เคมี. กวดวิชา Frenkel E.N.

ม.: 20 1 7. - 3 51 น.

กวดวิชานี้ใช้วิธีการที่ผู้เขียนประสบความสำเร็จในการใช้มานานกว่า 20 ปี ด้วยความช่วยเหลือ เด็กนักเรียนจำนวนมากสามารถเข้าสู่ภาควิชาเคมีและมหาวิทยาลัยการแพทย์ได้ หนังสือเล่มนี้เป็นแบบฝึกหัด ไม่ใช่หนังสือเรียน คุณจะไม่พบคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์และคุณสมบัติของสาร เนื้อหามีโครงสร้างในลักษณะที่เมื่อต้องเผชิญกับปัญหาที่ซับซ้อนที่ทำให้เกิดปัญหา คุณจะพบคำอธิบายของผู้เขียนทันที ในตอนท้ายของแต่ละบทจะมีแบบทดสอบและแบบฝึกหัดเพื่อเสริมเนื้อหา สำหรับผู้อ่านที่อยากรู้อยากเห็นที่ต้องการขยายขอบเขตอันไกลโพ้น Self-Teacher จะให้โอกาสในการเชี่ยวชาญในเรื่องนี้ตั้งแต่เริ่มต้น หลังจากอ่านแล้วคุณจะตกหลุมรักวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจที่สุด - เคมี!

