Kemia. Opastus. Frenkel E.N.

M.: 20 1 7. - 3 51 s.

Opetusohjelma perustuu metodologiaan, jota kirjoittaja on menestyksekkäästi käyttänyt yli 20 vuoden ajan. Sen avulla monet koululaiset pääsivät kemian osastoille ja lääketieteellisiin yliopistoihin. Tämä kirja on opetusohjelma, ei oppikirja. Et tule kohtaamaan täällä yksinkertaista kuvausta tieteellisistä tosiseikoista ja aineiden ominaisuuksista. Aineisto on rakennettu siten, että monimutkaisten vaikeuksia aiheuttavien asioiden edessä löydät heti kirjoittajan selityksen. Jokaisen luvun lopussa on tietokilpailuja ja harjoituksia materiaalin vahvistamiseksi. Uteliaalle lukijalle, joka haluaa vain laajentaa näköalojaan, Itseopettaja tarjoaa mahdollisuuden hallita tämä aihe alusta alkaen. Sen lukemisen jälkeen et voi muuta kuin rakastua tähän mielenkiintoisimpaan tieteeseen - kemiaan!

Muoto: pdf

Koko: 2,7 Mt

Katso, lataa:drive.google

Sisällysluettelo
Kirjailijalta 7
OSA 1. YLEISEN KEMIAN OSIA 9
Luku 1. Kemia-aineen peruskäsitteet ja lait 9
1.1. Yksinkertaisimmat käsitteet: aine, molekyyli, atomi, kemiallinen alkuaine 9
1.2. Yksinkertaiset ja monimutkaiset aineet. Valenssi 13
1.3. Kemialliset reaktioyhtälöt 17
Luku 2. Epäorgaanisten yhdisteiden pääluokat 23
2.1. Oksidit 23
2.2. Hapot 32
2.3. Perusteet 38
2.4. Suolat 44
Luku 3. Perustietoa atomin rakenteesta 55
3.1. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän rakenne 55
3.2. Atomin ydin. Isotoopit 57
3.3. Elektronien jakautuminen atomin ytimen kentässä 60
3.4. Atomin rakenne ja alkuaineiden ominaisuudet 65
Luku 4. Kemiallisen sidoksen käsite 73
4.1. Ionisidos 73
4.2. Kovalenttinen sidos 75
4.3. Kemiallinen sidos ja aineen aggregaatiotila. Kristallihilat 80
Luku 5
5.1. Kemiallisen reaktion nopeuden riippuvuus eri tekijöistä 87
5.2. palautuvuus kemiallisia prosesseja. Le Chatelier'n periaate 95
Luku 6 Ratkaisut 101
6.1. Ratkaisujen käsite 101
6.2. Elektrolyyttinen dissosiaatio 105
6.3. Ioni-molekyylireaktioyhtälöt 111
6.4 pH-käsite (vetyindeksi) 113
6.5. Suolahydrolyysi 116
Luku 7
OSA 2. EPOORGAAANISEN KEMIAN ALUKSET 130
Luku 8 Yleiset ominaisuudet metallit 130
8.1. Sisäinen rakenne ja metallien fysikaaliset ominaisuudet 131
8.2. Seokset 133
8.3 Metallien kemialliset ominaisuudet 135
8.4 Metallien korroosio 139
Luku 9. Alkali- ja maa-alkalimetallit 142
9.1. Alkalimetallit 142
9.2. Maa-alkalimetallit 145
Luku 10
Luku 11
11.1. Raudan ja sen yhdisteiden ominaisuudet 158
11.2. Raudan (rauta ja teräs) hankinta 160
Luku 12 Vety ja happi 163
12.1. Vety 163
12.2. Happi 165
12.3. Vesi 166
Luku 13 Hiili ja pii 170
13.1. Atomin rakenne ja hiilen ominaisuudet 170
13.2. Hiiliyhdisteiden ominaisuudet 173
13.3. Atomin rakenne ja piin ominaisuudet 176
13.4. Piihappo ja silikaatit 178
Luku 14 Typpi ja fosfori 182
14.1. Atomin rakenne ja typen ominaisuudet 182
14.2. Ammoniakki ja ammoniumsuolat 184
14.3. Typpihappo ja sen suolat 187
14.4. Fosforin atomirakenne ja ominaisuudet 189
14.5. Fosforiyhdisteiden ominaisuudet ja merkitys 191
Luku 15 Rikki 195
15.1. Atomin rakenne ja rikin ominaisuudet 195
15.2. Rikkivety 196
15.3. Rikkidioksidi ja rikkihappo 197
15.4. Rikkihappoanhydridi ja rikkihappo 198
Luku 16 Halogeenit 202
16.1. Halogeenien atomirakenne ja ominaisuudet 202
16.2. Kloorivetyhappo 205
OSA 3. ORGAANISEN KEMIAN ALUKSET 209
Luku 17. Orgaanisen kemian peruskäsitteet 210
17.1. Aiheena orgaaninen kemia. Orgaanisten aineiden rakenteen teoria 210
17.2. Orgaanisten yhdisteiden rakenteen ominaisuudet 212
17.3. Orgaanisten yhdisteiden luokitus 213
17.4. Orgaanisten yhdisteiden kaavat 214
17.5. Isomerismi 215
17.6. Homologit 217
17.7. Hiilivetyjen nimet. Kansainvälisen nimikkeistön säännöt 218
Luku 18 Alkaanit 225
18.1. Alkaanien käsite 225
18.2. Homologiset sarjat, nimikkeistö, isomerismi 225
18.3. Molekyylien rakenne 226
18.4. Alkaanien ominaisuudet 226
18.5. Alkaanien valmistus ja käyttö 229
Luku 19 Alkeenit 232
19.1. Homologiset sarjat, nimikkeistö, isomerismi 232
19.2. Molekyylien rakenne 234
19.3. Alkeenien ominaisuudet 234
19.4. Alkeenien valmistus ja käyttö 238
19.5. Alkadienien (dieenien) käsite 239
Luku 20. Alkynes 244
20.1. Määritelmä. Homologinen sarja, nimikkeistö, isomerismi 244
20.2. Molekyylien rakenne 245
20.3. Alkyenien ominaisuudet 246
20.4. Asetyleenin tuotanto ja käyttö 248
Luku 21. Sykliset hiilivedyt. Arenas 251
21.1. Syklisten hiilivetyjen käsite. Sykloalkaanit 251
21.2. Aromaattisten hiilivetyjen käsite 252
21.3. Bentseenin löytämisen historia. Molekyylin rakenne 253
21.3. Homologinen sarja, nimikkeistö, isomerismi 255
21.4. Bentseenin 256 ominaisuudet
21.5. Bentseenihomologien ominaisuudet 259
21.6. Bentseenin ja sen homologien valmistus 261
Luku 22
22.1. Määritelmä 263
22.2. Homologinen sarja, nimikkeistö, isomerismi 264
22.3. Molekyylien rakenne 265
22.4. Yksiarvoisten alkoholien ominaisuudet 266
22.5. Alkoholien valmistus ja käyttö (esimerkiksi etyylialkoholi) 268
22.6. Moniarvoiset alkoholit 269
22.7. Fenolien käsite 271
Luku 23
23.1. Määritelmä. Homologinen sarja, nimikkeistö, isomerismi 276
23.2. Molekyylien rakenne 277
23.3. Aldehydien ominaisuudet 278
23.4. Aldehydien saaminen ja käyttö asetaldehydin 280 esimerkissä
Luku 24. Karboksyylihapot 282
24.1. Määritelmä 282
24.2. Homologinen sarja, nimikkeistö, isomerismi 283
24.3. Molekyylien rakenne 284
24.4. Happojen ominaisuudet 285
24.5. Happojen valmistus ja käyttö 287
Luku 25 Rasvat 291
Luku 26 Hiilihydraatit 297
Luku 27
27.1. Amiinit 304
27.2. Aminohapot 306
27.3. Oravat 308
Luku 28 Polymeerien ymmärtäminen 313
OSA 4. ONGELMANRATKAISEMINEN 316
Luku 29. Laskennan peruskäsitteet 317
Luku 30
30.1. Tehtävät aiheesta "Kaasu" 320
30.2. Tehtävät aiheesta "Liuoskonsentraation ilmaisumenetelmät" 324
Luku 31
31.1. Laskelmien rekisteröinti reaktioyhtälöiden 330 mukaisesti
31.2. Tehtävät aiheesta "Seosten määrällinen koostumus" 333
31.3. Tehtävät "ylijäämäpuutteelle" 337
31.4. Tehtävät määrittää aineen kaava 342
31.5. Tehtävät, joissa otetaan huomioon saadun aineen "tuotto" 349

O orgaaninen kemia , kemian osa, luonnontieteiden tieteenala, jonka aiheena on hiilen yhdisteet muiden alkuaineiden kanssa, ns.orgaaniset yhdisteet sekä näiden aineiden muuntumislakit. Hiili muodostaa yhdisteitä useimpien alkuaineiden kanssa, ja sillä on muihin alkuaineisiin verrattuna selkein kyky muodostaa ketju- ja syklisen rakenteen molekyylejä. Tällaisten molekyylien runko voi koostua lähes rajattomasta määrästä hiiliatomeja, jotka ovat suoraan yhteydessä toisiinsa, tai se voi sisältää hiilen ohella muiden alkuaineiden atomeja. Hiiliyhdisteille tyypillisin on isomeria-ilmiö, eli aineiden olemassaolo, jotka ovat koostumukseltaan ja moolimassaltaan identtisiä, mutta eroavat toisistaan ​​atomien kytkeytymisjärjestyksen tai niiden avaruusjärjestyksen suhteen ja sen seurauksena kemiallisesti ja fyysiset ominaisuudet. Näiden ominaisuuksien seurauksena orgaanisten aineiden määrä on erittäin suuri, 70-luvulla. 20. vuosisata yli 3 miljoonaa tunnetaan, kun taas kaikkien muiden alkuaineiden yhdisteitä on hieman yli 100 tuhatta.
Orgaaniset yhdisteet kykenevät monimutkaisiin ja monipuolisiin muunnoksiin, jotka eroavat olennaisesti epäorgaanisten aineiden muutoksista, ja niillä on tärkeä rooli kasvi- ja eläinorganismien rakentamisessa ja elintärkeässä toiminnassa. Orgaanisia yhdisteitä ovat hiilihydraatit ja proteiinit, joihin aineenvaihdunta liittyy; hormonit, jotka säätelevät tätä vaihtoa; nukleiinihapot, jotka ovat organismin perinnöllisten ominaisuuksien aineellisia kantajia; vitamiinit jne. O. x. edustaa t. ikään kuin eräänlainen "silta" elotonta ainetta tutkivien tieteiden välillä korkeampi muoto aineen - elämän olemassaolo. Monet kemian tieteen ilmiöt ja lait, kuten isomeria, löydettiin ensimmäisen kerran orgaanisten yhdisteiden tutkimuksessa.

