Organinė chemija. Organiniai junginiai

Organinė chemija -chemijos skyrius Tyrimai Anglies junginiai, jų struktūra, savybės , sintezės metodai, taip pat jų transformacijų įstatymai. Ekologiški yra vadinami anglies junginiais su kitais elementais (daugiausia su H, N, O, S, P, Si, GE ir kt.).

Unikalus anglies atomų gebėjimas susieti tarpusavyje, formuojant skirtingų ilgių grandinę, skirtingų dydžių ciklines konstrukcijas, rėmo sąnarius, junginius su daugeliu elementų, įvairių sudėties ir struktūros, sukelia įvairius organinius junginius. Iki šiol gerai žinomų organinių junginių skaičius viršija 10 milijonų ir kasmet didėja 250-300 tūkst. Pasaulis aplink mus yra pastatytas daugiausia iš organinių junginių, jie apima: maisto, drabužių, kuro, dažiklių, vaistų, Plovikliai, medžiagos įvairioms pramonės šakoms ir liaudies ekonomikai. Ekologiški junginiai atlieka pagrindinį vaidmenį gyvų organizmų egzistavimui.

Organinės chemijos sankryžoje su neorganine chemija, biochemija ir medicina, chemija metalo ir elementororganiniai junginiai, bioorganinė ir medicininė chemija, atsirado aukštos molekulinės masės jungčių chemija.

Pagrindinis organinės chemijos metodas yra sintezė. Organinės chemijos studijos ne tik junginiai, gauti iš augalų ir gyvūnų šaltinių (natūralių medžiagų), tačiau daugiausia junginiai sukūrė dirbtinai su laboratorijos ir pramonės sintezės pagalba.

Organinės chemijos plėtros istorija

Skirtingų organinių medžiagų gamybos metodai buvo žinomi nuo senovės. Taigi, egiptiečiai ir romėnai naudojami augalų dažikliai yra ragas-de-indigo ir alizarino. Daugelis tautų priklausė paslaptis alkoholio gamybai ant-pit-coves ir acto nuo cukraus ir krakmolo turinčių žaliavų.

Viduramžių metu buvo praktiškai nieko bendra su šiomis žiniomis, tam tikra pažanga prasidėjo tik 16 ir 16 a. (Yatrochimia), kai nauji organiniai junginiai buvo skirta distiliuojant augalinių produktų. 1769-1785 m K.V. ŠeleLE. Atskiros organinės rūgštys: obuolys, vynas, citrina, gallopa, pieno ir oksal. 1773 m P. Rueel. skiriamas karbamidas iš žmogaus šlapimo. Iš gyvūnų ir augalų žaliavų medžiagos turėjo daug bendrų, tačiau skyrėsi nuo neorganinių junginių. Taigi atsirado terminas "organinė chemija" - chemijos studijų skyrius, izoliuotas nuo organizmų (apibrėžimas) Y.y.. Bercelius., 1807 m.). Tuo pačiu metu buvo manoma, kad šias medžiagas galima gauti tik gyvuose organizmuose dėl "gyvybės jėgos".

Manoma, kad ekologinė chemija, kaip mokslas, pasirodė 1828 m F. Völer. Pirmą kartą jis gavo organinę medžiagą - karbamidas - dėl neorganinės medžiagos vandeninio tirpalo išgarinimo - amonio cianato (NH 4 OCN). Plačiau eksperimentinis darbas parodė neginčijamus argumentus dėl "gyvybingumo" teorijos nenuoseklumo. Pavyzdžiui, A. Kolbe. Sintezuota acto rūgšties, M. Bertlo. gavo metano iš H 2 s ir cs 2, ir ESU. Butlers. Sintezuotos sacharijos medžiagos iš formalino.

XIX a. Viduryje Spartus sintetinių organinių chi-mei vystymasis tęsiasi, sukurta pirmoji pramoninė organinių medžiagų gamyba ( A. Gofman, W. Perkin-Senior - sintetiniai dažikliai, fuksinas, cianinas ir azacrays). Patobulinimas N.n. Zin. \\ T (1842) Anilino sintezės metodas buvo pagrindas aniliinės dažų pramonei. Laboratorijoje A. Bayer. Natūralūs dažai buvo sintezuoti - indigo, alizarino, indigoid, xanen ir antrakinono.

Svarbus teorinės organinės chemijos kūrimo etapas buvo vystymasis F. KEKULE. Valentino teorija 1857 m., Taip pat klasikinės cheminės struktūros teorijos ESU.. Butlerovas 1861 m., Pagal kurį atomai molekulių yra sujungtos pagal jų valenciją, cheminės ir fizinės savybės junginių yra nustatomas pagal pobūdį ir skaičių atomų įtraukti į juos, taip pat sujungimų tipą ir tiesiogiai abipusę įtaką Apribojimai su atomais. 1865 m F.. KEKULE. Siūloma struktūrinė benzeno forma, kuri tapo vienu iš svarbiausių organinės chemijos atradimų. V.V. Markovnikov. ir. \\ T ESU. Zaitsev. Pirmą kartą suformulavo keletą taisyklių, atitinkančią organinių reakcijų kryptį su jų įvestomis medžiagomis. 1875 m Vant-goff ir. \\ T Le Bel. Jie pasiūlė anglies atomo tetraedralinį modelį, pagal kurį anglies valymas yra nukreiptas į Tetraedro viršūnes, kurios centre buvo anglies atomas. Remiantis šiuo modeliu, kartu su eksperimentiniais tyrimais I. Visienhus. (! 873), kuri parodė struktūrinių formulių (+) - pieno rūgšties tapatybę (pagamintą iš rūgštinio pieno) ir (±) -malinio rūgšties, atsirado sterochemija - trijų matmenų atomų orientacija molekulių mokslą, Numatomas 4 skirtingų pakaitų buvimo atveju anglies atomas (chiralinės konstrukcijos) yra erdvinių veidrodžių izomerų (antipodų ar enantiomerų) egzistavimo galimybė.

1917 m Lewis. Siūloma apsvarstyti cheminę jungtį su elektroninėmis poromis.

1931 m HYUKKEL. Parengė kvantinę teoriją, kad paaiškintų nebenzoidinių aromatinių sistemų savybes nei įkurta nauja organinės chemijos kryptis - kvantinė chemija. Tai buvo impulsai tolesniam intensyviam kvantininkų kūrimo plėtrai, ypač molekulinių orbitalių metodas. Orbitinių atstovybių įsiskverbimo į organinę chemiją etapas atvėrė rezonanso teoriją L. Polinganga (1931-1933) ir tolesnis darbas K. Fukui, R. Woodvord ir. \\ T R. Hofman. Dėl ribinių orbitalių vaidmens nustatant cheminių reakcijų kryptį.

Vidurio 20 V. Jai būdingas ypač spartus organinės sintezės vystymas. Tai lėmė pagrindinių procesų atradimas, pvz., Olefinų vartojimas arba išmetami teršalai ( Vittig., 1954 m.), DIEN sintezė ( O. DILS. ir. \\ T K. Alber, 1928 m.), Neprisotintų junginių manoborizacija ( Brown., 1959), nukleotidų sintezės ir genų sintezė ( A. Todd., H. Korrana). Iš esmės reikia iš esmės reikalingų metalų organinių junginių chemijos A.N. Nesmejeanova. ir. \\ T G.a. Razuvaeva. 1951 m. Buvo atlikta ferorizino sintezė, kurios "sumuštinių" struktūros sukūrimas R. Woodvord. ir. \\ T J. Wilkinson. Jis padėjo metalocene junginių chemijos pradžioje ir paprastai ekologiškos pereinamojo laikotarpio metalų chemijos.