รูปแบบ:ไฟล์ PDF

ขนาด: 2.7 MB

ดูดาวน์โหลด:drive.google

สารบัญ
จากผู้เขียน 7
ส่วนที่ 1 องค์ประกอบของเคมีทั่วไป 9
บทที่ 1 แนวคิดพื้นฐานและกฎหมายของวิชา "เคมี" 9
1.1. แนวคิดที่ง่ายที่สุด: สสาร โมเลกุล อะตอม องค์ประกอบทางเคมี9
1.2. สารที่ง่ายและซับซ้อน Valence 13
1.3. สมการปฏิกิริยาเคมี 17
บทที่ 2 คลาสหลักของสารประกอบอนินทรีย์ 23
2.1. ออกไซด์ 23
2.2. กรด32
2.3. กราวด์38
2.4. เกลือ 44
บทที่ 3 ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม 55
3.1. โครงสร้างของตารางธาตุของ Mendeleev 55
3.2. นิวเคลียสของอะตอม ไอโซโทป 57
3.3. การกระจายของอิเล็กตรอนในสนามนิวเคลียสของอะตอม 60
3.4. โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของธาตุ65
บทที่ 4 แนวคิดของพันธะเคมี73
4.1. พันธะไอออนิก 73
4.2. พันธะโควาเลนต์ 75
4.3. พันธะเคมีและสถานะของการรวมตัวของสสาร ตะแกรงคริสตัล80
บทที่ 5
5.1. การพึ่งพาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกับปัจจัยต่างๆ 87
5.2. การย้อนกลับของกระบวนการทางเคมี หลักการของเลอชาเตอลิเยร์95
บทที่ 6 โซลูชั่น 101
6.1. แนวคิดของการแก้ปัญหา101
6.2. การแยกตัวด้วยไฟฟ้า105
6.3. สมการปฏิกิริยาอิออน-โมเลกุล111
6.4. แนวคิดของ pH (ดัชนีไฮโดรเจน) 113
6.5. เกลือไฮโดรไลซิส 116
บทที่ 7
ส่วนที่ 2 องค์ประกอบของเคมีอนินทรีย์ 130
บทที่ 8 คุณสมบัติทั่วไปโลหะ 130
8.1. โครงสร้างภายในและคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ 131
8.2. โลหะผสม133
8.3. คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ 135
8.4. การกัดกร่อนของโลหะ 139
บทที่ 9 โลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ 142
9.1. โลหะอัลคาไล 142
9.2. โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท 145
บทที่ 10
บทที่ 11
11.1. คุณสมบัติของเหล็กและสารประกอบของเหล็ก 158
11.2. รับเหล็ก (เหล็กและเหล็กกล้า) 160
บทที่ 12 ไฮโดรเจนและออกซิเจน 163
12.1. ไฮโดรเจน 163
12.2. ออกซิเจน 165
12.3. น้ำ 166
บทที่ 13 คาร์บอนและซิลิคอน 170
13.1. โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของคาร์บอน 170
13.2. คุณสมบัติของสารประกอบคาร์บอน 173
13.3. โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของซิลิกอน176
13.4. กรดซิลิซิกและซิลิเกต 178
บทที่ 14 ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส 182
14.1. โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของไนโตรเจน 182
14.2. แอมโมเนียและเกลือแอมโมเนียม184
14.3. กรดไนตริกและเกลือของมัน 187
14.4. โครงสร้างอะตอมและคุณสมบัติของฟอสฟอรัส 189
14.5. คุณสมบัติและความสำคัญของสารประกอบฟอสฟอรัส 191
บทที่ 15 กำมะถัน 195
15.1. โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของกำมะถัน195
15.2. ไฮโดรเจนซัลไฟด์196
15.3. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดกำมะถัน 197
15.4. ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์และ กรดกำมะถัน 198
บทที่ 16 ฮาโลเจน 202
16.1. โครงสร้างอะตอมและคุณสมบัติของฮาโลเจน202
16.2. กรดไฮโดรคลอริก 205
มาตรา 3 องค์ประกอบของเคมีอินทรีย์ 209
บทที่ 17 แนวคิดพื้นฐานของเคมีอินทรีย์ 210
17.1. วิชาเคมีอินทรีย์. ทฤษฎีโครงสร้างของสารอินทรีย์210
17.2. คุณสมบัติของโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์212
17.3. การจำแนกสารประกอบอินทรีย์213
17.4. สูตรสารประกอบอินทรีย์ 214
17.5. ไอโซเมอริซึม 215
17.6. คำพ้องเสียง 217
17.7. ชื่อของไฮโดรคาร์บอน กฎการตั้งชื่อระหว่างประเทศ 218
บทที่ 18 อัลเคน 225
18.1. แนวคิดของอัลเคน 225
18.2. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ 225
18.3. โครงสร้างโมเลกุล 226
18.4. คุณสมบัติของอัลเคน 226
18.5. การเตรียมและการใช้อัลเคน 229
บทที่ 19 อัลคีเนส 232
19.1. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ 232
19.2. โครงสร้างโมเลกุล 234
19.3. คุณสมบัติของแอลคีน 234
19.4. การเตรียมและการใช้แอลคีน 238
19.5. แนวคิดของอัลคาเดียน (dienes) 239
บทที่ 20. Alkynes 244
20.1. คำนิยาม. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ริซึม 244
20.2. โครงสร้างของโมเลกุล245
20.3. คุณสมบัติของอัลคีน 246
20.4. การผลิตและการใช้อะเซทิลีน 248
บทที่ 21. ไซคลิกไฮโดรคาร์บอน Arenas 251
21.1. แนวคิดของไซคลิกไฮโดรคาร์บอน ไซโคลอัลเคน 251
21.2. แนวคิดของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน252
21.3. ประวัติความเป็นมาของการค้นพบน้ำมันเบนซิน โครงสร้างของโมเลกุล253
21.3. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ 255
21.4. คุณสมบัติของน้ำมันเบนซิน256
21.5. คุณสมบัติของน้ำมันเบนซินคล้ายคลึงกัน 259
21.6. การเตรียมน้ำมันเบนซินและสารคล้ายคลึงกัน 261
บทที่ 22
22.1. คำจำกัดความ 263
22.2. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ 264
22.3. โครงสร้างโมเลกุล265
22.4. คุณสมบัติของแอลกอฮอล์โมโนไฮดริก 266
22.5. การเตรียมและการใช้แอลกอฮอล์ (ตามตัวอย่างเอทิลแอลกอฮอล์) 268
22.6. โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ 269
22.7. แนวคิดของฟีนอล271
บทที่ 23
23.1. คำนิยาม. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ริซึม 276
23.2. โครงสร้างของโมเลกุล 277
23.3. คุณสมบัติของอัลดีไฮด์ 278
23.4. การได้มาและการประยุกต์ใช้อัลดีไฮด์กับตัวอย่างของอะซีตัลดีไฮด์ 280
บทที่ 24. กรดคาร์บอกซิลิก 282
24.1. คำจำกัดความ 282
24.2. อนุกรมคล้ายคลึงกัน ศัพท์เฉพาะ ไอโซเมอร์ริซึม 283
24.3. โครงสร้างโมเลกุล 284
24.4. คุณสมบัติของกรด 285
24.5. การผลิตและการใช้กรด 287
บทที่ 25 ไขมัน 291
บทที่ 26 คาร์โบไฮเดรต 297
บทที่ 27
27.1. เอมีน 304
27.2. กรดอะมิโน 306
27.3. กระรอก308
บทที่ 28 การทำความเข้าใจพอลิเมอร์ 313
ส่วนที่ 4 การแก้ปัญหา 316
บทที่ 29. แนวคิดการคำนวณพื้นฐาน 317
บทที่ 30
30.1. งานในหัวข้อ "แก๊ส" 320
30.2. งานในหัวข้อ "วิธีการแสดงความเข้มข้นของการแก้ปัญหา" 324
บทที่ 31
31.1. การลงทะเบียนการคำนวณตามสมการของปฏิกิริยา330
31.2. งานในหัวข้อ "องค์ประกอบเชิงปริมาณของสารผสม" 333
31.3. งานสำหรับ "ส่วนเกินขาด" 337
31.4. ภารกิจกำหนดสูตรของสาร 342
31.5. งานที่คำนึงถึง "ผลผลิต" ของสารที่ได้รับ 349

อู๋ เคมีอินทรีย์ วิชาเคมี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เรื่อง คือ สารประกอบของคาร์บอนกับธาตุอื่นๆ เรียกว่าสารประกอบอินทรีย์ตลอดจนกฎของการเปลี่ยนแปลงของสารเหล่านี้ คาร์บอนก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่และมีความสามารถเด่นชัดที่สุด เมื่อเทียบกับองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างโมเลกุลของโครงสร้างสายโซ่และแบบวน โครงกระดูกของโมเลกุลดังกล่าวสามารถประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมต่อกันโดยตรงโดยไม่จำกัดจำนวน หรือรวมถึงอะตอมของธาตุอื่นๆ ร่วมกับคาร์บอน สำหรับสารประกอบคาร์บอน ปรากฏการณ์ของไอโซเมอริซึมเป็นลักษณะเฉพาะมากที่สุด กล่าวคือ การมีอยู่ของสารที่มีองค์ประกอบและมวลโมลาร์เหมือนกัน แต่ต่างกันในลำดับของการมีเพศสัมพันธ์ของอะตอมหรือการจัดเรียงของพวกมันในอวกาศและเป็นผลให้ในทางเคมี และ คุณสมบัติทางกายภาพ. จากคุณสมบัติเหล่านี้ จำนวนของสารอินทรีย์จึงมีมากในช่วงทศวรรษที่ 70 ศตวรรษที่ 20 เป็นที่รู้จักมากกว่า 3 ล้านในขณะที่สารประกอบขององค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดมีมากกว่า 100,000 เพียงเล็กน้อย
สารประกอบอินทรีย์มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนและหลากหลาย โดยพื้นฐานแล้วแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงของสารอนินทรีย์ และมีบทบาทสำคัญในการสร้างและชีวิตของสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ สารประกอบอินทรีย์รวมถึงคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ ฮอร์โมนที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนนี้ กรดนิวคลีอิกที่เป็นพาหะของลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต วิตามิน ฯลฯ O. x. แสดงถึง t. ราวกับเป็น “สะพานเชื่อม” ระหว่างศาสตร์ที่ศึกษาเรื่องไม่มีชีวิตและ แบบฟอร์มที่สูงขึ้นการมีอยู่ของสสาร - ชีวิต ปรากฏการณ์และกฎมากมายของวิทยาศาสตร์เคมี เช่น ไอโซเมอร์ริซึม ถูกค้นพบครั้งแรกในการศึกษาสารประกอบอินทรีย์

