Йенс Берцелиус Фридрих Veler допринесоха за началото на разпадането на теорията на своя учител.

Немски учен работа на цианидни съединения и в един от експериментите, проведени за да се получат кристали управлява Подобно на пикочна киселина. В резултат на това по-задълбочено проучване установихме, че той наистина успя да се органични вещества от неорганични, без каквато и Вис виталис. Без значение колко скептичен Берцелиус, той е принуден да признае този неоспорим факт. Така че това успя да се справи с първия удар на vitalistic гледки. Историята на органична химия започва да набира инерция.

Няколко открития, натрошен витализма

Wohler успех е вдъхновила химици от ХVIII век, така че започна широко разпространена тестване и експерименти, за да се получи органична материя ин витро. Такива синтези, които са от решаващо значение и най-важното са били няколко.

1. 1845 Г. - Adolf Колбе която е зеницата Wohler, управлява прост неорганични C, H ₂ O ₂ многостепенен общия синтез за получаване на оцетна киселина, която е органичен материал.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom осъществява синтез на глюкоза от нишесте и киселина.
3. 1820 Anri Brakonno денатуриран протеин киселина и след това се обработва с азотна киселина и сместа, получена от първите 20 аминокиселини, синтезирани по-късно - глицин.
4. 1809 Мишел Chevreul изучава състава на мазнини, опитвайки се да ги разделите на съставните й компоненти. Като резултат, той получава мастни киселини и глицерол. 1854, Zhan Bertlo продължава операция Chevrel глицерол и се нагрява с стеаринова киселина. Резултати - мазнини, точно повтаря структурата на природните съединения. По-късно той успя да се и други мазнини и масла, които са малко по-различно в молекулната структура от естествени аналози. Това се демонстрира възможността за получаване на нови органични съединения от голямо значение в лабораторията.
5. J. Berthelot синтезира метан от сероводород (H ₂ S) и въглероден дисулфид (CS _2).
6. 1842 Зинин е в състояние да синтезира анилина от нитробензен багрило. По-късно той успя да се редица анилинови бои.
7. А. Bayer създава своя собствена лаборатория, която е активна и успешна синтеза на органични багрила, подобни на природен: ализарин, индигоид, antrohinonovye, ксантен.
8. 1846 синтез на нитроглицерин учени Sobrero. Той също така разработи видове теория, която казва, че вещества, подобни на някои от неорганични и могат да бъдат получени чрез заместване на водородни атоми в структурата.
9. 1861 А. М. Butlerov синтезира подсладител на формалин. Те са формулирани от разпоредбите на теория на химическата структура на органични съединения, имащи отношение към настоящото ден.

Всички тези резултати са идентифицирани предмет на органичната химия - въглерод и неговите съединения. Други открития са фокусирани върху механизмите на химични реакции в органичната химия, за да се установи естеството на електронни взаимодействия, и на структурата на съединенията.

През втората половина на XIX и XX век - време на глобалните химически открития

Историята на органична химия с течение на времето е преминало всички големи промени. Работа много учени над механизмите на вътрешните процеси в молекули, реакции и системи е, дава ползотворни резултати. Така че, през 1857 г., Фридрих Кекуле разработена теорията на валентност. Той също принадлежи към голямото предимството - откриването на структурата на молекулите на ароматен въглеводород бензол. В същото време А. М. Butlerov формулира теорията на позицията структура на съединения, в които посочва tetravalence въглеродния и феномена на съществуването на изомери и изомери.

В. Markovnikov и A. М. Зайцев рови в изучаването на механизмите за реакция на органична материя и формулиране на набор от правила, които обясняват тези механизми и потвърждават. През 1873 - 1875 години. I. Wislicenus, Van't Hoff и Le Bel проучване на пространственото подреждане на атомите в молекули, разкриват наличието на стерео-изомери, и са предшественици на цялата науката - стереохимия. Много от различни хора, които участват в създаването на областта на органичната химия, която имаме днес. Следователно, органичната химия, учените са забележителни.

В края на XIX и XX век - време на глобална откритие във фармацевтичната индустрия, бои промишленост, квантова химия. Разглеждане на отвора, за да се гарантира максимална стойност на органичната химия.