20-30 g. A.E. Arbuzov. Sukuria fosforodorganinių junginių chemijos pagrindus, kurie vėliau paskatino naujų rūšių fiziologiškai aktyvių junginių, sudėčių ir kt.

60-80 g. C. Pedersen., D. Kram. ir. \\ T J.M. Linas Mes plėtojame karūnos eterio, krypčių ir kitų susijusių struktūrų chemiją, kuri gali sudaryti patvarus molekavimo kompleksus, ir taip tinka svarbiausi "molekulinės pripažinimo" problemai. "

Šiuolaikinė organinė chemija tęsia greitą vystymąsi. Įgyvendinant naujus reagentus į organinės sintezės praktiką, iš esmės nauji sintetiniai metodai ir metodai, nauji katalizatoriai, anksčiau nežinomos organinės struktūros yra sintezuojamos. Nuolat ieško ekologiškų naujų biologiškai aktyvių junginių. Daugelis organinės chemijos problemų laukia savo sprendimo, pavyzdžiui, išsamus santykių struktūros sukūrimas - savybės (įskaitant biologinę veiklą), nustatančią sudėtingų gamtinių junginių konstrukciją ir stereo padengtą sintezę, naujų regionų plėtrą ir Stereo selektyvūs sintetiniai metodai, naujų universalių reagentų ir katalizatorių paieška.

Pasaulinės bendruomenės susidomėjimas ekologinės chemijos vystymuisi ryškiai premijos pirmadienio stiprinimui, pristatant Nobelio premiją chemijoje 2010 R. Heku, A. Suzuki ir E. Nagisi Norėdami dirbti su paladžio katalizatorių naudojimu organinėje sintezėje formuojant anglies kaklaraiščius - anglies.

Organinių junginių klasifikacija

Klasifikacija grindžiama organinių junginių struktūra. Struktūros aprašymo pagrindas yra struktūrinė formulė.

Pagrindinės organinių junginių klases

Angliavandeniliai -junginiai, sudaryti tik anglies ir vandenilio. Jie savo ruožtu yra suskirstyti į:

Prisotinta - turi tik vieną (σ-obligacijas) ir jose nėra kelių ryšių;

Neprisotinta. - jų kompozicijoje bent viena dviguba (π-obligacija) ir (arba) triviečiai santykiai;

Su atvira grandine (aliciklinis);

Su uždara grandine (Ciklinis) - yra ciklas

Tai yra alkanes, alkenes, alkins, dienoraščiai, cikloalkanai, arena

Junginiai su heteroatomis funkcinėse grupėse - Junginiai, kurių anglies radikalas yra susijęs su funkcine grupe. Tokie junginiai klasifikuojami pagal funkcinės grupės pobūdį:

Alkoholis, fenolas(joje yra hidroksilo grupės)

Paprasti eteriai(Yra R-O-R arba R-O-R grupavimas

Karbonilo junginiai (Nudeginkite RR grupę "C \u003d O), tai yra aldehidai, ketonai, chinonai.

Junginiai, kurių sudėtyje yra karboksilo grupės (COO arba CO -R), tai yra karboksirūgščių, esterių

Elementas ir metallorganiniai ryšiai

Heterocikliniai junginiai -yra heteroatomų cikle. Jie skiriasi nuo ciklo pobūdžio (prisotintos, aromatinės), atsižvelgiant į atomų skaičių ciklo (trijų, keturių, penkių, šešių narių ciklų ir tt), pagal gamtos heteroatom, skaičių heteroatomai ciklo metu. Tai lemia daugybę gerai žinomų ir kasmet sintezuotų šios klasės jungčių. Heterociklų chemija yra viena iš įdomiausių ir svarbiausių organinių chemijos sričių. Pakanka pasakyti, kad daugiau kaip 60% sintetinės ir natūralios kilmės vaistų yra susiję su skirtingomis heterociklinių junginių klasėmis.

Natūralios jungtys -junginiai, kaip taisyklė, pakankamai sudėtinga struktūra, dažnai priklauso kelioms organinių junginių klasėms nedelsiant. Tarp jų gali būti skiriama: amino rūgštys, baltymai, angliavandeniai, alkaloidai, terpenai ir kt.

Polimerai - medžiagos, turinčios labai didelę molekulinį svorį, susidedantį iš periodiškai pakartotinių fragmentų - monomerų.

Organinių junginių struktūra

Ekologinės molekulės daugiausia sudaro C-O, C-N, C-Hal C-C tipo C-C, C-C, C-O, C-N, C-Hal. Poliškumas paaiškinamas elektronų tankio perkėlimu į daugiau elektroninės atomo. Apibūdinti chemikų organinių junginių struktūrą, naudojamos molekulių struktūrinių formulių kalba, kurioje yra nuorodos tarp atskirų atomų yra paskirta naudojant vieną (paprastą arba atskirą ryšį), du (dvigubai) arba trys (triviečiai) valentų smūgiai. Valenijos insulto koncepcija, kuri neteko savo vertės iki šios dienos, įvesta į organinę chemiją A. Cooper. 1858 m

Labai svarbu suprasti organinių junginių struktūrą yra anglies atomų hibridizacijos sąvoka. Anglies atomas iš esmės turi elektroninę konfigūraciją 1s 2 2 2 22, ant kurių pagrindu neįmanoma paaiškinti anglies į jo junginius 4 ir 4 vienodų obligacijų alkanuose, nukreiptų į tetraedro viršūnių egzistavimą. Kaip dalį santykių metodo, šis prieštaravimas yra leidžiamas įvedant hibridizacijos sąvoką. Kai atliekamas įdomus s.→p.elektroninis perėjimas ir vėlesnis, vadinamasis sp-hibridizacija ir hibridizuotų orbitų energija yra tarpinė tarp energijos s.- I. p.-EveBubitals. Įjungus ryšius alkanuose r.-Electron sąveikauja su vienu s.-Electron ( sp. 3-hibridizacija) ir 4 vienodos orbitos kyla po tetraedraliniais kampais (109 ° C 28 ") vieni kitiems. Alkenes anglies atomai yra sp. 2-hibridinė būsena: kiekvienas anglies atomas turi tris vienodą orbitą gulėti toje pačioje plokštumoje 120 kampu apie vieni kitus ( sp. 2 - Therbital) ir ketvirta ( r.-Obital) statmena šiai plokštumui. Perkėlimas. \\ T r.-Evubitalai du anglies atomai sudaro dvigubą (π) ryšį. Anglies atomai, turintys trigubą ryšį sp.-HYBRID būsena.