ถึงการจำแนกสารประกอบอินทรีย์ . สารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามชุดหลักหรือคลาส: acyclic, isocyclic และ heterocyclic สารประกอบชั้นหนึ่ง (ไขมันหรืออะลิฟาติก) รวมถึงไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของพวกมันด้วยสายโซ่เปิด: ชุดของมีเทนไฮโดรคาร์บอนที่คล้ายคลึงกันหรือที่เรียกว่าชุดของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวหรืออัลเคน ชุดไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่คล้ายคลึงกัน - เอทิลีน (แอลคีน), อะเซทิลีน (อัลไคเนส), ไดอีน ฯลฯ (ดูสารประกอบอะไซคลิก) คลาสของสารประกอบไอโซไซคลิก (คาร์โบไซคลิก) รวมถึงไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของพวกมัน โมเลกุลซึ่งประกอบด้วยวัฏจักรของอะตอมของคาร์บอน: ไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของไซโคลพาราฟิน หรือซีรีย์พอลิเมทิลีน สารประกอบที่ไม่อิ่มตัวแบบไซคลิก (ดู สารประกอบอะลิไซคลิก ไซโคลอัลเคน) รวมทั้ง อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของพวกมันที่มีวงแหวนเบนซีน (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารประกอบอะโรมาติกโพลีนิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น แนฟทาลีน แอนทราซีน) คลาสของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกรวมถึงสารอินทรีย์ที่โมเลกุลประกอบด้วยวัฏจักรที่นอกเหนือไปจากคาร์บอนแล้ว ยังมีอะตอม O, N, S, P, As หรือองค์ประกอบอื่นๆ
ชุดพันธุกรรมที่แยกจากกันถูกสร้างขึ้นจากไฮโดรคาร์บอนแต่ละชนิด (ดู ชุดคล้ายคลึงกัน) ตัวแทนที่ผลิตขึ้นอย่างเป็นทางการโดยการแทนที่อะตอมของไฮโดรเจนในไฮโดรคาร์บอนด้วยกลุ่มการทำงานหนึ่งหรือกลุ่มอื่นที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบ ดังนั้นชุดพันธุกรรมของมีเทน CH4 จึงรวมถึงเมทิลคลอไรด์ CH3Cl เมทิลแอลกอฮอล์ CH3OH เมทิลลามีน CH3NH2 ไนโตรมีเทน CH3NO2 และอื่นๆ แถวประกอบขึ้นเป็นชุดอนุพันธ์ที่คล้ายคลึงกัน: สารประกอบที่ประกอบด้วยฮาโลเจน แอลกอฮอล์ เอมีน สารประกอบไนโตร ฯลฯ