Vastaanottajaorgaanisten yhdisteiden luokittelu . Kaikki orgaaniset yhdisteet on jaettu kolmeen pääsarjaan tai luokkaan: asykliset, isosykliset ja heterosykliset. Ensimmäisen luokan (rasva- tai alifaattiset) yhdisteet sisältävät hiilivedyt ja niiden johdannaiset, joissa on avoimia ketjuja: metaanihiilivetyjen homologinen sarja, jota kutsutaan myös tyydyttyneiden hiilivetyjen tai alkaanien sarjaksi; homologinen sarja tyydyttymättömiä hiilivetyjä - eteeni (alkeenit), asetyleeni (alkyynit), dieenit jne. (katso Asykliset yhdisteet). Isosyklisten (karbosyklisten) yhdisteiden luokkaan kuuluvat hiilivedyt ja niiden johdannaiset, joiden molekyyleissä on hiiliatomien syklejä: hiilivedyt ja niiden johdannaiset sykloparafiini- tai polymetyleenisarjasta, sykliset tyydyttymättömät yhdisteet (katso Alisykliset yhdisteet, sykloalkaanit), kuten sekä aromaattiset hiilivedyt ja niiden bentseenirenkaita sisältävät johdannaiset (erityisesti polynukleaariset aromaattiset yhdisteet, esim. naftaleeni, antraseeni). Heterosyklisten yhdisteiden luokkaan kuuluvat orgaaniset aineet, joiden molekyylit sisältävät syklejä, jotka sisältävät hiilen lisäksi atomeja O, N, S, P, As tai muita alkuaineita.
Jokaisesta hiilivedystä muodostuu erillinen geneettinen sarja (katso Homologinen sarja), jonka edustajat tuotetaan muodollisesti korvaamalla hiilivedyssä oleva vetyatomi jollakin toisella funktionaalisella ryhmällä, joka määrää yhdisteen kemialliset ominaisuudet. Siten metaanin CH4 geneettiseen sarjaan kuuluvat metyylikloridi CH3Cl, metyylialkoholi CH3OH, metyyliamiini CH3NH2, nitrometaani CH3NO2 ja muut rivit muodostavat homologisen sarjan johdannaisia: halogeenipitoisia yhdisteitä, alkoholeja, amiineja, nitroyhdisteitä jne.

Ontoorinen viittaus. Lähteet O. x. juontavat muinaisista ajoista (jo silloin tiedettiin alkoholi- ja etikkakäymisestä, värjäyksestä indigolla ja alitsariinilla). Kuitenkin jopa keskiajalla (alkemian aikakaudella) tiedettiin vain muutamia yksittäisiä orgaanisia aineita. Kaikki tämän ajanjakson tutkimus rajoittui pääasiassa operaatioihin, joiden avulla, kuten silloin luultiin, voidaan muuttaa joitain yksinkertaisia ​​aineita toisiksi. Alkaen 1500-luvulta. (iatrokemian aikakausi) tutkimus kohdistui pääasiassa erilaisten lääkeaineiden eristämiseen ja käyttöön: kasveista eristettiin useita eteerisiä öljyjä, valmistettiin dietyylieetteriä, puun (metyyli)alkoholia ja etikkahappoa saatiin puun kuivatislaamalla, viinihappoa saatiin viinikivistä, lyijysokerin tislauksesta - etikkahaposta, meripihkan tislauksesta - meripihkahaposta. Iso rooli O:n muodostumisessa x. kuuluu A. Lavoisierille, joka kehitti kvantitatiiviset perusmenetelmät kemiallisten yhdisteiden koostumuksen määrittämiseksi, joita myöhemmin paransivat L. Tenard, J. Berzelius, J. Liebig, J. Dumas. Näiden menetelmien periaatteet (ainenäytteen polttaminen happiatmosfäärissä, palamistuotteiden - CO2 ja H2O) pyydystäminen ja punnitseminen ovat nykyaikaisen alkuaineanalyysin, mukaan lukien mikroanalyysin, taustalla. Useiden eri aineiden analysoinnin tuloksena aiemmin vallitseva ajatus kasvi- ja eläinperäisten aineiden perustavanlaatuisesta erosta katosi vähitellen.
Ensimmäistä kertaa nimi "orgaaniset yhdisteet" esiintyy 1700-luvun lopulla. Termi "O. x." esitteli Berzelius vuonna 1827 (hänen kirjoittamassa ensimmäisessä oppaassa O. x.). F. Wöhler ja Liebig löysivät isomeria-ilmiön vuosina 1822-23. Ensimmäisen orgaanisen aineen synteesin suoritti Wöhler, joka sai oksaalihappoa syanogeenista vuonna 1824 ja ureaa vuonna 1828 kuumentamalla ammoniumsyanaattia. Alkaen 1800-luvun puolivälistä. synteettisesti saatujen orgaanisten aineiden määrä kasvaa nopeasti. Niinpä vuonna 1842 N. N. Zinin sai aniliinia pelkistämällä nitrobentseeniä, vuonna 1845 A. Kolbe syntetisoi etikkahappoa, vuonna 1854 P. Berthelot - aineita, kuten rasvoja. Vuonna 1861 A. M. Butlerov sai ensimmäisen keinotekoisen sokeripitoisen aineen, jota hän kutsui metyleenitaaniksi, josta myöhemmin eristettiin akroosia. Synteettinen suunta O. x:ssä. saa yhä enemmän merkitystä. Synteesin onnistumisen seurauksena vallitseva idealistinen ajatus "elämänvoiman" tarpeesta orgaanisten aineiden luomiseen hylättiin.
Teoreettiset esitykset julkaisussa O. x. Ne alkoivat kehittyä 1800-luvun toisella neljänneksellä, jolloin radikaali teoria luotiin (Liebig, Wöhler, E. Frankland, R. Bunsen ja muut). Sen pääasema atomiryhmän siirtymisessä - radikaalit yhdestä yhdisteestä toiseen pysyy muuttumattomana useissa tapauksissa tällä hetkellä. Monet fysikaaliset ja kemialliset menetelmät rakenteeltaan tuntemattomien aineiden tutkimiseksi perustuvat tähän käsitteeseen. Myöhemmin (1834-39) Dumas osoitti mahdollisuuden korvata radikaalin positiivisesti varautuneet atomit elektronegatiivisilla ilman vakavia muutoksia radikaalin sähkökemiallisessa luonteessa, mitä pidettiin mahdottomina ennen Dumasia.
Radikaaliteoria korvattiin Dumasin, C. Gerardin ja O. Laurentin luomalla tyyppiteorialla (1848-51, 1853). Jälkimmäinen onnistui luokittelemaan orgaaniset aineet yksinkertaisimpien epäorgaanisten yhdisteiden tyyppien mukaan. Joten alkoholeja pidettiin yhdisteinä, kuten vesi, amiineja - kuten ammoniakkia, halogeenialkyylejä - kuten kloorivetyä. Myöhemmin F. A. Kekule perusti neljännen tyypin - metaanityypin, josta hän tuotti kaikki hiilivedyt. Tyyppiteoria mahdollisti selkeän orgaanisten yhdisteiden luokituksen luomisen, joka on nykyaikaisen orgaanisten aineiden luokituksen perusta. Tämä teoria kuitenkin pyrki vain selittämään orgaanisten aineiden reaktiivisuutta ja kielsi perustavanlaatuisen mahdollisuuden tietää niiden rakenne. Vuonna 1853 Frankland esitteli valenssin käsitteen tutkiessaan organometallisia yhdisteitä. Vuonna 1857 Kekule ilmaisi ajatuksen hiiliatomien mahdollisuudesta sitoutua toisiinsa ja osoitti, että hiili on neliarvoinen. Vuonna 1858 A. Cooper poikkeaa valenssisääntöä ja Kekulen kantaa hiiliatomien adheesiosta käyttäen ensimmäistä kertaa tyyppiteoriasta ja kirjoittaa orgaanisten aineiden kaavoja, jotka ovat hyvin lähellä nykyaikaisia. Tyyppiteorian ideat olivat kuitenkin edelleen erittäin vahvoja, ja teorian luominen jäi edelleen kokeen kehityksen jälkeen.
Vuonna 1861 Butlerov loi kemiallinen rakenne orgaanisen aineen teoria. Hän osallistui O. x. useita uusia käsitteitä: kemiallisesta sidoksesta, atomien sidosjärjestyksestä molekyylissä, toisiinsa suoraan yhteydessä olevien tai ei-liittyneiden atomien keskinäisestä vaikutuksesta jne. Butlerovin rakenneteoria selitti loistavasti ne isomeriatapaukset, jotka olivat oli silloin vielä käsittämätöntä. Vuonna 1864 Butlerov ennusti hiilivetyjen isomerian mahdollisuutta ja pian (1867) vahvisti tämän isobutaanin synteesillä. Butlerovin luoma harmoninen oppi on nykyaikaisten käsitysten taustalla orgaanisten aineiden kemiallisesta rakenteesta. Yhden rakenneteorian tärkeimmistä säännöksistä - atomien keskinäisestä vaikutuksesta - kehitti myöhemmin V. V. Markovnikov. Tämän vaikutuksen yksityiskohtainen tutkimus auttoi rakenneteorian ja ideoiden kehittämistä elektronitiheyden jakautumisesta ja orgaanisten yhdisteiden reaktiivisuudesta.
Vuonna 1869 I. Wislicenus osoitti, että isomeria-ilmiö havaitaan myös silloin, kun atomien sidossekvenssi molekyylissä on täsmälleen sama. Hän todisti tavallisen maitohapon ja liha-maitohapon rakenteen identtisyyden ja päätyi siihen tulokseen, että atomien erilaisesta sijoittumisesta avaruudessa tulisi etsiä hienovaraisia ​​eroja samanrakenteen omaavien molekyylien ominaisuuksissa. Vuonna 1874 J. van't Hoff ja ranskalainen kemisti J. Le Bel loivat avaruusteorian. atomien järjestely molekyylissä - stereokemia. Tämä teoria perustuu van't Hoffin mukaan ajatukseen neliarvoisen hiiliatomin tetraedrisesta mallista ja että optinen isomeria on seurausta molekyylin spatiaalisesta epäsymmetriasta, jossa hiiliatomi on kytketty neljään erilaisia ​​substituentteja. van't Hoff ehdotti myös toisen tyyppisen spatiaalisen isomerian mahdollisuutta, jos molekyylissä ei ole asymmetristä hiiliatomia. Wislicenus osoitti pian, että fumaarihappo, jota aiemmin pidettiin maleiinihapon polymeerinä, on sen geometrinen isomeeri (geometrinen tai cis-trans-isomerismi). On selvää, että stereokemiallinen oppi voidaan luoda vain Butlerin ymmärryksen molekyylin rakenteesta (rakenteesta) olevien ideoiden perusteella.
1800-luvun loppuun mennessä on kertynyt suuri määrä faktamateriaalia, myös aromaattisista yhdisteistä; erityisesti bentseenin kemiaa, jonka M. Faraday löysi vuonna 1825, tutkittiin laajasti. "Bentseeniteoria" aromaattisten yhdisteiden rakenteesta loi vuonna 1865 Kekule. Se viittaa siihen, että orgaanisten yhdisteiden hiiliatomit voivat muodostaa renkaita. Tämän teorian mukaan bentseenillä on symmetrinen rakenne, joka johtuu kuuden metiini-CH-ryhmän rengasmaisesta rakenteesta, jotka ovat liittyneet vuorotellen yksinkertaisilla ja kaksoissidoksilla. Bentseenin Kekule-rakenteen perusteella olisi kuitenkin pitänyt olettaa kahden ortosubstituoidun homologin tai bentseenijohdannaisen läsnäolo, mitä ei varsinaisesti havaittu. Bentseenin kestävyys voimakkaille hapettimille ja muille ns. aromaattiset ominaisuudet bentseeni ja sen johdannaiset olivat myös ristiriidassa ehdotetun kaavan kanssa. Siksi Kekule esitteli (1872) kaksoissidosten värähtelyn (nopean liikkeen) käsitteen ja eliminoi muodolliset erot kahden orto-asennon välillä. Huolimatta siitä, että bentseenin rakenne Kekulin mukaan oli ristiriidassa sen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia koskevien tietojen kanssa, valtaosa kemististä hyväksyi sen pitkään ilman muutoksia. Siten joukko kysymyksiä jäi ratkaisematta "klassisen" rakenneteorian näkökulmasta. Nämä kysymykset sisältävät myös monien muiden yhdisteiden ominaisuuksien ainutlaatuisuuden, joissa on konjugoituja sidosjärjestelmiä. Bentseenin ja muiden aromaattisten järjestelmien rakenne pystyttiin selvittämään vain fysikaalisten tutkimusmenetelmien avulla ja kehittämällä kvanttikemiallisia käsitteitä orgaanisten aineiden rakenteesta.
Sähköiset lähetykset [B. Kossel (1916) ja G. Lewis (1916)] antoivat fysikaalisen sisällön käsitteelle kemiallinen sidos (yleistettyjen elektronien pari); kuitenkaan muodossa, jossa ne muotoiltiin, nämä ideat eivät voineet kuvastaa hienovaraisia ​​siirtymiä kovalenttisista ionisidoksista O. x:ssä. pysyi pitkälti muodollisena. Vasta kvanttikemiallisen opetuksen avulla saatiin pohjimmiltaan uusi sisältö elektroniikkateorian pohjimmiltaan oikeisiin esityksiin.
Lewisin käsitykset elektroniparista, jotka muodostavat sidoksen ja ovat aina tiukasti paikannettu tälle sidokselle, osoittautuivat likimääräisiksi ja useimmissa tapauksissa niitä ei voitu hyväksyä.