Organinių reakcijų savybės

Neorganinės reakcijos, jonai paprastai dalyvauja, tokios reakcijos praeina greitai ir iki galo kambario temperatūroje. Be organinių reakcijų, kovalentinės obligacijos dažnai vyksta su naujų formavimo. Paprastai šie procesai reikalauja specialių sąlygų: tam tikros temperatūros, reakcijos laiko tam tikrų tirpiklių ir dažnai katalizatoriaus buvimas. Paprastai ji vyksta ne vieni, tačiau iš karto kelios reakcijos, todėl su organinių reakcijų izo guoliu, lygtys yra naudojamos, tačiau schemos neskaičiuojant STA-chio metrystės. Tikslinių medžiagų į organines reakcijas derlius dažnai neviršija 50%, o jų atskyrimas nuo reakcijos mišinio ir gryninimo reikalauja konkrečių metodų ir metodų. Norint išvalyti kietąsias medžiagas, kaip taisyklė, naudojamas pakristalizacija iš specialiai pasirinktų tirpiklių yra naudojamas. Skystos medžiagos yra išvalytos distiliuojant atmosferos slėgiu arba vakuume (priklausomai nuo virimo temperatūros). Siekiant kontroliuoti reakcijų pažangą, sudėtingų reakcijos mišinių atskyrimą yra įvairių chromatografijos tipų [plonosios sluoksnio chromatografijos (TLC), preparato labai efektyvus skysčių chromatografijos (HPLC) ir tt].

Reakcijos gali atsirasti labai sudėtinga ir keliais etapais. Kaip tarpiniai produktai, R ·, R + Karbakacijos, R -, Carbrenium Carbanks, CX 2, katijonai radikalai, anijoniniai radikalai ir kitos aktyvios ir nestabilios dalelės, paprastai gyvenančios sekundės akcijos, gali atsirasti kaip tarpiniai junginiai. Išsamus visų transformacijų, įvykusių molekuliniu lygiu, aprašymas yra vadinamas reakcijos metu reakcijos mechanizmas. Atskiria obligacijų, radikalių (homilitinio) ir jonų (heterolito) pro-Cess pobūdžio pobūdį. Pagal transformacijų tipą, grandinės radikalias reakcijas, nukleofilinio (alifatinio ir aromatinio) pakaitinio pakaitinio reakcijos, Elimi-Ni-strypo reakcija, elektrinis papildymas, elektrinis pakaitalas, kondensacija, ciklizacija, pertvarkymo procesai ir kitos reakcijos taip pat klasifikuojamos jų inicijavimo būdai (sužadinimas), jų kinetinė tvarka (mono-molekulinė, bimolekulinė ir kt.).

Organinių junginių struktūros apibrėžimas

Svarbiausia užduotis buvo nustatyti organinės chemijos kaip mokslo, svarbiausia buvo nustatyti organinių junginių struktūrą. Tai reiškia, sužinoti, kokie atomai yra struktūros dalis, kokia tvarka ir kaip šie atomai yra tarpusavyje susiję ir kaip erdvėje.

Yra keletas šių užduočių sprendimo būdų.

• Elementinė analizė Būtent ta medžiaga yra suskaidyta į paprastesnes molekules, pagal kurį galite nustatyti į junginį įtrauktų atomų skaičių. Šis metodas neleidžia nustatyti ryšių tarp atomų tvarkos. Jis dažnai naudojamas tik patvirtinti siūlomą struktūrą.
• Infraraudonųjų spindulių spektroskopija (IR spektroskopija) ir spektroskopija kombinuota sklaida (CD spektroskopija). Šis metodas grindžiamas tuo, kad cheminė medžiaga sąveikauja su infraraudonųjų spindulių (IR spektroskopijos spinduliavimo spinduliuotės spinduliuotės spinduliuotės (šviesos), į RC spektroskopija - spinduliuotės sklaida). Ši šviesa absorbuojant sužadina vėsesnius ir sukimosi lygius molekulių. Etaloniniai duomenys yra molekulės svyravimų skaičius, dažnis ir intensyvumas, susijęs su dipolio momento (IR) arba poliarizuojamumo pokyčiais (CR). Šis metodas leidžia nustatyti funkcinių grupių buvimą, ir taip pat dažnai naudojama medžiagos tapatybei patvirtinti jau žinomą medžiagą lyginant jų spektrą.
• Masės spektrometrija. Medžiaga tam tikromis sąlygomis (elektroninis smūgis, cheminis jonizacija ir kt.) Įjungia jonus be nuostolių atomų (molinių jonų) ir nuostoliai (susiskaidymas, fragmentiniai jonai). Metodas leidžia iš naujo padalinti medžiagos molekulinę masę, jo izotopinę kompoziciją, kartais funkcinių grupių buvimą. Fragmentacijos pobūdis leidžia jums atlikti kai kuriuos faktus apie struktūros charakteristikas ir atkurti apklaustųjų ryšio struktūrą.
• Branduolinio magnetinio rezonanso metodas (NMR) Remiantis branduolių sąveika su savo magnetiniu sukimo momentu (nugara) ir dedamas į išorinį pastovų magnetinį lauką (perorientacija spin), su kintama elektromagnetinė spinduliuotė radijo dažnių diapazone. NMR yra vienas iš svarbiausių ir informatyvių cheminės struktūros nustatymo metodų. Šis metodas taip pat naudojamas tirti erdvinę struktūrą ir molekulių dinamiką. Priklausomai nuo branduolių, kurie sąveikauja su spinduliuotės skiriasi, pavyzdžiui, PMR protonų rezonanso metodas, NMR 1 h), todėl galima nustatyti vandenilio atomų padėtį molekulėje. NMR 19 f metodas leidžia nustatyti fluoro atomų buvimą ir padėtį. NMR 31 P metodas suteikia informaciją apie fosforo atomų buvimą, valentinį būklę ir padėtį molekulėje. NMR 13 C metodas leidžia nustatyti anglies atomų skaičių ir tipus, jis naudojamas molekulės anglies skeletas tirti. Priešingai nei pirmieji trys paskutiniame metode, naudojamas ne pagrindinė izotopų elemento yra naudojamas, nes pagrindinio ISOTOPE 12 C yra nulinis sukasi ir negali būti laikomasi NMR metodu.
• Ultravioletinės spektroskopijos metodas (UV spektroskopija)arba elektroninė perėjimo spektroskopija. Metodas grindžiamas ultravioletinio ir matomo spektro regiono elektrinio magnetinio spinduliuotės absorbcija, kai juda elektronai molekulėje nuo viršutinio užpildyto energijos lygių, esančių laisvai (molekulių sužadinimas). Dažniausiai naudojamas konjuguotų π sistemų buvimui ir charakteristikoms nustatyti.
• Analitinės chemijos metodaileidžiama nustatyti kai kurių funkcinių grupių buvimą konkrečioms cheminėms (kokybinėms) reakcijoms, kurių srauto faktas gali būti registruojamas vizualiai (pvz., Spalvų išvaizda arba keitimas) arba naudojant kitus metodus. Be cheminių chemijos analizės metodų, vis dažniau naudojami instrumentiniai analitiniai metodai, pvz., Chromatografija (plonas sluoksnis, dujos, skystas kaulas). Gerbianti vieta tarp jų užima chromatomass-spektrą, o tai leidžia ne tik įvertinti gautų junginių grynumo laipsnį, bet ir pusiau skaitymo masės spektrinę informaciją apie sudėtingų mišinių komponentus.
• Organinių junginių stereochemijos studijavimo metodai. Nuo 80 g pradžios. Jis tapo akivaizdu, kad būtų galima sukurti naują farmakologijos ir vaistinės kryptį, susijusį su enantiomeriškai grynais vaistais, turinčiais optimalų terapinio veiksmingumo ir saugos santykį. Šiuo metu apie 15% visų sintezuotų farmacijos pateikiami su grynais enantiomerais. Šios tendencijos atspindys buvo termino atsiradimas pastaraisiais terminų metais chiral. perjungimasTai rusų vertimai reiškia "pereiti prie chiralinių molekulių". Šiuo atžvilgiu yra chiralinių organinių molekulių absoliučios konfigūracijos nustatymo metodai ir nustatyti jų optinį grynumą yra įgyjami organinėje chemijoje. Pagrindinis metodas nustatant absoliutaus konfigūracijos turėtų būti laikoma rentgeno struktūrinės analizės (RSA) ir optinio grynumo - chromatografijos ant stulpelių su fiksuotu chiraliniu faziniu ir NMR metodu, naudojant specialius papildomus chiralinius reagentus.