คือการอ้างอิง toric. ที่มาของ อ.เอ็กซ์ ย้อนหลังไปในสมัยโบราณ อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในยุคกลาง (ยุคของการเล่นแร่แปรธาตุ) มีสารอินทรีย์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่รู้จัก การวิจัยทั้งหมดในช่วงเวลานี้ลดลงเป็นส่วนใหญ่ในการปฏิบัติงานด้วยความช่วยเหลือตามที่คิดไว้ซึ่งสามารถแปลงสารธรรมดาบางอย่างเป็นสารอื่นได้ เริ่มตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 การวิจัย (ระยะเวลาของไออาโตรเคมี) มุ่งเป้าไปที่การแยกและการใช้สารทางการแพทย์ต่างๆ เป็นหลัก ได้แก่ น้ำมันหอมระเหยจำนวนหนึ่งที่แยกได้จากพืช เตรียมไดเอทิลอีเทอร์ แอลกอฮอล์ไม้ (เมทิล) และกรดอะซิติกได้มาจากการกลั่นไม้แบบแห้ง ได้กรดทาร์ทาริกจากทาร์ทาร์, การกลั่นน้ำตาลตะกั่ว - กรดอะซิติก, การกลั่นอำพัน - ซัคซินิก มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของ O. x เป็นของ A. Lavoisier ผู้พัฒนาวิธีการเชิงปริมาณพื้นฐานสำหรับการกำหนดองค์ประกอบของสารประกอบเคมี ต่อมาปรับปรุงโดย L. Tenard, J. Berzelius, J. Liebig, J. Dumas หลักการของวิธีการเหล่านี้ (การเผาไหม้ของส่วนที่ชั่งน้ำหนักของสารในบรรยากาศที่มีออกซิเจน การดักจับและการชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ - CO2 และ H2O) เป็นพื้นฐานของการวิเคราะห์ธาตุสมัยใหม่ รวมถึงการวิเคราะห์เชิงจุลภาค จากการวิเคราะห์สารต่างๆ จำนวนมาก แนวคิดที่โดดเด่นก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความแตกต่างพื้นฐานระหว่างสารจากพืชและสัตว์ที่มาจากสัตว์จึงค่อยๆ หายไป
เป็นครั้งแรกที่ชื่อ "สารประกอบอินทรีย์" เกิดขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 คำว่า "อ.เอ็กซ์" ได้รับการแนะนำโดย Berzelius ในปี พ.ศ. 2370 (ในคู่มือฉบับแรกเกี่ยวกับ O. x. เขียนโดยเขา) ปรากฏการณ์ isomerism ถูกค้นพบโดย F. Wöhler และ Liebig ในปี 1822-23 การสังเคราะห์สารอินทรีย์ครั้งแรกดำเนินการโดย Wöhler ซึ่งได้รับกรดออกซาลิกจากไซยาโนเจนในปี พ.ศ. 2367 และยูเรียในปี พ.ศ. 2371 โดยการให้ความร้อนแอมโมเนียมไซยาเนต เริ่มตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 จำนวนสารอินทรีย์ที่ได้จากการสังเคราะห์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในปี 1842 N. N. Zinin ได้รับ aniline โดยการลดไนโตรเบนซีนในปี 1845 A. Kolbe สังเคราะห์กรดอะซิติกในปี 1854 P. Berthelot - สารเช่นไขมัน ในปีพ. ศ. 2404 A. M. Butlerov ได้รับสารน้ำตาลเทียมชนิดแรกซึ่งเขาเรียกว่าเมทิลีนนิเทนซึ่งแยกอะโครซิสออกในเวลาต่อมา ทิศทางสังเคราะห์ใน O. x. กำลังได้รับความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ อันเป็นผลมาจากความสำเร็จของการสังเคราะห์ความคิดในอุดมคติที่มีอยู่ทั่วไปเกี่ยวกับความต้องการ "พลังชีวิต" สำหรับการสร้างสารอินทรีย์จึงถูกปฏิเสธ
การแสดงตามทฤษฎีใน O. x พวกเขาเริ่มพัฒนาในช่วงไตรมาสที่สองของศตวรรษที่ 19 เมื่อมีการสร้างทฤษฎีที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง (โดย Liebig, Wöhler, E. Frankland, R. Bunsen และอื่น ๆ) ตำแหน่งหลักเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มอะตอม - อนุมูลจากสารประกอบหนึ่งไปยังอีกสารประกอบหนึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในกรณีจำนวนมากแม้ในปัจจุบัน วิธีการทางฟิสิกส์และเคมีหลายวิธีในการศึกษาสารที่มีโครงสร้างที่ไม่รู้จักนั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดนี้ ต่อจากนั้น (ค.ศ. 1834-39) ดูมาแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการแทนที่อะตอมที่มีประจุบวกในอนุมูลสำหรับอะตอมที่เป็นไฟฟ้าโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างร้ายแรงในธรรมชาติทางไฟฟ้าเคมีของอนุมูลซึ่งถือว่าเป็นไปไม่ได้ก่อนดูมา
ทฤษฎีของอนุมูลถูกแทนที่ด้วยทฤษฎีประเภท (1848-51, 1853) ซึ่งสร้างโดย Dumas, C. Gerard และ O. Laurent หลังจัดการจำแนกสารอินทรีย์ตามประเภทของสารประกอบอนินทรีย์ที่ง่ายที่สุด ดังนั้น แอลกอฮอล์จึงถูกพิจารณาว่าเป็นสารประกอบ เช่น น้ำ เอมีน เช่น แอมโมเนีย ฮาโลอัลคิล เหมือนไฮโดรเจนคลอไรด์ ต่อมา F. A. Kekule ได้ก่อตั้งประเภทที่สี่ - ประเภทของมีเทนซึ่งเขาผลิตไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด ทฤษฎีประเภททำให้สามารถสร้างการจำแนกสารประกอบอินทรีย์ได้อย่างชัดเจน ซึ่งรองรับการจำแนกประเภทสารอินทรีย์ที่ทันสมัย อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ต้องการเพียงเพื่ออธิบายปฏิกิริยาของสารอินทรีย์และปฏิเสธความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการรู้โครงสร้างของสารเหล่านี้ ในปี ค.ศ. 1853 แฟรงค์แลนด์ได้แนะนำแนวคิดเรื่องวาเลนซีในขณะที่ศึกษาสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก ในปีพ.ศ. 2400 Kekule ได้แสดงแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่อะตอมของคาร์บอนจะเกาะติดกันและพิสูจน์ว่าคาร์บอนเป็นเตตระวาเลนต์ ในปี 1858 A. Cooper ใช้กฎความจุและตำแหน่งของ Kekule ในการยึดเกาะของอะตอมของคาร์บอน เป็นครั้งแรกที่แยกออกจากทฤษฎีประเภทและเขียนสูตรของสารอินทรีย์ที่ใกล้เคียงกับของสมัยใหม่มาก อย่างไรก็ตาม แนวคิดของทฤษฎีประเภทยังคงแข็งแกร่งมาก และการสร้างทฤษฎียังคงล้าหลังการพัฒนาการทดลองอย่างต่อเนื่อง