Nykyaikaisia ​​ajatuksia rakenne- ja merkitysteoriasta Vai niin. Elektronin kvanttiominaisuuksien huomioon ottaminen, elektronitiheyden käsite ja elektronien vuorovaikutus konjugoiduissa järjestelmissä avasivat uusia mahdollisuuksia pohtia kysymyksiä rakenteesta, atomien keskinäisestä vaikutuksesta molekyylissä ja orgaanisten yhdisteiden reaktiivisuudesta (ks. Elektroniset teoriat orgaanisessa kemiassa, kvanttikemia). Tyydyttyneissä hiilivedyissä yksittäiset C-C-sidokset (s-sidokset) toteutuvat todellakin elektroniparin avulla; symmetrisissä hiilivedyissä elektronitiheys yhdistettyjen atomien välisessä tilassa S-S lisää samojen eristettyjen atomien vastaavien elektronitiheyksien summa ja jakautuu symmetrisesti atomien keskustat yhdistävän akselin ympäri. Elektronitiheyden kasvu johtuu atomien elektronipilvien päällekkäisyydestä niiden keskipisteitä yhdistävää suoraa linjaa pitkin. Epäsymmetrisissä parafiineissa ilmenee epätäydellisen symmetrian mahdollisuus elektronitiheysjakaumassa; tämä epäsymmetria on kuitenkin niin vähäistä, että kaikkien parafiinisten hiilivetyjen dipolimomentit ovat tuskin havaittavissa. Sama pätee symmetrisesti rakennettuihin tyydyttymättömät hiilivedyt(esim. eteeni, butadieeni), joissa C-atomit ovat liittyneet toisiinsa kaksoissidoksella (s- ja p-sidos). Elektroneja luovuttavan metyyliryhmän lisääminen näiden aineiden molekyyleihin p-sidoksen korkean polarisoituvuuden vuoksi johtaa elektronitiheyden siirtymiseen äärimmäiseen hiiliatomiin, ja propeenilla (I) on jo dipoli. momentti 0,35 D ja 1-metyylibutadieeni - 0,68 D. tiheys näissä tapauksissa on tapana kuvata jokin seuraavista kaavioista:(Merkit d+ ja d- osoittavat ilmaantuvat osavaraukset C-atomeissa) Useat empiiriset O. x -säännöt sopivat hyvin elektronitiheyden jakautumista koskeviin ideoihin. Siten edellä olevasta propeenin kaavasta seuraa, että kun siihen lisätään heterolyyttisesti vetyhalogenideja, protoni täytyy kiinnittää kohtaan, jossa on suurin elektronitiheys, ts. "hydratuimpaan" hiiliatomiin. Atomien tai ryhmien lisäämisellä hiilivetymolekyyleihin, joiden elektronegatiivisuus eroaa suuresti hiili- tai vetyatomeista, on paljon voimakkaampi vaikutus. Esimerkiksi elektrofiilisen substituentin lisääminen hiilivetymolekyyleihin johtaa muutokseen vetyatomien liikkuvuudessa C-H-sidokset, O-N jne.
Suunnilleen 1900-luvun toiselta puoliskolta. Vai niin. on siirtynyt uuteen vaiheeseen. Monet sen suunnat ovat kehittyneet niin intensiivisesti, että ne ovat kasvaneet isoiksi erikoistuneiksi osiksi, joita kutsutaan tieteellisesti tai sovelluspohjalta (stereokemia, polymeerikemia, luonnonaineet, antibiootit, vitamiinit, hormonit, organometalliyhdisteet, organofluoriyhdisteet, väriaineet jne.). Menestystä teoriassa ja fysikaalisten tutkimusmenetelmien kehittämisessä (esim. molekyylien röntgendiffraktio, ultravioletti- ja infrapunaspektroskopia, Raman-spektroskopia, ydinmagneettinen resonanssi, kemiallisesti indusoitu dynaaminen ydinpolarisaatio, massaspektrometria) sekä menetelmiä erilaisten aineiden tunnistaminen ja erottaminen kromatografian avulla mahdollisti monimutkaisimpien orgaanisten yhteyksien nopean analysoinnin ja monien tärkeiden ongelmien nopean ratkaisemisen. Fysikaalisten menetelmien käyttö orgaanisten aineiden reaktioiden kinetiikkaa tutkittaessa mahdollistaa reaktioiden tutkimisen, joiden puoliintumisaika on 10-8-10-9 sekuntia. Vapaan energian lineaarisuuden periaatteeseen perustuvat korrelaatioyhtälöt mahdollistavat orgaanisten yhdisteiden, myös fysiologisesti vaikuttavien, rakenteen ja reaktiivisuuden välisten suhteiden kvantifioinnin. X. osoittautui läheisesti liittyväksi lähiluonnontieteisiin - biokemiaan, lääketieteeseen ja biologiaan, O. x:n ideoiden ja menetelmien soveltamiseen. näissä tieteissä johti suurelta osin uuden suunnan - molekyylibiologian - kehitykseen.

menetelmät Vai niin. fysikaalisten menetelmien ohella tutkimuksella oli tärkeä rooli nukleiinihappojen, monien proteiinien ja monimutkaisten luonnonyhdisteiden rakenteen selvittämisessä; heidän avullaan löydettiin proteiinisynteesin mekanismi ja säätely (ks. Genetic Code). O. ch:n synteettiset mahdollisuudet ovat lisääntyneet valtavasti, mikä on johtanut sellaisten monimutkaisten luonnollisten aineiden, kuten klorofyllin, B12-vitamiinin (R. Woodworth), polynukleotidien, joissa on tietty vuorottelu linkkejä (A. Todd, H. G. Koraani), tuotantoon, jne. näiden menetelmien menestys on monien polypeptidien, mukaan lukien entsyymien, automaattisen synteesin kehittäminen.