Organinės chemijos komunikacija su chemijos pramone

Pagrindinis organinės chemijos metodas - sintezė - glaudžiai prijungia organines chemines medžiagas su chemijos pramone. Remiantis sintetinės organinės chemijos metodais ir kūrimu, atsirado mažo tonažo (plona) organinė sintezė, kuri apima vaistų, vitaminų, fermentų, feromonų, skystųjų kristalų, organinių puslaidininkių, saulės kolektorių kūrimo ir kt. - ekologiškos chemijos pasiekimai taip pat grindžiami ekologinės chemijos pasiekimais. Pagrindinė organinė sintezė apima dirbtinių pluoštų, plastikų, naftos perdirbimo, dujų ir anglies žaliavų gamybą.

Rekomenduojama literatūra

• G.V. Bulls. Organinės chemijos istorija, M.: Mir, 1976 (http: //gen.lib/rus.ec/get? Md5 \u003d 29a9a3f2bdc78B44ad0bad2d9ab87B87)
• J. Kovo mėn Organinė chemija: reakcijos, mechanizmai ir struktūra, 4 apimtys, m.: mir, 1987
• F. Keri, R. Sandberg, Išsamūs organiniai chemijos kursai, 2 tose, m.: chemistry, 1981
• O.A. Reutov, A.L. Kurtz, k.p. BUIN, Organinė chemija, 4 dalyse, m.: "Binin, žinių laboratorija", 1999-2004 m. (http://edu.prmetey.org./library/autor/7883.html)
• Cheminė enciklopedija, ED. Knunyanta, m.: "Big Russian Encyclopedia", 1992 m.

Organinė chemija - Mokslas, kuriuose yra anglies junginiai, vadinamiorganinės medžiagos. Šiuo atžvilgiu taip pat vadinama ekologinė chemija anglies junginių chemija.

Svarbiausios organinės chemijos paskirstymo į atskirą mokslą priežastys yra tokios.

1. Organinių junginių vidurkis, palyginti su neorganine.

Gerai žinomų organinių junginių skaičius (apie 6 mln.) Žymiai viršija visų kitų periodinės MENDELEEV sistemos elementų skaičių. Šiuo metu žinoma apie 700 tūkst. Neorganinių junginių, maždaug 150 tūkst. Naujų organinių junginių gaunami per vienerius metus. Tai paaiškinama ne tik tuo, kad chemikai yra ypač intensyviai dalyvauja sintezėje ir organinių junginių tyrime, bet ir specialią anglies elemento gebėjimą duoti junginius, kurių sudėtyje yra praktiškai neribotą skaičių anglies atomų, susijusių su grandinėmis ir ciklais .

2. Organinės medžiagos turi išskirtinę svarbą dėl jų labai įvairios praktinės taikymo, ir kadangi jie vaidina svarbų vaidmenį organizmų pragyvenimo šaltinių procesuose.

3. Yra didelių organinių junginių savybių ir reaktyvumo skirtumai nuo neorganinių, kaip rezultatas, ten buvo poreikis plėtoti daug konkrečių metodų dėl organinių junginių tyrimo.

Organinės chemijos objektas yra svarbiausių organinių junginių klasių gamybos, sudėties, struktūros ir taikymo būdų tyrimas.

2. Trumpa istorinė organinės chemijos plėtros apžvalga

Ekologinė chemija, kaip mokslas, buvo formuojamas XIX a. Pradžioje, bet pažintis su organinėmis medžiagomis ir jų naudojimas praktiniais tikslais prasidėjo senovėje. Pirmoji žinoma rūgštis buvo acto acto rūgšties arba acto rūgšties tirpalu. Senovės tautos buvo žinoma, kad vynuogių sultys fermentuoja, jie žinojo primityvų distiliavimo metodą ir naudojo jį gauti terpidarą; Galla ir vokiečiai žinojo muilo maisto ruošimo metodus; Egipte, Gaul ir Vokietija galėjo virti alus.

Indijoje Indijoje, vadovuose ir Egipte buvo labai išsivysčiusi su organinėmis medžiagomis meno. Be to, senovės tautos naudojo tokias organines medžiagas kaip aliejus, riebalus, cukrų, krakmolą, danteną, dervą, indigo ir kt.

Cheminių žinių vystymosi laikotarpis viduramžiais (apie XVI amžiuje) gavo alchemijos laikotarpio pavadinimą. Tačiau neorganinių medžiagų tyrimas buvo gerokai sėkmingesnis už ekologiškų medžiagų tyrimą. Informacija apie pastarasis išliko beveik toks pat ribotas, kaip ir seniausiame amžiuje. Distiliavimo metodų tobulinimo metu buvo atliktas žingsnis į priekį. Tokiu būdu, ypač daug eterinių aliejų buvo izoliuotas ir buvo gautas stipraus vyno alkoholio, kuris buvo laikomas viena iš medžiagų, su kuriomis galima parengti filosofo akmenį.

XVIII a. Pabaiga. Pažymėta pastebima sėkmė organinių medžiagų tyrime, o ekologinės medžiagos pradėjo tyrinėti grynai moksliniu požiūriu. Per šį laikotarpį iš augalų buvo aprašyta nemažai pagrindinių organinių rūgščių ir aprašyta nemažai esminių organinių rūgščių (sorveless, citrina, obuolių, Gallovaya) ir buvo nustatyta, kad aliejai ir riebalai yra kaip bendra sudedamoji dalis "Saldūs alyvų pradžia". (glicerinas) ir kt.

Ekologiškų medžiagų tyrimai palaipsniui prasidėjo - gyvūnų organizmų produktyvumas. Taigi, pavyzdžiui, karbamido ir šlapimo rūgštis buvo izoliuota nuo žmogaus šlapimo ir karvės ir arklių šlapimo - hekprinės rūgšties.

Didelės tikrosios medžiagos kaupimasis buvo stiprus impulsas gilesniam organinės medžiagos tyrimui.

Pirmą kartą organinių medžiagų ir ekologinės chemijos sąvokos pristatė Švedijos mokslininkas Berzelius (1827). Chemijos vadovėlyje, Britzelius išreiškia įsitikinimą, kad "dykumoje, elementai paklusos kitiems įstatymams nei negyvi" ir kad organinės medžiagos negali susidaryti pagal įprastų fizinių ir cheminių jėgų įtaką, bet reikalauja ypatingo "Vitality" Jis nustatė organinę chemiją kaip "augalų ir gyvūnų chemiją ar medžiagas, kurias daro įtakos gyvybingumui". Vėlesnis ekologinės chemijos vystymas įrodė šių požiūrių klaidą.