ในปี ค.ศ. 1861 Butlerov ได้ก่อตั้ง โครงสร้างทางเคมีทฤษฎีอินทรียวัตถุ เขาเข้าสู่ O. x. แนวคิดใหม่จำนวนหนึ่ง: เกี่ยวกับพันธะเคมี ลำดับพันธะของอะตอมในโมเลกุล เกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอมที่เชื่อมต่อโดยตรงหรือไม่เชื่อมโยงถึงกัน ฯลฯ ทฤษฎีโครงสร้างของ Butlerov อธิบายกรณีของไอโซเมอร์ที่ยังคงอยู่ได้อย่างยอดเยี่ยม ในเวลานั้นไม่เข้าใจ ในปี พ.ศ. 2407 บัตเลรอฟได้ทำนายความเป็นไปได้ของไอโซเมอร์ริซึมของไฮโดรคาร์บอน และในไม่ช้า พ.ศ. 2410 (ค.ศ. 1867) ก็ได้ยืนยันเรื่องนี้โดยการสังเคราะห์ไอโซบิวเทน หลักคำสอนที่กลมกลืนกันที่สร้างขึ้นโดย Butlerov รองรับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างทางเคมีของสารอินทรีย์ หนึ่งในบทบัญญัติที่สำคัญที่สุดของทฤษฎีโครงสร้าง - เกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอม - ได้รับการพัฒนาในภายหลังโดย V. V. Markovnikov การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับอิทธิพลนี้มีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีโครงสร้างและแนวคิดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์
ในปี 1869 I. Wislicenus แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์ของ isomerism นั้นถูกสังเกตเช่นกันเมื่อลำดับการเชื่อมโยงของอะตอมในโมเลกุลเหมือนกันทุกประการ เขาพิสูจน์เอกลักษณ์ของโครงสร้างของกรดแลคติกธรรมดาและกรดแลคติกจากเนื้อสัตว์ และได้ข้อสรุปว่าควรมองหาความแตกต่างที่ละเอียดอ่อนในคุณสมบัติของโมเลกุลที่มีโครงสร้างเดียวกันในการจัดเรียงอะตอมในอวกาศที่แตกต่างกัน ในปี 1874 J. van't Hoff และนักเคมีชาวฝรั่งเศส J. Le Bel ได้สร้างทฤษฎีอวกาศ การจัดเรียงอะตอมในโมเลกุล - สเตอริโอเคมี ทฤษฎีนี้ตาม Van't Hoff มีพื้นฐานมาจากแนวคิดของแบบจำลองจัตุรมุขของอะตอมของคาร์บอนเตตระวาเลนต์และไอโซเมอร์เชิงแสงเป็นผลมาจากความไม่สมดุลเชิงพื้นที่ของโมเลกุลซึ่งอะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกับสี่ สารทดแทนที่แตกต่างกัน van't Hoff ยังเสนอแนะถึงความเป็นไปได้ของไอโซเมอร์เชิงพื้นที่ประเภทอื่นในกรณีที่ไม่มีอะตอมของคาร์บอนอสมมาตรในโมเลกุล ในไม่ช้า Wislicenus ก็พิสูจน์ว่ากรดฟูมาริก ซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นพอลิเมอร์ของกรดมาเลอิก เป็นไอโซเมอร์เรขาคณิต (ไอโซเมอร์เรขาคณิตหรือซิส-ทรานส์) เป็นที่ชัดเจนว่าหลักคำสอนทางสเตอริโอเคมีสามารถสร้างขึ้นได้บนพื้นฐานของแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้าง (โครงสร้าง) ของโมเลกุลเท่านั้นในความเข้าใจของบัตเลอร์
ปลายศตวรรษที่ 19 มีการสะสมวัสดุจริงจำนวนมากรวมถึงสารประกอบอะโรมาติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเคมีของน้ำมันเบนซินที่ค้นพบโดย M. Faraday ในปี พ.ศ. 2368 ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง "ทฤษฎีเบนซีน" ของโครงสร้างของสารประกอบอะโรมาติกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2408 โดย Kekule มันแสดงให้เห็นว่าอะตอมของคาร์บอนในสารประกอบอินทรีย์สามารถสร้างวงแหวนได้ ตามทฤษฎีนี้ น้ำมันเบนซินมีโครงสร้างสมมาตรเนื่องจากโครงสร้างคล้ายวงแหวนของกลุ่ม CH ของเมไทน์ 6 กลุ่มที่เชื่อมโยงสลับกันด้วยพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ อย่างไรก็ตาม ตามโครงสร้าง Kekule ของเบนซิน ควรมีการสันนิษฐานว่ามี homologues ที่ถูกแทนที่ด้วยออร์โธดอกหรืออนุพันธ์ของเบนซีนสองชนิด ซึ่งไม่ได้สังเกตพบจริง ความต้านทานของเบนซีนต่อสารออกซิไดซ์ที่แรงและอื่นๆ ที่เรียกว่า คุณสมบัติกลิ่นหอมน้ำมันเบนซินและอนุพันธ์ขัดแย้งกับสูตรที่เสนอ ดังนั้น Kekule ได้แนะนำแนวคิดของการสั่น (การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว) ของพันธะคู่ (1872) และขจัดความแตกต่างอย่างเป็นทางการระหว่างตำแหน่งออร์โธสองตำแหน่ง แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าโครงสร้างของเบนซีนตาม Kekule จะขัดแย้งกับข้อมูลคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของมัน แต่นักเคมีส่วนใหญ่ก็ยอมรับมาเป็นเวลานานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ดังนั้น คำถามจำนวนหนึ่งจึงยังไม่ได้รับการแก้ไขจากมุมมองของทฤษฎีโครงสร้าง "คลาสสิก" คำถามเหล่านี้ยังรวมถึงคุณสมบัติเฉพาะตัวของสารประกอบอื่นๆ อีกจำนวนมากที่มีระบบพันธะคอนจูเกต โครงสร้างของน้ำมันเบนซินและระบบอะโรมาติกอื่น ๆ สามารถสร้างขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการถือกำเนิดของวิธีการตรวจสอบทางกายภาพและด้วยการพัฒนาแนวคิดควอนตัมเคมีของโครงสร้างของสารอินทรีย์
การส่งทางอิเล็กทรอนิกส์ [B. Kossel (1916) และ G. Lewis (1916)] ให้เนื้อหาทางกายภาพกับแนวคิดของพันธะเคมี (คู่ของอิเล็กตรอนทั่วไป); อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบที่พวกเขาถูกกำหนด ความคิดเหล่านี้ไม่สามารถสะท้อนการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนจากพันธะโควาเลนต์ไปเป็นไอออนิกใน O. x ยังคงเป็นทางการเป็นส่วนใหญ่ ด้วยความช่วยเหลือของการสอนควอนตัมเคมีเท่านั้นที่มีการแนะนำเนื้อหาใหม่โดยพื้นฐานในการเป็นตัวแทนที่ถูกต้องของทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์
ความคิดของลูอิสเกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่สร้างพันธะและมักแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างเคร่งครัดในพันธะนี้กลายเป็นค่าประมาณและในกรณีส่วนใหญ่ไม่สามารถยอมรับได้