ORGAANINEN KEMIA- kemian osa, luonnontieteellinen tieteenala, jonka tutkimuskohteena ovat orgaaniset yhdisteet, eli hiilen yhdisteet muiden alkuaineiden kanssa, sekä näiden aineiden muuntumislakit; joskus orgaaninen kemia määritellään hiilivetyjen ja niiden johdannaisten kemiaksi.

O. x:n vaikutus. biologian ja lääketieteen kehitys on erittäin laaja. Kaikki elävät olennot rakentuvat pääasiassa orgaanisista yhdisteistä (katso), ja elämänprosessien taustalla oleva aineenvaihdunta on ch:n muunnos. arr. orgaaniset yhdisteet. Vai niin. pohjana on biokemia (katso) - tiede, joka on yksi lääketieteen luonnontieteellisistä perusteista. Useimmat lääkeaineet ovat orgaanisia yhdisteitä; siksi O. x. yhdessä fysiologian ja biokemian kanssa on farmakologian perusta (katso). Menetelmät O. x. sillä oli tärkeä rooli nukleiinihappojen, monien proteiinien ja muiden monimutkaisten luonnonyhdisteiden rakenteen luomisessa; heidän avullaan löydettiin proteiinisynteesin mekanismit ja säätely. Orgaanisen synteesin lisääntyneiden mahdollisuuksien ansiosta on keinotekoisesti saatu sellaisia ​​monimutkaisia ​​luonnollisia aineita, kuten polynukleotidit tietyllä nukleotidiyksiköiden vuorottelulla, syanokobalamiini jne.

Orgaanisten menestys kemia, joka on perustavanlaatuinen, oli menetelmien kehittäminen monien biologisesti aktiivisten polypeptidien, mukaan lukien entsyymien ja tiettyjen hormonien tai niiden farmakologisesti aktiivisten analogien, sekä monien lääkkeiden synteesiä varten.

Sitä paitsi, hyvin tärkeä hankki O:n menetelmät x. nykyaikaisessa teknologiassa kumien, muovien, synteettisten väriaineiden, torjunta-aineiden, rikkakasvien torjunta-aineiden ja kasvien kasvua stimuloivien aineiden tuotantoon.

Vai niin. tutkii orgaanisten aineiden hienorakennetta: atomien liittymisjärjestystä molekyyleissä, atomien keskinäistä avaruudellista järjestystä orgaanisten yhdisteiden molekyyleissä, atomien elektronirakennetta ja niiden sidoksia orgaanisissa yhdisteissä. Sitä paitsi aihe O. x. on orgaanisten reaktioiden tutkimus, mukaan lukien niiden kinetiikka (ks. Biologisten prosessien kinetiikka), energia- ja elektroniikkamekanismeja sekä uusien menetelmien kehittäminen orgaanisten aineiden synteesiin laboratorio- ja tuotanto-olosuhteissa.

Osat O. x. on omistettu yksittäisten orgaanisten aineiden ryhmien tutkimukselle niiden luokituksen mukaisesti, esimerkiksi hiilivetyjen kemiaa, aminohappokemiaa jne., tai yleisiä teoreettisia kysymyksiä, esimerkiksi orgaanisten yhdisteiden stereoisomeriaa, mekanismeja orgaanisista reaktioista sekä käytännöllisesti katsoen tärkeitä O. x:n näkökohtia, kuten väriainekemia, orgaaninen lääkekemia jne.

Orgaaniset yhdisteet ja jotkin niiden ominaisuudet ovat olleet ihmisten tiedossa muinaisista ajoista lähtien; jo silloin he tiesivät alkoholi- ja etikkakäymisestä, värjäyksestä indigolla ja alizariinilla jne.

1500-luvulta lähtien - iatrokemian ajalta (katso) - tutkimus on keskittynyt pääasiassa erilaisten orgaanisten lääkeaineiden eristämiseen ja käyttöön: eteeriset öljyt, dietyylieetteri valmistettiin, metyyli(puu)alkoholi ja etikkahappo saatiin puun kuivatislauksella, meripihka to-ta saatiin tislaamalla meripihkaa. Kuitenkin O:n ilmestyminen x. itsenäisenä tieteenalana kuuluu vain 1800-luvulle. Ensimmäistä kertaa käsitettä "orgaaninen kemia" käytti I. Berzelius, jota kutsuttiin edelleen eläinten ja kasvien organismissa muodostuvien aineiden kemiaksi. O:n muodostumisen tärkeitä vaiheita x. oli ensimmäisen kemian toteutus. orgaanisten aineiden synteesit - oksaalihappo ja urea, jotka osoittivat mahdollisuuden saada orgaanisia yhdisteitä elävän organismin ulkopuolella ilman "elämänvoiman" osallistumista (katso Vitalism). Nämä synteesit, samoin kuin Yu. Liebigin työ, joka osoitti, että kaikki elävässä organismissa muodostuneet (orgaaniset) aineet sisältävät hiiltä, ​​vaikuttivat O. x:n määritelmän syntymiseen. kuten L. Gmelinin ehdottama hiiliyhdisteiden kemia. 1800-luvun ensimmäiseltä neljännekseltä O. x:n käytettävissä olevaa faktamateriaalia alettiin yleistää erilaisten teorioiden muodossa. Ensimmäistä tällaista teoriaa voidaan pitää J. Gay-Lussacin muotoilemana radikaaliteoriana, jonka mukaan orgaanisten aineiden molekyylit koostuvat atomiryhmistä - radikaaleista, vakioista ja muuttumattomista ja jotka voivat siirtyä yhdisteestä toiseen. Tällaiset radikaalit voivat J. Gay-Lussacin mukaan olla vapaassa tilassa pitkään, ja ne pysyvät molekyylissä vastakkaisten varausten vuoksi. Käsite radikaaleista atomiryhminä, jotka voivat siirtyä molekyylistä toiseen, on säilynyt tähän päivään asti. Kaikki muut tämän teorian säännökset osoittautuivat kuitenkin virheellisiksi.

Radikaaliteorian jälkeen ilmestyi teoria Gerardin (F. Gerard) ja Laurentin (A. Laurent) tyypeistä. Tämän teorian mukaan kaikki orgaaniset aineet ovat yhdisteitä, jotka muodostuvat korvaamalla tiettyjen epäorgaanisten aineiden (esim. vesi, ammoniakki jne.) molekyylin tietyt atomit orgaanisilla jäännöksillä. Että. voidaan saada orgaanisia yhdisteitä, jotka liittyvät vesilajeihin (alkoholit, eetterit), ammoniakkityyppeihin (primääriset, sekundaariset ja tertiaariset amiinit) jne. Tyyppiteorialla oli aikanaan myönteinen rooli, koska se mahdollisti mm. luovat ensimmäisen luokituksen orgaaniset aineet, joiden jotkin elementit säilyivät myöhemmissä luokitteluissa. Faktojen kertymisen ja monimutkaisempiin aineisiin tutustumisen myötä tyyppiteoria kuitenkin osoittautui yhä enemmän kestämättömäksi.

Tärkeä vaihe O:n kehityksessä x. oli teorian luominen orgaanisten yhdisteiden rakenteesta. Yksi tämän teorian luomisen edellytyksistä oli F. A. Kekulen vuonna 1857 tekemä hiilen jatkuvan neliarvoisuuden vakiinnuttaminen ja A. Cooperin vuonna 1858 tekemä havainto hiiliatomien kyvystä yhdistyä toisiinsa muodostaen ketjuja. Orgaanisten yhdisteiden rakenteen teorian luoja oli A. M. Butlerov (1861). Tämän teorian pääsäännöt ovat seuraavat. Kaikki atomit, jotka muodostavat orgaanisen aineen molekyylin, liittyvät tietyssä järjestyksessä; ne voidaan liittää yhteen -С-С-, kaksinkertaiseen >С=С< или тройной -C-C-sidos. Aineen ominaisuudet riippuvat molekyylien rakenteesta, toisin sanoen atomien liittymisjärjestyksestä ja niiden välisten sidosten luonteesta; nämä määräykset selittivät aiemmin käsittämättömän isomerian ilmiön (katso). Chem. kunkin atomin ja atomiryhmän ominaisuudet eivät ole kiinteitä, ne riippuvat muista molekyylissä olevista atomeista ja atomiryhmistä. Tämän orgaanisten yhdisteiden rakenteen teorian kannan atomien keskinäiseen vaikutukseen kehitti A. M. Butlerovin opiskelija - V. V. Markovnikov. A. M. Butlerovin syvästi materialistinen teoria antaa mahdollisuuden valita paras synteesikaavio ja rakenteen kaavan mukaan, kuten piirustuksen mukaan, syntetisoida erilaisia ​​orgaanisia aineita.

O. x:n intensiivinen kehitys alkaa orgaanisten yhdisteiden rakenteen teorian luomishetkestä lähtien. Monet osat O. x. niistä tulee teoreettinen perusta useille teollisuudenaloille (polttoainekemia, väriainekemia, lääkekemia jne.).