1. 1881 Conrad М. М. и Gudtseyt синтезирани анестетици, веронал и салицилова киселина.
2. 1883 L. Knorr получи антипирин.
3. 1884 F. Стол имам pyramidon.
4. 1869 Hyatt братя спечелиха първото изкуствено влакно.
5. 1884 Г. Eastman синтезира целулоид филм.
6. 1890 получи медно-амонячен влакна L. Depassi.
7. 1891 Чарлз Крос и колегите му се е коприна.
8. 1897 Е. Miescher и Бюхнерова основан на теорията на биологичното окисляване (безклетъчна ферментация е била открита и ензими като биокатализатори).
9. 1897 Е. Miescher открити нуклеинови киселини.
10. В началото на XX век - новата химията на органометални съединения.
11. 1917 Lewis отвори електронен естеството на химически връзки в молекули.
12. 1931 на Huckel - създател на квантовата механизми химия.
13. От 1931-1933. Laymus Полинг оправдава теорията за резонанс, а по-късно колегите му разкриват същността на тенденциите в химични реакции.
14. 1936 найлон синтезирани.
15. От 1930-1940. AE Arbuzov води до развитие Органофосфорни съединения, които са в основата на производството на пластмаси, фармацевтични и инсектициди.
16. 1960 акад Несмеянов със студенти създава първата синтетична храна в лабораторията.
17. 1963 Du Vinho получаване на инсулин, което е огромна стъпка напред в областта на медицината.
18. 1968 Индийски HG Коран успяха да поведат с прост ген, който помага в дешифрирането на генетичния код.

По този начин, значението на органична химия в живота на хората просто колосални. Пластмаси, полимери, влакна, бои и лакове, гума, каучук, PVC материали, полипропилен и полиетилен, както и много други съвременни вещества, без които днес просто не е възможно живот, комплекс път към откриването му. Стотици учени са направили своите години на упорита работа, така че имаше общо историята на развитието на органичната химия.

Модерната система от органични съединения,

Като направи огромен и труден път към развитието на органичната химия, а сега не стои на едно място. Има повече от 10 Mill. Connections, и този брой се увеличава всяка година. Следователно, не е систематично подреждане структура на вещества, които ни дава органична химия. Класификация на органичните съединения е представена в таблицата.

Класът съединения	структурни характеристики	Общата формула
Въглеводороди (съставени само от въглеродни и водородни атоми)	наситен (само сигма свързване.); ненаситен (Sigma и пи комуникация.); ациклични; цикличен.	Алкани СпН2п + 2; Алкени, циклоалкани СпН2п; Алкините, алкадиени, СпН2п-2; Arena C 6 H 2N-6.
Вещества, съдържащи различни хетероатоми в основната група	халогени; ОН група (алкохоли и феноли); групиране ROR (етери).	R-Hal; R-OH; ROR.
карбонилни съединения	алдехиди; кетони; хинони.	RC (H) = О
Съединения, съдържащи карбоксилна група	карбоксилна киселина; естери.	R-СООН; R-COOR.
Съединения, съдържащи сяра, азот или фосфор в молекулата	Може да бъде цикличен или ацикличен	-
органометални съединения	Въглерод, свързан директно към друг елемент, но не водород	C-E
органометални съединения	Въглерод, свързан с метала	С-Me
хетероциклични съединения	В структура на основата на цикъл с членове на хетероатомите	-
естествени вещества	Големи полимерни молекули, които съставят съединенията природни	протеини, нуклеинови киселини, аминокиселини, алкалоиди и други подобни. дейност.
полимери	Вещества с високо молекулно тегло, които се основават на мономерни единици	п (-RRR-)

Проучването на цялото многообразие от вещества и реакции, в които те влизат, и е предмет на органична химия днес.

Видове химични връзки в органични вещества

За всички съединения, характеризиращи elektronnostaticheskie взаимодействия в рамките на молекулите, които се изразяват в присъствието на органични ковалентна полярни и неполярни ковалентни връзки. На органометални съединения могат да образуват слабо йонно взаимодействие.