แนวคิดสมัยใหม่ของทฤษฎีโครงสร้างและความสำคัญโอ้. การบัญชีสำหรับคุณสมบัติควอนตัมของอิเล็กตรอน ความคิดเกี่ยวกับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนในระบบคอนจูเกตเปิดโอกาสใหม่ในการพิจารณาคำถามเกี่ยวกับโครงสร้าง อิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุล และเกี่ยวกับปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์ ( ดูทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ในเคมีอินทรีย์เคมีควอนตัม) ในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว พันธะ CC เดี่ยว (s-bonds) จะเกิดขึ้นจริงโดยอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง ในไฮโดรคาร์บอนสมมาตร ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในช่องว่างระหว่างอะตอมที่เชื่อมต่อ S-S เพิ่มเติมผลรวมของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันของอะตอมที่แยกตัวเดียวกันและกระจายแบบสมมาตรเกี่ยวกับแกนที่เชื่อมต่อจุดศูนย์กลางของอะตอม การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเป็นผลมาจากการทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมต่อศูนย์กลางของพวกมัน ในพาราฟินแบบอสมมาตร ความเป็นไปได้ของสมมาตรที่ไม่สมบูรณ์ในการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตาม ความไม่สมดุลนี้เล็กน้อยมากจนไม่สามารถตรวจพบโมเมนต์ไดโพลของพาราฟินไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดได้ เช่นเดียวกับการก่อสร้างแบบสมมาตร ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว(เช่น เอทิลีน บิวทาไดอีน) ซึ่งอะตอม C เชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่ (s- และ p-bond) การนำกลุ่มเมธิลที่บริจาคอิเล็กตรอนเข้าไปในโมเลกุลของสารเหล่านี้ เนื่องจาก p-bond มีความสามารถในการโพลาไรซ์ได้สูง ส่งผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปเป็นอะตอมของคาร์บอนที่รุนแรง และโพรพิลีน (I) มีไดโพลอยู่แล้ว โมเมนต์ 0.35 D และ 1-methylbutadiene - 0.68 D. ความหนาแน่น ในกรณีเหล่านี้ เป็นเรื่องปกติที่จะพรรณนาหนึ่งในโครงร่างต่อไปนี้:(เครื่องหมาย d+ และ d- แสดงประจุบางส่วนที่เกิดขึ้นบนอะตอม C)กฎ O. x เชิงประจักษ์จำนวนหนึ่งเข้ากันได้ดีกับแนวคิดเกี่ยวกับการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ดังนั้น จากสูตรข้างต้นสำหรับโพรพิลีน จึงตามมาว่าเมื่อเติมไฮโดรเจนเฮไลด์แบบเฮเทอโรไลติกเข้าไป โปรตอนจะต้องถูกตรึงไว้ที่ตำแหน่งที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงสุด กล่าวคือ ที่อะตอมของคาร์บอนที่ "เติมไฮโดรเจน" มากที่สุด การนำอะตอมหรือกลุ่มเข้าสู่โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านอิเล็กโตรเนกาติวีตี้จากอะตอมของคาร์บอนหรือไฮโดรเจนมีผลรุนแรงกว่ามาก ตัวอย่างเช่น การนำสารทดแทนอิเล็กโตรฟิลิกเข้าสู่โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของอะตอมไฮโดรเจนใน พันธบัตร C-H, โอ-เอ็น ฯลฯ
ประมาณครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 โอ้. ได้เข้าสู่เฟสใหม่แล้ว หลายทิศทางได้พัฒนาอย่างเข้มข้นจนเติบโตเป็นส่วนพิเศษขนาดใหญ่ เรียกว่าเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์หรือประยุกต์ (สเตอริโอเคมี เคมีของพอลิเมอร์ สารธรรมชาติ ยาปฏิชีวนะ วิตามิน ฮอร์โมน สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก สารประกอบออร์กาโนฟลูออรีน สีย้อม ฯลฯ ) ความสำเร็จในทางทฤษฎีและการพัฒนาวิธีการวิจัยทางกายภาพ (เช่น X-ray diffraction ของโมเลกุล, รังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี, รามันสเปกโทรสโกปี, เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์, โพลาไรเซชันนิวเคลียร์ไดนามิกที่เหนี่ยวนำทางเคมี, แมสสเปกโตรเมตรี) รวมถึงวิธีการ การระบุและแยกสารต่างๆ โดยใช้โครมาโตกราฟี ทำให้สามารถวิเคราะห์การเชื่อมต่ออินทรีย์ที่ซับซ้อนที่สุดได้อย่างรวดเร็ว และแก้ปัญหาสำคัญๆ มากมายได้อย่างรวดเร็ว การใช้วิธีการทางกายภาพในการศึกษาจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาของสารอินทรีย์ทำให้สามารถศึกษาปฏิกิริยาที่มีครึ่งชีวิต 10-8-10-9 วินาที สมการสหสัมพันธ์ตามหลักการเชิงเส้นของพลังงานอิสระทำให้สามารถหาปริมาณความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์ แม้แต่ที่มีผลทางสรีรวิทยา เอ็กซ์ กลายเป็นว่าเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เกี่ยวข้อง - ชีวเคมี ยาและชีววิทยา การประยุกต์ใช้ความคิดและวิธีการของ O. x ในวิทยาศาสตร์เหล่านี้ส่วนใหญ่นำไปสู่การพัฒนาทิศทางใหม่ - อณูชีววิทยา