O:n kehityksessä x. N. N. Zinin, S. V. Lebedev, A. E. Favorskii, N. D. Zelinsky, V. M. Rodionov, A. N. Nesmeyanov, A. P. Orekhov ja monet muut näyttelivät myös erinomaisen roolin. Ulkomaisten alan tutkijoiden joukossa O. x. laajalti tunnettuja ovat L. Pasteur, E. Fisher, Berthelot (R. E. M. Berthelot), A. Bayer, R. Wilstetter, R. B. Woodward jne.

Fysiikan nopean kehityksen vaikutuksen alaisena O. x:n teoriassa. kvantti- tai aaltomekaniikan periaatteita alettiin käyttää laajalti (ks. kvanttiteoria). Syntyi käsitteitä elektronin kiertoradoista (atomin tiloista, joissa elektronin jäämisen todennäköisyys on suurin). Sähköiset esitykset O. x. teki mahdolliseksi ymmärtää ja luokitella erilaisia ​​tosiseikkoja atomien keskinäisestä vaikutuksesta, joka, kuten kävi ilmi, perustuu elektronitiheyden uudelleenjakaumaan. suurta huomiota vuonna O. x. on omistettu orgaanisten reaktioiden elektronisen mekanismin tutkimukselle. Näissä reaktioissa muodostuu vapaita radikaaleja, joissa on atomi, jossa on pariton elektroni, magneettisesti kompensoimaton ja siksi aktiivinen, tai ioneja, joissa on positiivinen tai negatiivinen varaus (karbokationit ja karboanionit).

Syvä liitäntä O. x. fysiikan ja fysikaalisen kemian kanssa (katso) ei ilmene vain kemikaalin elektronisen luonteen tutkimuksessa. sidokset, atomien keskinäinen vaikutus ja elektroniset reaktiomekanismit, mutta myös kemian kinetiikan ja energetiikan ongelmien laajassa kehityksessä. reaktiot.

O:n ominaisuus x. 1900-luvun jälkipuoliskolla ovat sen onnistumisia monimutkaisten luonnollisten aineiden, kuten proteiinien (katso), nukleiinihappojen (katso jne.) rakenteen purkamisessa ja synteesissä. Menestyksen avain tällä alalla oli atomien keskinäisen spatiaalisen järjestelyn luominen molekyyleissä, eli stereokemia (katso) ja orgaanisten molekyylien konformaatiot (katso Konformaatio). Samanaikaisesti ratkaistiin ongelma optisen isomerian syiden tutkimisesta ja optisesti aktiivisten yhdisteiden synteesiä.

O. x:n menestykseen. tulisi sisältää uusien orgaanisten yhdisteiden luokkien löytäminen ja tutkiminen, joista ensimmäisellä sijalla ovat muut kuin bentseenin aromaattiset yhdisteet (syklopitadienyylianioni ja metalloseenit, tropyylikationi, atsuleenit jne.), tietyt alkuaine-orgaanisten yhdisteiden ryhmät erittäin arvokasta käytännöllistä ominaisuuksien suhteen.

1900-luvun jälkipuoliskolla O. x:n lähentyminen jatkuu. biokemian ja biologian kanssa, minkä seurauksena syntyi uusi kemian osa - bioorgaaninen kemia.

O. x:n menestys. Tuli mahdolliseksi useiden fysikaalisten menetelmien laajan käytön ansiosta kemiallisten menetelmien ohella, joihin kuuluvat pääasiassa diffraktiomenetelmät (radiografia ja elektronidiffraktio), optinen spektroskopia (spektrin näkyvällä, ultravioletti- ja infrapuna-alueilla), magneettinen radiospektroskopia: elektroni paramagneettinen resonanssi (EPR), ydinmagneettinen resonanssi (NMR), massaspektrometria, sähköisten dipolimomenttien määritys. Näistä menetelmistä tehokkain tietosisällön kannalta on ydinmagneettinen resonanssi (katso), mukaan lukien sen lajikkeet - protonimagneettinen resonanssi ja 13C-NMR-menetelmä, jota käytetään yhä enemmän. Nämä menetelmät eivät vain nopeuttaneet orgaanisten yhdisteiden molekyylien rakenteen purkamista monta kertaa, vaan mahdollistivat myös olosuhteiden luomisen niiden täydellisten geometristen ja energiaominaisuuksien saamiseksi sekä paljastaa reaktioiden elektroniset mekanismit. Orgaanisessa kemiassa käytetään myös biokemiallisia menetelmiä, esimerkiksi tiukasti spesifisiä entsymaattisia menetelmiä, immunolia, menetelmiä jne.

Luonnontieteen kehittyessä on ilmaantunut sellaisia ​​uusia tieteenaloja kuin molekyylipatologia ja molekyylifarmakologia. Kasvava määrä sairauksia selittyy muuttuneiden orgaanisten aineiden molekyylien ilmaantumisella kudoksiin. Nopeasti kehittyvä molekyylifarmakologia mahdollistaa lukuisten solujen reseptoreiden löytämisen ja karakterisoimisen, jotka spesifisesti sitovat tutkittavaa lääkettä. Reseptorien tutkimus päällä molekyylitaso avaa mahdollisuuksia etsiä uusia lääkkeitä. O:n tunkeuma x. biologiassa ja lääketieteessä mahdollisti tiettyjen prosessien olemuksen paljastamisen, joita aiemmin pidettiin puhtaasti biologisina. Siten havaittiin, että organismien perinnölliset ominaisuudet "tallennettu" DNA-molekyyleihin tietyn nukleotidisekvenssin muodossa. Vai niin. tunkeutui vaikeimmalle alueelle - ihmisen henkisen toiminnan tutkimuksen alalla. Kävi ilmi, että orgaaniset aineet voivat yksinään aiheuttaa hallusinaatioita terveellä ihmisellä, samanlaisia ​​kuin mielisairailla, ja muut aineet voivat poistaa nämä hallusinaatiot. Ihmisten ja eläinten aivoista on eristetty peptidejä, joilla on samanlainen vaikutus kuin morfiinilla ja sen analogeilla (katso Endogeeniset opiaatit). On mahdollista, että näiden peptidien biosynteesin tai vastaanoton häiriö on mielisairauden patogeneesin taustalla, ja niiden veren peptidaasien vaikutukselle vastustuskykyisten analogien orgaanisella synteesillä on suuri merkitys anestesiologialle, psykiatrialle jne.

Ilmeisesti tehokkaimpia saavutuksia pitäisi odottaa niillä alueilla O. x., rukiin rajalla biologian ja lääketieteen alalla. Tämä on kemian avaus. pahanlaatuisen kasvun perusteet taistelussa pahanlaatuisia kasvaimia vastaan, kemikaalien salaus. muistin perusteet, kudosten kehityksen ja erilaistumisen dynamiikan mekanismit, kemian paljastaminen. immuniteetin perusteet jne. Fysiikan ja fysikaalisen kemian rajalla olevilla alueilla O. x. tutkimuksia luonnonkemikaalin syvemmästä tunkeutumisesta jatketaan. atomien väliset sidokset orgaanisessa molekyylissä, tällaisten molekyylien rakenteen ja reaktiivisuuden kvantitatiiviset suhteet selvitetään tarkemmin, reaktioiden mekanismeja, joihin orgaaniset yhdisteet tulevat, tutkitaan tarkemmin. Neuvostoliitossa tieteellistä työtä mukaan O. x. toteutti Neuvostoliiton tiedeakatemian tutkimuslaitos: Orgaanisen kemian instituutti. N. D. Zelinsky (IOC), orgaanisen ja fysikaalisen kemian instituutti. A. E. Arbuzova (IOPC), Institute of Petrochemical Synthesis im. A. V. Topchieva (INHS), Organoelement Compounds Institute (INEOS), Institute of Bioorganic Chemistry im. M. M. Shemyakina, H PI ja Neuvostoliiton tiedeakatemian Siperian haara: Novosibirskin orgaanisen kemian instituutti (NIOC), Irkutskin orgaanisen kemian instituutti (INOC), öljykemian instituutti sekä tasavaltaisten akatemioiden tutkimuslaitos - Armenian SSR:n orgaanisen kemian kemian instituutti, Kirgisian SSR, Ukrainan SSR, Fine Organic Chemistry Inst. A. L. Mgdzhayan (Armenian SSR), Fysikaalisen ja orgaanisen kemian instituutti (BSSR), Fysikaalisen ja orgaanisen kemian instituutti im. P. G. Melikishvili (Georgian SSR), Orgaanisen synteesin instituutti (Latvian SSR) jne.

Neuvostokemistien kansallinen komitea on Kansainvälisen puhtaan ja sovelletun kemian liiton IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemie) jäsen, joka järjestää kongresseja, konferensseja ja symposiumeja joka toinen vuosi, mukaan lukien orgaanista kemiaa käsittelevät.

Lääketieteen yleisen taipumuksen lähestyä molekyylitasoa yhteydessä lääkärin on ymmärrettävä selvästi aineenvaihduntaan osallistuvien aineiden (nukleiinihapot, proteiinit, entsyymit, koentsyymit, hiilihydraatit, lipidit jne.) molekyylien rakenne ja tilakonfiguraatio. normaali ja patologia sekä lääkemolekyylien rakenne.

Vai niin. on perusta opiskelulle lääketieteellisissä yliopistoissa ja toisen asteen lääketieteellisissä korkeakouluissa. koulutusinstituutiot biokemia, farmakologia, fysiologia ja muut tieteenalat. Hänelle on omistettu itsenäinen kurssi, joka luetaan osana yleisen kemian kurssia. Monia O. x:n tutkimuksessa saaduista tiedoista käytetään fysikaalisessa ja kolloidikemiassa, biologiassa, histologiassa, patofysiologiassa, yleishygieniassa, ammattitautien kulussa jne.