Ковалентни неполярни връзки възникват между взаимодействието С-С във всички органични молекули. Ковалентното полярно взаимодействие е характерно за различни неметални атоми в молекулата. Например, C-Hal, CH, СО, CN, CP, CS. Това са всички връзки в органичната химия, които съществуват за образуването на съединения.

Сортове от формули на вещества в органични

Най-често срещаните формули, изразяващи количествения състав на съединението, се наричат емпирични. Такива формули съществуват за всяко неорганично вещество. Но когато става въпрос за съставяне на формули в органиката, учените са изправени пред много проблеми. Първо, масата на много от тях се брои в стотици или дори хиляди. Трудно е да се определи емпиричната формула за такова огромно вещество. Следователно, с течение на времето се появява такава част от органичната химия като органичен анализ. Основателите му са учените Либич, Уелър, Гей-Лусак и Берзелиус. Те, заедно с произведенията на АМ Булеров, определят съществуването на изомери - вещества, които имат същия качествен и количествен състав, но се различават в структурата на молекулата и свойствата. Ето защо структурата на органичните съединения се изразява днес не като емпирична, а като структурна пълна или структурна съкратена формула.

Тези структури са характерна и отличителна черта на органичната химия. Формулите са написани с тирета, показващи химически връзки. Например, редуцираната структурна формула на бутан ще има формата СН3-СН2-СН2-СНз. Пълната структурна формула показва всички химични връзки, присъстващи в молекулата.

Съществува и начин за написване на молекулни формули на органични съединения. Изглежда същото като емпиричното от неорганичните. За бутан, например, той ще бъде: C ₄ H ₁₀ . Това означава, че молекулната формула дава само идея за качествения и количествен състав на съединението. Структурните характеристики характеризират връзките в молекулата, следователно е възможно да се предскажат бъдещите свойства и химическото поведение на веществото от тях. Това са отличителните черти на органичната химия. Формулите са написани под всякаква форма, като всяка от тях се счита за правилна.

Видове реакции в органичната химия

Съществува определена класификация на органичната химия според вида реакции, които се случват. Освен това има няколко такива класификации според различни критерии. Помислете за основните.

Механизми на химични реакции чрез счупване и свързване:

• Хомолитичен или радикален;
• Хетеролитна или йонна.

Реакции по видове трансформации:

• Верига радикална;
• Нуклеофилно алифатно заместване;
• Нуклеофилно ароматно заместване;
• Реакции на елиминиране;
• Електрофилна връзка;
• кондензация;
• циклизация;
• Електрофилно заместване;
• Регрупиране на реакциите.

Между другото, реакцията (инициирането) и кинетичният ред се задействат, понякога и реакциите се класифицират. Това са основните характеристики на реакциите, които има органичната химия. Теорията, описваща подробностите на хода на всяка химическа реакция, е открита в средата на 20 век и е потвърдена и допълнена с всяко ново откритие и синтез.

Трябва да се отбележи, че като цяло реакциите в органичните се срещат при по-строги условия, отколкото в неорганичната химия. Това се дължи на по-голяма стабилизация на молекулите на органичните съединения, дължащи се на образуването на вътрешни и междумолекулни силни връзки. Следователно, практически няма реакция без повишаване на температурата, налягането или приложението на катализатора.

Съвременна дефиниция на органичната химия

По принцип развитието на органичната химия е на интензивен път от няколко столетия. Предоставя се огромно количество информация за веществата, техните структури и реакции, с които те могат да влязат. Милиони полезни и просто необходими суровини, използвани в различни области на науката, технологиите и промишлеността, са синтезирани. Концепцията за органичната химия днес се възприема като нещо грандиозно и голямо, многобройно и сложно, разнообразно и значително.

По едно време първото определение на тази голяма част от химията беше това, което Берзилий даде: химията е тази, която изучава вещества, изолирани от организми. Оттогава е изминало много време, са направени много открития и са реализирани и разкрити голям брой механизми на инхи-химичните процеси. Поради това днес има различна концепция, каква е органичната химия. Определението за това е дадено: това е химията на въглерода и всички негови съединения, както и методи за техния синтез.