วิธีการโอ้. ร่วมกับวิธีการทางกายภาพ การวิจัยมีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก โปรตีนหลายชนิด และสารประกอบธรรมชาติที่ซับซ้อน ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา กลไกและการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนถูกค้นพบ (ดูรหัสพันธุกรรม) ความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์ของ O. ch. เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งนำไปสู่การผลิตสารธรรมชาติที่สร้างขึ้นอย่างซับซ้อน เช่น คลอโรฟิลล์ วิตามิน B12 (R. Woodworth) โพลีนิวคลีโอไทด์ที่มีการสลับการเชื่อมโยงบางอย่าง (A. Todd, H. G. Koran) เป็นต้น ความสำเร็จของวิธีการเหล่านี้คือการพัฒนาการสังเคราะห์อัตโนมัติของโพลีเปปไทด์จำนวนมากรวมถึงเอนไซม์

เคมีอินทรีย์- หมวดวิชาเคมี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ วิชาที่ศึกษาคือ สารประกอบอินทรีย์ เช่น สารประกอบของคาร์บอนกับธาตุอื่น ๆ เช่นเดียวกับกฎของการเปลี่ยนแปลงของสารเหล่านี้ บางครั้งเคมีอินทรีย์ถูกกำหนดให้เป็นเคมีของไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของพวกมัน

อิทธิพลของอ.เอ็กซ์ เกี่ยวกับพัฒนาการทางชีววิทยาและการแพทย์เป็นอย่างมาก สิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากสารประกอบอินทรีย์เป็นหลัก (ดู) และเมแทบอลิซึมที่อยู่ภายใต้กระบวนการของชีวิตคือการเปลี่ยนแปลงของ ch ร. สารประกอบอินทรีย์. โอ้. รองรับชีวเคมี (ดู) - วิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นหนึ่งในรากฐานทางวิทยาศาสตร์ตามธรรมชาติของยา สารยาส่วนใหญ่เป็นสารประกอบอินทรีย์ ดังนั้น O. x. ร่วมกับสรีรวิทยาและชีวเคมีเป็นพื้นฐานของเภสัชวิทยา (ดู) วิธีการ O. x. มีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก โปรตีนหลายชนิด และสารประกอบธรรมชาติที่ซับซ้อนอื่นๆ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา กลไกและการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนถูกค้นพบ ด้วยความเป็นไปได้ที่เพิ่มขึ้นของการสังเคราะห์สารอินทรีย์ สารธรรมชาติที่ซับซ้อนเช่นพอลินิวคลีโอไทด์ที่มีการสลับหน่วยของนิวคลีโอไทด์ ไซยาโนโคบาลามิน ฯลฯ ได้รับมาโดยธรรมชาติ

ความสำเร็จของออร์แกนิค เคมีซึ่งมีความสำคัญพื้นฐานคือการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์พอลิเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด รวมถึงเอนไซม์และฮอร์โมนบางชนิดหรือยาที่คล้ายคลึงกันที่ออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของพวกมัน รวมถึงยาหลายชนิด

นอกจากนี้, สำคัญมากได้รับวิธีการของ O. x เทคโนโลยีการผลิตยาง พลาสติก สีย้อมสังเคราะห์ ยาฆ่าแมลง สารกำจัดวัชพืช สารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในปัจจุบัน

โอ้. ศึกษาโครงสร้างที่ดีของสารอินทรีย์: ลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุล การจัดเรียงอะตอมในอวกาศร่วมกันในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและพันธะในสารประกอบอินทรีย์ นอกจากนี้ เรื่องของ O. x. คือการศึกษาปฏิกิริยาอินทรีย์ รวมทั้งจลนพลศาสตร์ (ดู จลนพลศาสตร์ของกระบวนการทางชีวภาพ) พลังงานและกลไกทางอิเล็กทรอนิกส์ ตลอดจนการพัฒนาวิธีการใหม่สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในห้องปฏิบัติการและสภาพการผลิต