Bibliografia: Ingold K. Orgaanisen kemian teoreettiset perusteet, s. Englannista, M., 1973; Kram D. ja X em m o n d J. Orgaaninen kemia, käänn. Englannista, M., 1964; Mathieu J.-P. ja P a-n ja co R. Kurssi teoreettiset perusteet orgaaninen kemia, trans. ranskasta, Moskova, 1975; M noin p r ja R:n pojasta ja B noin y d R. Orgaaninen kemia, kaista englannin kielellä. Englannista, M., 1974; Nesmeyanov A. N. ja Nesmeyanov N. A. Beginnings of organic Chemistry, osa 1-2, M., 1974; Palm V. A. Johdanto teoreettiseen orgaaniseen kemiaan, M., 1974; Ride K. Fysikaalisen orgaanisen kemian kurssi, käänn. Englannista, M., 1972; P e-in noin A. Ya:sta ja 3 e of l:stä e:stä N noin in ja V. V. Pieni käytännön työ orgaanisesta kemiasta, M., 1980; Reutov O. A. Teoreettisia ongelmia orgaaninen kemia, M., 1964; Roberts J. ja K sekä er ja about M. Orgaanisen kemian perusteet, käänn. englannista, osa 1-2, M., 1978; Tepanenko B. N. kanssa. Orgaanisen kemian kurssi, osa 1-2, M., 1976; hän, orgaanisen kemian kurssi, M., 1979.

Aikakauslehdet- Journal of General Chemistry, M.-L., vuodesta 1931; Journal of Organic Chemistry, M.-L., vuodesta 1965; Heterosyklisten yhdisteiden kemia, Riika, vuodesta 1965; Luonnonyhdisteiden kemia, Taškent, vuodesta 1965; Bulletin de la Societe chi-mique de France, P., vuodelta 1863; Journal of the Chemical Society, Perkin Transaction, I. Organic and Bio-organic Chemistry, II. Physical Organic Chemistry, L., vuodesta 1972; Journal of Heterocyclic Chemistry, L., vuodesta 1964; Journal of Organic Chemistry, Washington, vuodesta 1936; Journal of the Orgariometailic Chemistry, Lausanne, vuodesta 1964; Journal of the Society of Organic Synthetic Chemistry of Japan, Tokio, vuodesta 1943; Justus Liebigs Annalen der Chemie, Weinheim, vuodelta 1832; Organic Magnetic Resonance, L., vuodesta 1969; Organic Mass Spectrometry, L., vuodesta 1968; Organic Preparations and Procedures, N. Y., vuodesta 1969; Synthesis, Stuttgart, vuodesta 1969; Synthetic Communication, N. Y., vuodesta 1971; Tetrahedron, N. Y.-L., vuodesta 1957; Tetrahedron Letters, L., vuodesta 1959.

B. H. Stepanenko.

Orgaaninen kemia on kemian ala, joka tutkii hiiliyhdisteitä, niiden rakennetta, ominaisuuksia, synteesimenetelmiä.Orgaanisia yhdisteitä kutsutaan hiiliyhdisteiksi muiden alkuaineiden kanssa. Hiili muodostaa eniten yhdisteitä ns. organogeenisten alkuaineiden kanssa: H, N, O, S, P. Hiilen kyky yhdistyä useimpien alkuaineiden kanssa ja muodostaa koostumukseltaan ja rakenteeltaan erilaisia ​​molekyylejä määrää orgaanisten yhdisteiden monimuotoisuuden. 1900-luvun lopulla heidän lukumääränsä ylitti 10 miljoonaa, nyt yli 20 miljoonaa [lähdettä ei määritelty 229 päivää]). Orgaanisilla yhdisteillä on keskeinen rooli elävien organismien olemassaolossa.

Orgaanisen kemian oppiaine sisältää seuraavat tavoitteet, kokeelliset menetelmät ja teoreettiset käsitteet:

Yksittäisten aineiden eristäminen kasvi-, eläin- tai fossiilisista raaka-aineista

Yhdisteiden synteesi ja puhdistus

Aineiden rakenteen määrittäminen

Kemiallisten reaktioiden mekanismien tutkiminen

Orgaanisten aineiden rakenteen ja ominaisuuksien välisten riippuvuuksien tunnistaminen

Tarina

Menetelmät erilaisten orgaanisten aineiden saamiseksi ovat olleet tunnettuja antiikista lähtien. Egyptiläiset ja roomalaiset käyttivät kasveista löytyviä indigo- ja alizariinivärejä. Monet kansat tiesivät alkoholijuomien ja etikan valmistuksen salaisuudet sokerista ja tärkkelystä sisältävistä raaka-aineista, keskiajalla tähän tietoon ei lisätty mitään, jonkinlainen edistyminen alkoi vasta 1500-1600-luvuilla: joitain aineita saatiin, pääasiassa tislaamalla tiettyjä kasvituotteita. Vuosina 1769-1785 Scheele eristi useita orgaanisia happoja, kuten omena-, viini-, sitruuna-, gallus-, maito- ja oksaalihappoa. Ruel eristi ureaa ihmisen virtsasta vuonna 1773. Eläin- tai kasviperäisistä raaka-aineista eristetyillä tuotteilla oli paljon yhteistä, mutta ne erosivat epäorgaanisista yhdisteistä. Näin syntyi termi "orgaaninen kemia" - kemian haara, joka tutkii organismeista eristettyjä aineita (Berzeliuksen määritelmä, 1807). Samaan aikaan uskottiin, että näitä aineita voi saada vain elävistä organismeista "elämävoiman" ansiosta. Kuten yleisesti uskotaan, orgaaninen kemia tieteenä ilmestyi vuonna 1828, kun Friedrich Wöhler sai ensimmäisen kerran orgaanisen aineen - urean - ammoniumsyanaatin (NH4OCN) vesiliuoksen haihduttamisen seurauksena.Tärkeä askel oli Cooperin ja Kekulen valenssiteorian kehittäminen vuonna 1857 sekä Butlerovin kemiallisen rakenteen teoria vuonna 1861. Nämä teoriat olivat perustuu hiilen neliarvoisuuteen ja sen kykyyn muodostaa ketjuja. Vuonna 1865 Kekule ehdotti bentseenin rakennekaavaa, josta tuli yksi suuria löytöjä orgaanisessa kemiassa. Vuonna 1875 van't Hoff ja Le Bel ehdottivat hiiliatomin tetraedristä mallia, jonka mukaan hiilen valenssit suuntautuvat tetraedrin kärkikohtiin, jos hiiliatomi sijoitetaan tämän tetraedrin keskelle. Lewis ehdotti kemiallisen sidoksen harkitsemista elektroniparien avulla vuonna 1917. Vuonna 1931 Hückel sovelsi kvanttiteoriaa selittämään vaihtoehtoisten aromaattisten hiilen ominaisuuksia ja loi siten uuden suunnan orgaanisessa kemiassa - kvanttikemian. Vuonna 1933 Ingold tutki tyydyttyneen hiiliatomin substituutioreaktion kinetiikkaa, mikä johti laajamittaiseen useimpien orgaanisten reaktioiden kinetiikan tutkimukseen. Orgaanisen kemian historiaa on tapana esitellä tehtyjen löytöjen yhteydessä. orgaanisten yhdisteiden rakenteen alalla tällainen esitys liittyy kuitenkin enemmän kemian historiaan yleisesti. Paljon mielenkiintoisempaa on tarkastella orgaanisen kemian historiaa materiaaliperustan, eli varsinaisen orgaanisen kemian tutkimusaiheen, näkökulmasta, kun orgaanisen kemian kynnyksellä aiheena olivat pääasiassa biologista alkuperää olevat aineet. Tämä on se tosiasia, että orgaaninen kemia on nimensä velkaa. Tieteellinen ja teknologinen kehitys ei pysähtynyt, ja ajan myötä orgaanisen kemian pääainepohjaksi muodostui kivihiiliterva, jota vapautuu koksin valmistuksessa kalsinoimalla hiiltä. Pääasiallinen orgaaninen synteesi syntyi 1800-luvun lopulla kivihiilitervan käsittelyn perusteella. Viime vuosisadan 50-60-luvulla tärkein orgaaninen synteesi siirrettiin uuteen perusöljyyn. Siten ilmestyi uusi kemian ala - petrokemia. Uusiin raaka-aineisiin luotu valtava potentiaali aiheutti orgaanisen kemian ja kemian nousukauden. Sellaisen alan kuin polymeerikemian syntyminen ja intensiivinen kehitys johtuu ensisijaisesti uudesta raaka-ainepohjasta, vaikka nykyaikainen orgaaninen kemia käyttää edelleen materiaalipohjana biologista alkuperää olevia raaka-aineita ja kivihiilitervaa, näiden jalostusmäärät kemiallisten raaka - aineiden tyypit ovat pieniä verrattuna öljynjalostukseen . Orgaanisen kemian materiaali- ja raaka-ainepohjan muutos johtui ensisijaisesti mahdollisuudesta lisätä tuotantomääriä.

Orgaanisten yhdisteiden luokitus

Luokittelun säännöt ja ominaisuudet:

Luokittelu perustuu orgaanisten yhdisteiden rakenteeseen. Rakenteen kuvauksen perustana on rakennekaava. Alkuaineiden atomit on merkitty latinalaisilla symboleilla, kuten ne on merkitty kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa (Mendelejevin taulukko). Vety- ja elektronivajaiset sidokset on merkitty katkoviivalla, ioniset sidokset on merkitty osoittamalla molekyylin muodostavien hiukkasten varaukset. Koska suurin osa orgaanisista molekyyleistä sisältää vetyä, sitä ei yleensä mainita rakennetta kuvattaessa. Jos jonkin atomin rakenteessa on siis riittämätön valenssi, niin lähellä tätä atomia sijaitsee yksi tai useampi vetyatomi, jotka voivat muodostaa syklisiä ja aromaattisia systeemejä.