1828 m. "Vyler" parodė, kad neorganinė medžiaga - cianomasuotas amonio - kai šildomas, virsta gyvūnų organizmo gyvenimo produktu - karbamido.

1845 m. Kolbe sintezavo tipišką organinę medžiagą - acto rūgštį, naudojant anglies, sieros, chloro, chloro ir vandens, kaip pradinės medžiagos. Siekiant palyginti trumpą laiką, buvo sintetintos kelios organinės rūgštys, kurios buvo išleistos tik iš augalų.

1854 m. Berthlo sugebėjo sintezuoti medžiagas, susijusias su riebalų klase.

1861 m., A. M, pirmasis kalkių vandens poveikis paraformaldehidui pirmą kartą atliko metilenitano sintezę - cheminę medžiagą, susijusią su cukraus klase, kuri, kaip žinoma, vaidina svarbų vaidmenį dėl pragyvenimo šaltinių. organizmai.

Visi šie moksliniai atradimai paskatino Vitalizmo žlugimą - idealistinį mokymą apie "gyvybės jėgą".

1. hidrolizės arba plaunamos reakcija. Kaip jau minėta pirmiau, esterifikacijos reakcija yra grįžtama, todėl susidaro rūgštys, atvirkštinė reakcija, vadinama hidrolizė, dėl kurių susidaro šaltiniai riebalų rūgštys ir alkoholis: hidrolizės reakcija yra katalizuoti ir šarminiai; Tokiu atveju hidrolizė yra negrįžtama: nes gauta karboksirūgštis su šarmais druska: R - Cooh ...

Baltymai yra natūralūs polipeptidai su didelėmis molekulinėmis svorio vertėmis (nuo 10 000 iki dešimčių milijonų). Jie yra visų gyvų organizmų dalis ir atlieka įvairias biologines funkcijas. Polipeptido grandinės struktūroje galite pasirinkti keturis lygius. Pirminė baltymų struktūra yra specifinė aminorūgščių seka polipeptido grandinėje. Peptido grandinė turi linijinę konstrukciją tik mažame ...

"Rubbers" yra dienoraščių ir jų darinių polimerizacijos produktai. Natūrali guma gaunama iš latekso - kai kurių tropinių augalų sulčių. Jo struktūrą galima nustatyti cheminėmis savybėmis: guminė jungia brominą, bromomarodą ir vandenilį, ir kai šildomas be prieigos, oras sugenda, kad susidarytų izoprenas (2-metilbuadienė). Tai reiškia, kad guma yra nenumatytas polimerinis - poliizoprenas. Su išsamiau ...

Svarbiausias monosacharidų yra gliukozės C6H12O6, kuris yra kitaip vadinamas vynuogių cukrus. Tai balta kristalinė medžiaga, saldus skonis, gerai tirpsta vandenyje. Gliukozė yra augaliniuose ir gyvuose organizmuose, ypač dideliame vynuogių sultyse (taigi pavadinimas - vynuogių cukrus), medaus, taip pat prinokusių vaisių ir uogų. Gliukozės struktūra yra gauta ...

Fizinės baltymų savybės yra labai įvairios ir nustatomos jų struktūra. Pasak fizinių savybių, baltymai yra suskirstyti į dvi klases: gėluotiniai baltymai ištirpinami vandenyje arba sudaro koloidinius tirpalus, virškinami baltymai vandenyje yra netirpūs. Cheminės savybės. 1. Antrinio ir tretinio baltymų konstrukcijos sunaikinimas su pirminės struktūros išsaugojimu vadinama denatūracija. Jis atsiranda, kai šildomas, vidutinės rūgštingumo pokyčiai, spinduliuotės veiksmas.

Pramonės paklausa gumos gerokai viršija savo natūralių šaltinių galimybę, todėl chemikai turėjo išspręsti gumos sintezės problemą, o ne prastesnę nuo natūralaus produkto savybių. Pirmoji pramoninė sintetinė guma buvo gauta Rusijoje 1931 m. Profesorius S.V. Lebedevas atidarė ekonominį etilo alkoholio butadieno metodą ir atliko butadieno polimerizaciją ant radikalaus mechanizmo, esant metaliniam natrio buvimui: ...

Fruktozė - izomero gliukozė, esanti kartu su gliukozės saldžiais vaisiais ir medumi. Ji yra saldinti gliukozės ir sacharozės. Fruktozė yra ketonidinė. Jo molekulės struktūra gali būti išreikšta formulė su hidroksilo grupėmis, fruktozė, kaip gliukozė, gali sudaryti cukrų ir esterius. Tačiau dėl aldehido grupės trūkumo jis yra mažiau jautrūs oksidacijai nei gliukozė. Fruktozė, todėl ...

Heterocikliniai junginiai - organiniai junginiai, kurių sudėtyje yra jų ciklų molekulių, kuriose dalyvauja ne brangūs atomai (heteroatomai). Heterocikliniai junginiai klasifikuojami pagal atomų skaičių ciklo ir heteroatomo tipo. Šiame skyriuje apsvarstysime tik kai kuriuos azoto turinčius heterociklus, kurių dariniai yra svarbi biocheminė vertė. Šešių narių piridino heterociklų C5H5N - paprasčiausias šešių narių aromatinis heterociklas su ...

Iš disacharidų grupės sacharozė yra didžiausia svarba, kuri kitaip vadinama runkelių arba cukranendrių cukrumi. Empirinė sacharozės formulė C12N22O11. Puikus sacharozės kiekis cukrinių runkelių ir cukranendrių cukranendrių stiebų. Jis taip pat yra ir beržo, klevo, daugelyje vaisių ir daržovių sulčių. Sacharoza (paprastas cukrus) - balta kristalinė medžiaga, saldžiausia nei gliukozė, gerai tirpsta ...

Piridžio cheminės savybės lemia aromatinę sistemą ir azoto atomą su vidutiniu elektroniniu pora. 1. Pagrindinės savybės. Piridinas yra silpnesnė bazė nei alifatiniai aminai (KB \u003d 1,7,10-9). Jo vandeninis tirpalas dėmės yra mėlyna: piridino sąveika su stipriomis rūgštimis, piridino druskos susidaro: 2. aromatinės savybės. Kaip benzenas, piridinas patenka į elektrofilų reakciją ...

Visos medžiagos, kuriose yra anglies atomas, be karbonatų, karbidų, cianidų, tiociūdų ir koorijos rūgšties, yra organiniai junginiai. Tai reiškia, kad jie gali būti sukurta gyvais organizmais iš anglies atomų fermentinėmis ar kitomis reakcijomis. Iki šiol daug organinių medžiagų gali būti sintezuojama dirbtinai, o tai leidžia kurti mediciną ir farmakologiją, taip pat sukurti didelio stiprumo polimerų ir sudėtinių medžiagų.

Organinių junginių klasifikacija

Organiniai junginiai yra daugybė medžiagų. Yra apie 20 medžiagų rūšių. Jie skiriasi nuo cheminių savybių, pasižymi fizinėmis savybėmis. Jų lydymosi taškas, svoris, nepastovumas ir tirpumas, taip pat suvestinė būsena normaliomis sąlygomis taip pat skiriasi. Tarp jų:

• angliavandeniliai (alkanai, alkinai, alkenai, alkadiečiai, cikloalkanai, aromatiniai angliavandeniliai);
• aldehidai;
• ketonai;
• alkoholiai (diatominė, mono viršo, poliatominė);
• eteriai;
• esteriai;
• karboksirūgštys;
• aminai;
• amino rūgštys;
• angliavandeniai;
• riebalai;
• baltymai;
• biopolimerai ir sintetiniai polimerai.