Orgaanisten yhdisteiden pääluokat

Hiilivedyt ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka koostuvat vain hiili- ja vetyatomeista. Hiilirungon rakenteen topologiasta riippuen hiilivedyt jaetaan asyklisiin ja karbosyklisiin. Hiili-hiilisidosten lukumäärästä riippuen hiilivedyt jaetaan tyydyttyneisiin (alkaaneihin tai tyydyttyneisiin), jotka eivät sisällä useita sidoksia rakenteessa ja tyydyttymättömiin tai tyydyttymättömiin - ne sisältävät vähintään yhden kaksois- ja/tai kolmoissidoksen (alkeenit, alkyynit, dieenit) ) . Sykliset hiilivedyt puolestaan ​​jaetaan alisyklisiin (avoin ketju) ja sykloalkaaneihin (rajoitettu suljetulla ketjulla), aromaattisiin hiilivedyihin (tyydyttymättömiin, sisältävät syklin). Asyklinen (avoin ketju) Karbosyklinen (suljettu ketju)

rajoittava rajaton rajoittava rajoittamaton

yksinkertaisella sidoksella kaksoissidoksella kolmoissidoksella kahdella kaksoissidoksella, yksinkertaisella sidoksella ja bentseenirenkaalla

metaanisarja (alkaanit) eteenisarja (alkeenit) asetyleenisarja (alkyynit) sarja dieenihiilivetyjä sarja polymetyleeniä (nafteeneja) sarja bentseeniä (aromaattisia hiilivetyjä tai areeneja). Yhdisteet, joissa on heteroatomeja funktionaalisissa ryhmissä - yhdisteet, joissa hiiliradikaali R on sitoutunut funktionaaliseen ryhmään. Funktionaaliset ryhmät jaetaan luonteen mukaan:

Alkoholit, fenolit. Alkoholit (vanhentuneet alkoholit, englanninkieliset alkoholit; latinasta spiritus - spirit) ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät yhden tai useamman hydroksyyliryhmän (hydroksyyli, −OH), jotka on liitetty suoraan tyydyttyneeseen (sp3-hybridisaatiotilassa oleviin) hiiliatomiin. Alkoholeja voidaan pitää veden johdannaisina (H-O-H), joissa yksi vetyatomi on korvattu orgaanisella funktionaalisella ryhmällä: R-O-H. IUPAC-nimikkeistössä yhdisteille, joissa hydroksyyliryhmä on sitoutunut tyydyttymättömään (sp2-hybridisoituun) hiiliatomiin, nimet "enolit" (hydroksyyli, joka on sidottu vinyylin C=C-sidokseen) ja "fenolit" (hydroksyyli, joka on sitoutunut bentseeniin) tai muu aromaattinen rengas) suositellaan. ).

Eetterit (eetterit) ovat orgaanisia aineita, joilla on kaava R-O-R1, jossa R ja R1 ovat hiilivetyradikaaleja. On otettava huomioon, että tällainen ryhmä voi olla osa muita yhdisteiden funktionaalisia ryhmiä, jotka eivät ole yksinkertaisia ​​eettereitä (esimerkiksi happea sisältävät orgaaniset yhdisteet).

Esterit (esterit) ovat oksohappojen (sekä karboksyyli- että mineraalihappojen) RkE (= O) l (OH) m, (l ≠ 0) johdannaisia, jotka ovat muodollisesti happofunktion hydroksyylien -OH vetyatomien substituutiotuotteita. hiilivetyjäännös (alifaattinen, alkenyyli, aromaattinen tai heteroaromaattinen); niitä pidetään myös alkoholien asyylijohdannaisina. IUPAC-nimikkeistössä esterit sisältävät myös alkoholien kalkogenidianalogien (tiolit, selenolit ja tellurolit) asyylijohdannaiset. Ne eroavat eettereistä, joissa kaksi hiilivetyradikaalia on yhdistetty happiatomilla (R1-O-R2).

Karbonyyliryhmän sisältävät yhdisteet

Aldehydit (latinalaisesta alkoholista dehydrogenatum - alkoholi, jossa ei ole vetyä) - luokka orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät karbonyyliryhmän (C \u003d O) yhdellä alkyyli- tai aryylisubstituentilla.

Ketonit ovat orgaanisia aineita, joiden molekyyleissä karbonyyliryhmä on sitoutunut kahteen hiilivetyradikaaliin. Ketonien yleinen kaava: R1–CO–R2. Se, että ketoneissa on täsmälleen kaksi hiiliatomia, jotka ovat sitoutuneet suoraan karbonyyliryhmään, erottavat ne karboksyylihapoista ja niiden johdannaisista sekä aldehydeistä.

Kinonit ovat täysin konjugoituja sykloheksadienoneja ja niiden anneloituja analogeja. Kinoneja on kaksi: para-kinonit, joissa on karbonyyliryhmien para-järjestely (1,4-kinonit) ja orto-kinonit, joissa on karbonyyliryhmien orto-järjestely (1,2-kinonit). Jotkin parakinonien johdannaiset ovat osallisena biologisen hapetusprosesseissa useiden oksidoreduktaasien koentsyymeinä, koska ne kykenevät reversiibelisti pelkistymään kaksiarvoisiksi fenoleiksi.

Karboksyyliryhmän sisältävät yhdisteet (karboksyylihapot, esterit)

Organometalliyhdisteet

Heterosyklinen - sisältävät heteroatomeja renkaan koostumuksessa. Ne eroavat atomien lukumäärästä syklissä, heteroatomin tyypissä, heteroatomien lukumäärässä syklissä.

Orgaaninen alkuperä - yleensä yhdisteet, joilla on erittäin monimutkainen rakenne, kuuluvat usein useisiin orgaanisten aineiden luokkiin kerralla, usein polymeereihin. Tämän vuoksi niitä on vaikea luokitella ja ne on eristetty erilliseen aineluokkaan.

Polymeerit ovat erittäin suuren molekyylipainon omaavia aineita, jotka koostuvat ajoittain toistuvista fragmenteista - monomeeriyksiköistä.

Orgaanisten molekyylien rakenne

Orgaaniset molekyylit muodostuvat pääasiassa kovalenttisista ei-polaarisista C-C-sidoksista tai kovalenttisista polaarisista sidoksista C-O tyyppi, C-N, C-Hal. Lewisin ja Kosselin oktettiteorian mukaan molekyyli on stabiili, jos kaikkien atomien ulkorata on täysin täytetty. Alkuaineet, kuten C, N, O, halogeenit tarvitsevat 8 elektronia täyttääkseen ulomman valenssikiertoradan, vety tarvitsee vain 2 elektronia. Polaarisuus selittyy elektronitiheyden siirtymisellä kohti elektronegatiivisempaa atomia.

Klassinen valenssisidosteoria ei pysty selittämään kaikkia orgaanisissa yhdisteissä esiintyviä sidoksia, joten moderni teoria käyttää molekyylikiertoradan ja kvanttikemiallisia menetelmiä.

Orgaanisen aineen rakenne

Orgaanisten aineiden ominaisuuksia määrää paitsi niiden molekyylien rakenne, myös niiden vuorovaikutusten määrä ja luonne viereisten molekyylien kanssa sekä niiden keskinäinen tilajärjestely. Selkeimmin nämä tekijät ilmenevät aineiden ominaisuuksien erona eri aggregaatiotasoissa. Siten aineet, jotka ovat helposti vuorovaikutuksessa kaasun muodossa, eivät välttämättä reagoi lainkaan kiinteässä tilassa tai johtavat muihin tuotteisiin.

Kiinteänä eloperäinen aine, joissa nämä tekijät ilmenevät selkeimmin, erottavat orgaaniset kiteet ja amorfiset kappaleet. "Orgaanisen kiinteän olomuodon kemian" tiede on mukana niiden kuvauksessa, jonka perusta liittyy Neuvostoliiton fyysikko-kristallografin A.I. Kitaigorodskyn nimeen. Esimerkkejä hyödyllisistä orgaanisista kiinteät aineet- orgaaniset fosforit, erilaiset polymeerit, anturit, katalyytit, sähköjohtimet, magneetit jne.

Orgaanisten reaktioiden ominaisuudet

Epäorgaaniset reaktiot sisältävät yleensä ioneja, ne etenevät nopeasti ja päättyvät huoneenlämpötilassa. Orgaanisissa reaktioissa esiintyy usein epäjatkuvuuksia kovalenttiset sidokset uusien muodostumisen myötä. Tyypillisesti nämä prosessit vaativat erityisolosuhteet: tietty lämpötila, reaktioaika ja usein katalyytin läsnäolo. Yleensä ei tapahdu yhtä, vaan useita reaktioita kerralla, joten kohdeaineen saanto ei usein ylitä 50%. Siksi orgaanisia reaktioita kuvattaessa ei käytetä yhtälöitä, vaan kaavioita ilman stoikiometrian laskemista.

Reaktiot voivat edetä hyvin monimutkaisesti ja useissa vaiheissa, ei välttämättä niin kuin reaktio on tavanomaisesti kuvattu kaaviossa. Karbokationit R+, karbanionit R−, radikaalit R·, karbeenit CX2, radikaalikationit, radikaalianionit ja muut aktiiviset tai epästabiilit lajit, jotka elävät yleensä sekunnin murto-osan, voivat esiintyä väliyhdisteinä. Yksityiskohtainen kuvaus Kaikista molekyylitasolla reaktion aikana tapahtuvista transformaatioista kutsutaan reaktiomekanismiksi Reaktiot luokitellaan sidosten katkaisu- ja muodostamismenetelmien, reaktion viritysmenetelmien ja sen molekyylisyyden mukaan.