Ši klasifikacija atspindi cheminės struktūros ypatumus ir konkrečių atominių grupių buvimą, nustatantį medžiagos savybių skirtumą. Apskritai, klasifikacija, pagrįsta anglies skeleto konfigūracija, kuri neatsižvelgia į cheminių sąveikų charakteristikas, atrodo kitaip. Atitinkamai jos nuostatos, organiniai junginiai yra suskirstyti į:

• alifatiniai junginiai;
• aromatinės medžiagos;
• heterociklinės medžiagos.

Šios organinių junginių klasės gali turėti izomerų skirtingose \u200b\u200bmedžiagų grupėse. Izomerų savybės yra skirtingos, nors jų atominė sudėtis gali būti tokia pati. Tai išplaukia iš A. M. Butlerov nustatytų nuostatų. Be to, organinių junginių struktūros teorija yra visų ekologinės chemijos tyrimų gairės. Jis pateikė vieną lygį su "Mendeleev" periodinę teisę.

Labai cheminės struktūros koncepcija buvo įvesta A. M. Butlers. Chemijos istorijoje jis pasirodė 1861 m. Rugsėjo 19 d. Anksčiau buvo įvairių nuomonių moksle, o kai kurie mokslininkai atsisakė molekulių ir atomų buvimą. Todėl organinės ir neorganinės chemijos nebuvo. Be to, nebuvo jokių pastangų, dėl kurių buvo galima spręsti konkrečių medžiagų savybes. Tuo pačiu metu buvo sujungtos su ta pačia kompozicija parodė skirtingas savybes.

A. M. Butlerovos teiginiai iš esmės išsiuntė chemijos plėtrą į dešinįjį kanalą ir sukūrė stipriausią fondą. Per jį sugebėjo susisteminti sukauptus faktus, būtent kai kurių medžiagų chemines ar fizines savybes, jų patekimo į reakciją ir pan. Net būdų, kaip gaminti junginius ir kai kurių bendrų savybių buvimas tapo įmanomas dėl šios teorijos. Ir pagrindinis dalykas, A. M. Butlers parodė, kad medžiagos molekulės struktūra gali būti paaiškinta elektros sąveikos požiūriu.

Organinių medžiagų struktūros teorijos logika

Nuo 1861 m. Chemijoje daugelis atmetė atomo ar molekulės egzistavimą, organinių junginių teorija tapo revoliucine mokslininko pasiūlymu. Ir kadangi pats "Bootler" A. M. Jis ateina tik iš materialistinių išvadų, jis sugebėjo paneigti filosofines idėjas apie ekologišką.

Jis sugebėjo parodyti, kad molekulinė struktūra gali būti pripažinta eksperimentiškai cheminės reakcijos. Pavyzdžiui, bet kokio angliavandenių sudėtis gali būti grindžiama deginant savo aiškią sumą ir apskaičiuoti gautą vandenį ir anglies dioksidą. Azoto kiekis amino molekulėje taip pat apskaičiuojamas degant matuojant dujų kiekį ir izoliuoti cheminę molekulinės azoto kiekį.

Jei manome, kad Butlerovo sprendimai apie cheminę struktūrą, priklausomai nuo struktūros, priešinga kryptimi, nauja išvada rodo pati. Būtent: Žinant cheminę struktūrą ir medžiagos sudėtį, galima empiriškai prisiimti savo savybes. Tačiau svarbiausias dalykas - Botleriai paaiškino, kad organizuojančiame agente atsiranda didžiulis medžiagų kiekis, tačiau tas pats kompozicija.

Bendrosios teorijos nuostatos

Atsižvelgiant ir tyrinėjant organinių junginių, Bootlers A. M. atnešė kai kuriuos svarbiausius modelius. Jis sujungė juos į teorijos, paaiškinančio organinės kilmės cheminių medžiagų struktūrą, situaciją. Teorijos padėtis yra:

• organinėse medžiagų molekulėse atomai yra sujungti griežtai apibrėžta seka, kuri priklauso nuo valentų;
• cheminė struktūra yra tiesioginė tvarka, pagal kurią prijungtos atomai organinėse molekulėse;
• cheminė struktūra nustato organinio junginio savybių buvimą;
• priklausomai nuo molekulių struktūros su ta pačia kiekybine kompozicija, įvairių cheminės medžiagos savybių išvaizda;
• visos atominės grupės, dalyvaujančios cheminio junginio susidarymui, turi abipusę įtaką vieni kitiems.

Visos organinių junginių klasės yra pastatytos atsižvelgiant į šios teorijos principus. Nustačius pamatas, Butlers A. M. galėjo plėsti chemiją kaip mokslo sritį. Jis paaiškino, kad dėl to, kad ekologinėse medžiagose anglies dvideginimui yra lygus keturiems, šių junginių įvairovei sukelia įvairovė. Iš aktyvių atominių grupių daugybės buvimas lemia medžiagos priklausymą į konkrečią klasę. Ir būtent atsiranda konkrečių atominių grupių (radikalų), atsiranda fizinių ir cheminių savybių.

Angliavandeniliai ir jų dariniai

Šie organiniai junginiai anglies ir vandenilio yra paprasčiausias kompozicijos tarp visų Grupės medžiagų. Juos atstovauja alkanans ir cikloalkanų (sočiųjų angliavandenilių), alkenes, alkadienių ir alkatrinų, alkinų (neprisotintų angliavandenilių), taip pat aromatinių medžiagų poklasis. Alkanuose visi anglies atomai yra prijungti tik prie vieno C-su jungtimi, kuri yra, kodėl ne Atom N. negali būti pastatytas į angliavandenilių sudėtį

Neprisotintame angliavandeniliuose vandenilis gali būti įterptas į buvimo dvigubo C \u003d dėl bendravimo. Be to, C-s ryšys gali būti trivietis (alkina). Tai leidžia šioms medžiagoms sudaryti įvairias reakcijas, susijusias su radikalų atkūrimu ar pridėjimu. Visos kitos medžiagos, skirtos studijuoti jų gebėjimą sudaryti reakcijas, laikomi vienos iš angliavandenilių klasių išvestinėmis finansinėmis priemonėmis.

Alkoholis

Alkoholiai vadinami sudėtingesniais nei angliavandenilių organiniai cheminiai junginiai. Jie sintezuojami dėl fermentinių reakcijų srauto gyvose ląstelėse. Tipiškiausias pavyzdys yra etanolio sintezė nuo gliukozės dėl fermentacijos.

Pramonėje alkoholiai gaunami iš halogeno darinių angliavandenilių. Kaip pakeičiant halogeno atomą ant hidroksilo grupės ir alkoholių. Singoatominiai alkoholiai turi tik vieną hidroksilo grupes, poliatominę - du ar daugiau. Dviejų stebėjimo alkoholio pavyzdys yra etilenglikolio. Poliatominis alkoholis yra glicerinas. Bendra alkoholių formulė R-OH (R yra anglies grandinė).

Aldehidai ir ketonai

Po alkoholių atsiranda organinių junginių, susijusių su vandenilio dempingo nuo alkoholio (hidroksil) grupės, reakcijos, dvigubos jungties tarp deguonies ir anglies yra uždarytas. Jei ši reakcija eina palei alkoholio grupę, esančią terminalo anglies atomu, rezultatas yra suformuotas aldehide. Jei anglies dioksido atomas yra ne anglies grandinės pabaigoje, o dehidratacijos reakcijos rezultatas yra gauti ketoną. Bendra Ketonų formulė yra R-CO-R, Aldehidai R-COH (R - angliavandenilių radikali grandinė).

Esteriai (paprasti ir sudėtingi)

Sudėtinga šios klasės organinių junginių cheminė struktūra. Paprasti esteriai yra traktuojami kaip reakcijos produktai tarp dviejų alkoholio molekulių. Kai vanduo yra išvalytas nuo jų, suformuota R-O-R mėginio prijungimas. Reakcijos mechanizmas: vandenilio protonų skilimas iš vieno alkoholio ir hidroksilo grupės iš kito alkoholio.

Dažymo esteriai - reakcijos produktai tarp alkoholio ir organinės karboksirūgšties. Reakcijos mechanizmas: vandens valymas nuo alkoholio ir anglies grupės abiejų molekulių. Vandenilis yra suspaustas nuo rūgšties (hidroksilo grupe), o pati grupė yra atskirta nuo alkoholio. Gautas junginys yra pavaizduotas kaip R-CO-O-R, kur kibirkštis R yra nurodyta radikalams - likusios anglies grandinės dalys.

Karboksirūgštys ir aminai

Karboksiro rūgštys pasižymi specialiomis medžiagomis, kurios atlieka svarbų vaidmenį veikiant ląstelėje. Organinių junginių cheminė struktūra yra: angliavandenilių radikalas (R) su karboksilo grupe, pritvirtinta prie jo (-SON). Karboksilo grupė gali būti tik esant ekstremaliam anglies atomui, nes valence C grupėje (-son) yra lygi 4.

Aminai yra paprastesni junginiai, kurie yra angliavandenilių dariniai. Čia bet koks anglies atomas turi amino radikalą (-NH2). Yra pirminių aminų, kuriuose grupė (-NH2) prisijungia prie vienos anglies (bendras formulė R-NH2). Antriniuose aminuose azotas yra sujungtas su dviem anglies atomais (formulė R-NH-R). Tretiniais aminais azotas yra prijungtas prie trijų anglies atomų (R3N), kur r radikalaus, anglies grandinės.

Amino rūgštys

Amino rūgštys - sudėtingi junginiai, turintys savybių ir aminų ir rūgščių organinės kilmės. Yra keletas jų rūšių, priklausomai nuo amino grupės vietos su karboksilu. Svarbiausios alfa-amino rūgštys. Čia yra amino grupė yra prie anglies atomo, į kurią pridedama karboksilo. Tai leidžia sukurti peptido jungtį ir sintezuoti baltymus.

Angliavandeniai ir riebalai

Angliavandeniai yra aldehidospirtai arba ketospirtai. Tai yra junginiai su linijine arba cikline konstrukcija, taip pat polimerai (krakmolas, celiuliozė ir kita). Jų pagrindinis vaidmuo ląstelėje yra struktūrinė ir energija. Riebalai arba gana lipidai, atlieka tas pačias funkcijas, dalyvauja tik kituose biocheminiuose procesuose. Cheminės struktūros požiūriu riebalai yra esteritiniai organinės rūgštys ir glicerinas.

Ekologinė chemija - Mokslas, kuriuose tyrimuose anglies junginiai su kitais elementais, vadinamais organiniais junginiais, taip pat jų transformacijų įstatymais. Pavadinimas "Ekologinė chemija" kilo ankstyvame mokslo plėtros etape, kai studijų objektas apsiribojo augalų ir gyvūninės kilmės anglies junginiais. Ne visi anglies junginiai gali būti vadinami ekologišku. Pavyzdžiui, CO 2, HCN, CS 2 tradiciškai nurodo neorganinį. Tai gali būti tradiciškai manoma, kad organinių junginių prototipas yra metano CH4.

Iki šiol žinomų ekologiškų medžiagų skaičius viršija 10 mln. Ir kiekvienais metais padidėja 200-300 tūkst. Šių junginių įvairovė nustatoma unikaliu anglies atomų gebėjimu prisijungti prie paprastų ir kelių jungčių, kad suformuotų junginius su praktiškai Neribotas skaičius atomų, susijusių grandinėje, ciklų, rėmų ir tt, formuoti stiprius ryšius su beveik visais elementais periodinės sistemos, taip pat izomerizmo reiškinys - to paties kompozicijos egzistavimas, bet skirtingi konstrukcijai ir medžiagų savybės.

Didelis organinių junginių skaičius nustato ORG lygį. Chemija - didžiausia šiuolaikinės chemijos dalis. Pasaulis aplink mus yra pastatytas daugiausia iš Org. junginiai; Maistas, kuras, drabužiai, vaistai, dažai, plovikliai, medžiagos, be kurių neįmanoma sukurti transporto, tipografijos, įsiskverbimo į kosmosą ir pan. Svarbiausias ORG vaidmuo. Junginiai žaidžia gyvybiškai svarbios veiklos procesuose. Orgo molekulių dydis. Medžiagos yra padalintos į mažą molekulinę masę (su kelių dešimčių iki kelių šimtų, retų iki tūkstančių) ir didelės molekulinės masės (makromolekulinės; su molarine masė yra apie 10 4-10 6 ar daugiau).

Ekologinės chemijos studijos ne tik junginiai, gauti iš augalų ir gyvūnų organizmų, tačiau daugiausia junginiai sukūrė dirbtinai su laboratorija arba pramonine organine sinteze. Be to, kompiuterio Org studijavimo objektai. Chemija yra junginiai, kurie yra ne tik esami gyvuose organizmuose, bet kurie, matyt, negali būti dirbtinai (pavyzdžiui, hipotetinis metano analogas, turintis ne natūralią tetraedrinę struktūrą, bet plokščio kvadrato formą).

Istorinė nuoroda

Organinės chemijos kilmė grįžta į gilų senovę (jau žinojo apie alkoholio ir acto rūgšties fermentaciją, indigo ir alizarino žlugimą). Tačiau viduramžiais buvo žinomi tik keli individualūs org (alchemijos laikotarpis). Medžiagos. Visi šio laikotarpio tyrimai daugiausia baigė operacijas, kurios pagalba, kurios, kaip jie manė, viena paprasta medžiaga gali būti paversti kitais. Pradedant nuo XVI a. (Yatrochimia) tyrimai daugiausia buvo nukreipti į įvairių vaistų išleidimo ir naudojimo: daug eterinių aliejų buvo izoliuoti nuo augalų, buvo paruoštas dietilo eteris, medienos distiliavimas buvo gautas medienos (metil) alkoholio ir acto rūgšties, nuo vyno Akmens - vyno rūgštis, distiliavimo švino cukraus - acto rūgštis, gintaro distiliavimas - gintaras.

Augalų ir gyvūninės kilmės cheminių junginių sujungimas į vieną cheminę medžiagą. Mokslas Org. Chemija įdiegė J. Berzelius, kuris pristatė terminą ir organinių medžiagų sąvoką, pastarosios formavimąsi, pasak Burtselliaus, galbūt tik gyvame organizme esant "gyvybingumui".