Orgaanisten yhdisteiden rakenteen määritys

Koko orgaanisen kemian tieteena olemassaolon ajan tärkeä tehtävä on ollut orgaanisten yhdisteiden rakenteen määrittäminen. Tämä tarkoittaa, että selvitetään, mitkä atomit ovat osa yhdistettä, missä järjestyksessä nämä atomit ovat yhteydessä toisiinsa ja miten ne sijaitsevat avaruudessa.

On olemassa useita menetelmiä näiden ongelmien ratkaisemiseksi.

alkuaineanalyysi. Se koostuu siitä, että aine hajoaa yksinkertaisemmiksi molekyyleiksi, joiden lukumäärällä on mahdollista määrittää yhdisteen muodostavien atomien lukumäärä. Tällä menetelmällä on mahdotonta määrittää atomien välisten sidosten järjestystä. Käytetään usein vain ehdotetun rakenteen vahvistamiseen.

Infrapunaspektroskopia ja Raman-spektroskopia (IR-spektroskopia ja Raman-spektroskopia). Aine on vuorovaikutuksessa infrapuna-alueen sähkömagneettisen säteilyn (valon) kanssa (absorptiota havaitaan IR-spektroskopiassa ja säteilyn sirontaa Raman-spektroskopiassa). Tämä valo, kun se absorboituu, kiihottaa molekyylien värähtely- ja kiertotasoja. Vertailutiedot ovat dipolimomentin (IR-spektroskopia) tai polarisoituvuuden (Raman-spektroskopia) muutokseen liittyvien molekyylin värähtelyjen lukumäärä, taajuus ja intensiteetti. Menetelmien avulla voit määrittää tiettyjen funktionaalisten ryhmien läsnäolon molekyylissä. Niitä käytetään usein varmistamaan testattavan aineen identiteetti jonkin jo tunnetun aineen kanssa vertaamalla spektrejä.

Massaspektroskopia. Aine muuttuu tietyissä olosuhteissa (elektroniisku, kemiallinen ionisaatio jne.) ioneiksi ilman atomien menetystä (molekyyli-ionit) ja häviöllä (fragmentoituminen). Voit määrittää molekyylipainon ja joskus mahdollistaa erilaisten funktionaalisten ryhmien läsnäolon.

Ydinmagneettisen resonanssin menetelmä (NMR). Perustuu ytimien vuorovaikutukseen omien kanssa magneettinen momentti(spin) ja asetetaan ulkoiseen jatkuvaan magneettikenttään radiotaajuusalueen sähkömagneettisella säteilyllä. Yksi tärkeimmistä menetelmistä, joita voidaan käyttää kemiallisen rakenteen määrittämiseen. Menetelmällä tutkitaan myös molekyylien tilarakennetta, molekyylien dynamiikkaa. Säteilyn kanssa vuorovaikutuksessa olevista ytimistä riippuen on olemassa esimerkiksi: Protonimagneettisen resonanssin menetelmä (PMR). Mahdollistaa 1H-vetyatomien sijainnin määrittämisen molekyylissä.19F NMR -menetelmä. Mahdollistaa fluoriatomien läsnäolon ja sijainnin määrittämisen molekyylissä.31P NMR -menetelmä. Mahdollistaa fosforiatomien läsnäolon, sijainnin ja valenssitilan määrittämisen molekyylissä.13C NMR -menetelmä. Voit määrittää molekyylin hiiliatomien lukumäärän ja tyypit. Käytetään molekyylin hiilirungon muodon tutkimiseen.

Toisin kuin kolme ensimmäistä Jälkimmäisessä menetelmässä käytetään alkuaineen pientä isotooppia, koska päähiilen isotoopin ytimessä - 12С:ssa on nollaspin eikä sitä voida havaita ydinmagneettisella resonanssilla, aivan kuten ydin 16O - ainoa luonnollinen happi-isotooppi Ultraviolettispektroskopia menetelmä (UV-spektroskopia) tai elektronispektroskopian siirtymät. Menetelmä perustuu sähkömagneettisen säteilyn absorptioon spektrin ultravioletti- ja näkyvillä alueilla elektronien siirtyessä molekyylissä ylemmiltä täytettyiltä tasoilta tyhjille tasoille (molekyylin viritys). Useimmiten käytetty konjugoitujen π-järjestelmien esiintymisen ja ominaisuuksien määrittämiseen Analyyttisen kemian menetelmät. Niiden avulla voidaan määrittää joidenkin funktionaalisten ryhmien läsnäolo erityisillä kemiallisilla reaktioilla, joiden tosiasia voidaan vahvistaa visuaalisesti tai muilla menetelmillä.

Yllä kuvatut menetelmät ovat pääsääntöisesti täysin riittäviä tuntemattoman aineen rakenteen määrittämiseen.

Jos tulit yliopistoon, mutta et ole vielä tähän mennessä ymmärtänyt tätä vaikeaa tiedettä, olemme valmiita paljastamaan sinulle muutaman salaisuuden ja auttamaan sinua oppimaan orgaanista kemiaa tyhjästä ("nukkeille"). Sinun tarvitsee vain lukea ja kuunnella.

Orgaanisen kemian perusteet

Orgaaninen kemia on erotettu erilliseksi alalajiksi, koska sen tutkimuksen kohteena on kaikki mikä sisältää hiiltä.

Orgaaninen kemia on kemian ala, joka tutkii hiiliyhdisteitä, niiden rakennetta, ominaisuuksia ja kytkentämenetelmiä.

Kuten kävi ilmi, hiili muodostaa useimmiten yhdisteitä seuraavien alkuaineiden kanssa - H, N, O, S, P. Muuten näitä alkuaineita kutsutaan ns. organogeenit.

Orgaaniset yhdisteet, joita on nykyään 20 miljoonaa, ovat erittäin tärkeitä kaikkien elävien organismien täydelliselle olemassaololle. Kukaan ei kuitenkaan epäillyt, muuten henkilö olisi yksinkertaisesti heittänyt tämän tuntemattoman tutkimuksen taka-alalle.

Orgaanisen kemian tavoitteet, menetelmät ja teoreettiset käsitteet esitetään seuraavasti:

• Fossiilisten, eläin- tai kasviperäisten raaka-aineiden erottaminen erillisiksi aineiksi;
• Erilaisten yhdisteiden puhdistus ja synteesi;
• Aineiden rakenteen paljastaminen;
• Kemiallisten reaktioiden kulun mekaniikan määrittäminen;
• Orgaanisten aineiden rakenteen ja ominaisuuksien välisen suhteen löytäminen.

Hieman orgaanisen kemian historiasta

Et ehkä usko sitä, mutta jopa muinaisina aikoina Rooman ja Egyptin asukkaat ymmärsivät jotain kemiasta.

Kuten tiedämme, he käyttivät luonnolliset väriaineet. Ja usein heidän ei tarvinnut käyttää valmista luonnollista väriainetta, vaan uuttaa se eristämällä se kokonaisesta kasvista (esimerkiksi kasveissa oleva alizariini ja indigo).

Voimme myös muistaa alkoholinkäyttökulttuurin. Alkoholijuomien valmistuksen salaisuudet tunnetaan jokaisessa maassa. Lisäksi monet muinaiset kansat tiesivät ruoanlaittoreseptit " kuuma vesi» tärkkelystä ja sokeria sisältävistä tuotteista.

Tätä jatkui monta, monta vuotta, ja vasta 1500- ja 1600-luvuilla alkoivat muutokset, pienet löydöt.

1700-luvulla eräs Scheele oppi eristämään omena-, viini-, oksaali-, maito-, gallus- ja sitruunahappoa.

Sitten kaikille kävi selväksi, että kasvi- tai eläinraaka-aineista eristettävillä tuotteilla oli monia yleiset piirteet. Samalla ne erosivat suuresti epäorgaanisista yhdisteistä. Siksi tieteen palvelijoiden oli kiireesti erotettava heidät erilliseen luokkaan, ja termi "orgaaninen kemia" ilmestyi.

Huolimatta siitä, että orgaaninen kemia itsessään tieteenä ilmestyi vasta vuonna 1828 (silloin herra Wöhler onnistui eristämään urean haihduttamalla ammoniumsyanaattia), Berzelius esitteli vuonna 1807 teekannujen orgaanisen kemian nimistössä ensimmäisen termin:

Kemian ala, joka tutkii organismeista peräisin olevia aineita.

Seuraava tärkeä askel orgaanisen kemian kehityksessä on valenssiteoria, jonka Kekule ja Cooper ehdottivat vuonna 1857, ja herra Butlerovin kemiallisen rakenteen teoria vuodelta 1861. Jo silloin tiedemiehet alkoivat havaita, että hiili on neliarvoinen ja pystyy muodostamaan ketjuja.

Yleisesti ottaen tiede on siitä lähtien kokenut säännöllisesti mullistuksia ja levottomuuksia uusien teorioiden, ketjujen ja yhdisteiden löytöjen vuoksi, mikä mahdollisti myös orgaanisen kemian aktiivisen kehittymisen.

Itse tiede ilmestyi johtuen siitä, että tieteellinen ja teknologinen kehitys ei kyennyt pysähtymään. Hän jatkoi kävelemistä vaatien uusia ratkaisuja. Ja kun kivihiiliterva ei enää riittänyt teollisuudelle, ihmisten oli yksinkertaisesti luotava uusi orgaaninen synteesi, joka lopulta kasvoi uskomattoman tärkeän aineen löytämiseksi, joka on edelleen kultaa kalliimpaa - öljyä. Muuten, hänen "tyttärensä" syntyi orgaanisen kemian ansiosta - subscience, jota kutsuttiin "petrokemiaksi".

Mutta tämä on täysin erilainen tarina, jota voit tutkia itse. Seuraavaksi suosittelemme katsomaan populaaritieteellisen videon orgaanisesta kemiasta nukkeille:

No, jos sinulla ei ole aikaa ja tarvitset kiireellisesti apua ammattilaisia, tiedät aina, mistä ne löytää.