Ši klaida buvo paneigta F. Völer (1828), kuris buvo gautas karbamido (Org. Medžiaga) iš amonio cianato (neorganinės medžiagos), A. Kolbe, sintezuojant acto rūgšties, M. Bertlo, gavo metano nuo H 2 S ir CS2, Esu Butlers, sintezuojant cukraus medžiagas nuo formalino. Pirmame aukšte. XIX a Buvo sukaupta didelė patyrę medžiaga ir buvo atlikti pirmieji apibendrinimai, nustatyti greitą ORG plėtrą. Chemija: pridėti analizės metodus. Junginiai (Britzelius, Y. Lubih, J. Duma, M. Shevreyl), sukūrė radikalų teoriją (Vyler, J. Gay-Loussake, Lubi, Dūma) kaip atomų grupių, praeina nepakitusi nuo pirminės molekulės iki galutinio reakcijos procesas; Tipo teorija (SH. Gerard, 1853), kurioje org. Junginiai buvo suprojektuoti nuo neorganinių medžiagų - "tipai" pakeičiant atomus į org. fragmentai; Įdiegta izomerizmo koncepcija (Britzelius).

Tuo pačiu metu intensyvus sintezės kūrimas tęsiasi. Pirmoji pramoninė gamyba yra sukurti organiniai junginiai (A. Gofmanas, W. Perkin - vyresnysis - sintetiniai dažikliai: judėti, fucin, cianin ir azokratija). Gerinti atvirą N. N. Zinin (1842) Anilino sintezės metodas buvo pagrindas sukurti anilino tapybos pramonę.

Neatskiriamos perversmo idėja. ir Piz. Molekulės savybės su savo struktūra, šios struktūros unikalumo idėja pirmą kartą išreiškė Butlerovas (1861), kuris sukūrė klasikinę chemijos teoriją. Pastatai (atomai molekulių yra prijungti pagal jų Valennneys, cheminė medžiaga ir fizines savybes junginio yra nustatomas pagal pobūdį ir skaičių atomų, įtrauktų į jų sudėtį, taip pat obligacijų ir abipusės įtakos tiesiogiai nesurištas atomų tipas) . Teorija Chem. Pastatas nustatė tolesnį ekologinės chemijos vystymąsi: 1865 m. Kekulė pasiūlė benzeno formulę, vėliau išreiškė ryšių virpesio idėją; V.V. Markovnikov ir A.M. Zaitev suformulavo keletą taisyklių, pirmiausia susieta jo kryptis. Reakcijos su chemine medžiaga. Reakcijos medžiagos struktūra.

Bayer, K. Laara, L. Claisen, L. Knorra plėtros darbai tautomeria -kilnojamojo izomerijos. Visos šios teorinės idėjos prisidėjo prie galingos sintetinės chemijos vystymosi. Į con. XIX a Visi svarbiausi angliavandenilių, alkoholių, aldehidų ir ketonų, karboksirūgščių, halogeno ir nitro gamybos, azoto ir sieros turinčių konstrukcijų atstovai buvo gauti aromatiniai heterociklai. Buvo sukurtos dienoraščių, acetilenų ir Allenovo gavimo metodai (A.E. Favorsky). Daugybė kondensacinių reakcijų (S. Würz, A. P. Borodin, W. Perkin, Claisen, A. Michael, SH. Freshene, J. Krafts, E. Knövenagel ir tt). Išimingų laimėjimų buvo pasiekta E. G. Fisher į angliavandenių, baltymų ir purinų tyrimo, naudojant fermentų org. Sintezė (1894), jie taip pat atliko polipeptidų sintezę. Kvapnių medžiagų pramonės pagrindas tampa O. Wallach darbu terpenes chemijoje. Neįvykdyti net ir mūsų laikui yra R. Wilshtetter pradininkų darbai. Esminis indėlis į ORG plėtrą. Sintezė buvo įvesta V. Grignar (1900-20) ir N.D. Zelinsky (1910) - išskirtinai vaisingas metodas magnio organinių junginių sintezei ir katalizinio konversijos angliavandenilių sintezės sukūrimas; Pastarasis atliko išskirtinį vaidmenį plėtojant naftos chemiją. Laisvųjų radikalų chemija prasidėjo su M. Gomberg (1900) darbai, kurie atidarė trifenilmetilo radikalą ir tęsė A. E. Chichibabino, Viland ir Sh. Goldshmidt darbai.

Organinių junginių struktūra

Organiniams junginiams būdingos C-C ir Polar kovalentinės obligacijos C-O, C-N, C-Hal, C-Metal ir kt. Kovalentinių ryšių sudarymas buvo paaiškintas remiantis G. Lewis ir V. Kossel (1916) parengtomis prielaidomis dėl svarbaus elektroninių formacijų - oktetų ir dubletų vaidmens. Molekulė yra stabili, jei tokių elementų valentų apvalkalas, kaip C, N, O, Hal, yra 8 elektronai (okteto taisyklė), o vandenilio valence apvalkalas yra 2 elektronai. Chem. Bendravimas yra suformuotas bendra įvairių atomų elektronų pora (paprastas ryšys). Dvigubos ir trigubos obligacijos yra suformuotos atitinkamos dvi ir trys poros. Elektriniai neigiami atomai (F, O, N) naudojami bendravimui su anglies ne visais jų valencijos elektronais; "Nepanaudotą" elektronų formą nurodyta (nemokamai) elektroninių porų. Kovalentinių ryšių poliškumas ir poliarizė. Lewis-Kossel elektroninės teorijos junginiai yra paaiškinami elektroninių porų perkėlimu nuo mažiau elektroninio elektroninės atomo, kuris randa indukcinio poveikio išraišką ir mezomerinį poveikį.

Klasikinis jam teorija. Pastatai ir iš pradžių elektroniniai atstovai negalėjo patenkinamai apibūdinti daugelio junginių struktūrinės formulės struktūros kalba, pavyzdžiui, aromatiniu būdu. Šiuolaikinė komunikacijos teorija Org. Junginiai yra pagrįsti daugiausia apie orbitalų sąvoką ir naudoja molekulinių orbitų metodus. Kvantocheminiai metodai yra intensyviai besivystantys, kurių objektyvumas lemia tai, kad jie yra pagrįsti kvantinės mechanikos aparatais, vienintelis tinka studijuoti mikrobangų reiškinius.

Organinių junginių atsiradimas

Dauguma organinių junginių gamtoje yra suformuoti fotosintezės anglies dioksido ir vandens procese pagal saulės spinduliuotę absorbuojamas chlorofilo ekologiškuose augaluose. Tačiau Org. Junginiai turėjo egzistuoti žemėje ir prieš gyvenimo atsiradimą, kuris negalėjo atsirasti be jų. Pirminė žemiškoji atmosfera apie 2 milijardus metų turėjo reabilitacijos savybes, nes joje nebuvo deguonies, bet pirmiausia iš visų vandenilio ir vandens, taip pat Co, azoto, amoniako ir metano.

Stiprios žemės mineralų ir intensyviosios atmosferos iškrovimo sąlygomis atmosferoje, abiotine aminorūgščių schema, atsižvelgiant į schemą:

CH4 + H 2 O + NH 3 → amino rūgštis

Tokios reakcijos galimybe šiuo metu įrodyta laboratoriniai eksperimentai.