ส่วน อ. x. มุ่งศึกษาสารอินทรีย์แต่ละกลุ่มตามการจำแนกประเภท เช่น เคมีของไฮโดรคาร์บอน เคมีของกรดอะมิโน ฯลฯ หรือประเด็นทางทฤษฎีทั่วไป เช่น สเตอริโอไอโซเมอร์ของสารประกอบอินทรีย์ กลไก ของปฏิกิริยาอินทรีย์ ตลอดจนแง่มุมที่สำคัญในทางปฏิบัติของ O. x. เช่น เคมีย้อม เคมียาอินทรีย์ เป็นต้น

สารประกอบอินทรีย์และคุณสมบัติบางอย่างเป็นที่รู้จักของคนมาตั้งแต่สมัยโบราณ ถึงอย่างนั้นพวกเขาก็รู้เรื่องการหมักด้วยแอลกอฮอล์และอะซิติก การย้อมด้วยครามและอลิซาริน เป็นต้น

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 - ช่วงเวลาของ iatrochemistry (ดู) - การวิจัยมุ่งเน้นไปที่การแยกและการใช้สารอินทรีย์ต่างๆ เป็นหลัก: น้ำมันหอมระเหยเตรียมไดเอทิลอีเทอร์, แอลกอฮอล์เมทิล (ไม้) และกรดอะซิติกได้จากการกลั่นไม้แบบแห้ง, ได้แอมเบอร์ทูตาโดยการกลั่นอำพัน อย่างไรก็ตาม การเกิดขึ้นของ O. x. เนื่องจากวินัยทางวิทยาศาสตร์อิสระเป็นของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น เป็นครั้งแรกที่แนวคิด "เคมีอินทรีย์" ถูกใช้โดย I. Berzelius, to-ry เรียกว่า เคมี ของสารที่ก่อตัวขึ้นในร่างกายของสัตว์และพืช ขั้นตอนสำคัญของการก่อตัวของ O. x คือการดำเนินการของเคมีครั้งแรก การสังเคราะห์สารอินทรีย์ - กรดออกซาลิกและยูเรียซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะได้รับสารประกอบอินทรีย์นอกสิ่งมีชีวิตโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของ "พลังชีวิต" (ดู Vitalism) การสังเคราะห์เหล่านี้รวมถึงผลงานของ Yu. Liebig ผู้พิสูจน์ว่าคาร์บอนมีอยู่ในสาร (อินทรีย์) ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตมีส่วนทำให้เกิดคำจำกัดความของ O. x เป็นเคมีของสารประกอบคาร์บอนที่เสนอโดย L. Gmelin ตั้งแต่ไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 19 ความพยายามเริ่มสรุปเนื้อหาข้อเท็จจริงในการกำจัด O. x. ในรูปแบบของทฤษฎีต่างๆ ทฤษฎีดังกล่าวครั้งแรกถือได้ว่าเป็นทฤษฎีของอนุมูลที่กำหนดโดย J. Gay-Lussac ตามที่โมเลกุลของสารอินทรีย์ประกอบด้วยกลุ่มของอะตอม - อนุมูลคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงและสามารถผ่านจากสารประกอบหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่งได้ อนุมูลดังกล่าวตาม J. Gay-Lussac สามารถอยู่ในสถานะอิสระได้เป็นเวลานานและยังคงอยู่ในโมเลกุลเนื่องจากประจุที่ตรงกันข้าม แนวคิดของอนุมูลเป็นกลุ่มของอะตอมที่สามารถถ่ายโอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งได้รับการเก็บรักษาไว้จนถึงทุกวันนี้ อย่างไรก็ตาม บทบัญญัติอื่นๆ ทั้งหมดของทฤษฎีนี้กลับกลายเป็นว่าผิดพลาด

ตามทฤษฎีของอนุมูล ทฤษฎีประเภทของเจอราร์ด (F. Gerard) และ Laurent (A. Laurent) ก็ปรากฏขึ้น ตามทฤษฎีนี้ สารอินทรีย์ทั้งหมดเป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นจากการแทนที่อะตอมบางตัวในโมเลกุลของสารอนินทรีย์บางชนิด (เช่น น้ำ แอมโมเนีย ฯลฯ) ด้วยสารอินทรีย์ตกค้าง ที่. สามารถหาสารประกอบอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับชนิดของน้ำ (แอลกอฮอล์ อีเทอร์) ชนิดของแอมโมเนีย (เอมีนหลัก ทุติยภูมิ และตติยรี) เป็นต้น ได้ ทฤษฎีประเภทมีบทบาทเชิงบวกในช่วงเวลานั้นเนื่องจากทำให้สามารถ สร้างสารอินทรีย์การจำแนกประเภทแรกซึ่งองค์ประกอบบางอย่างได้รับการเก็บรักษาไว้ในการจำแนกประเภทในภายหลัง อย่างไรก็ตาม ด้วยการสะสมข้อเท็จจริงและความคุ้นเคยกับสารที่ซับซ้อนมากขึ้น ทฤษฏีของประเภทกลับกลายเป็นว่าไม่สามารถป้องกันได้

ขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาของอ. คือการสร้างทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ ข้อกำหนดเบื้องต้นประการหนึ่งสำหรับการสร้างทฤษฎีนี้คือการก่อตั้งโดย F. A. Kekule ในปี 2400 ของ tetravalence คงที่ของคาร์บอนและการค้นพบโดย A. Cooper ในปี 1858 เกี่ยวกับความสามารถของอะตอมคาร์บอนในการรวมตัวเข้าด้วยกันทำให้เกิดเป็นลูกโซ่ ผู้สร้างทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์คือ A. M. Butlerov (1861) บทบัญญัติหลักของทฤษฎีนี้มีดังต่อไปนี้ อะตอมทั้งหมดที่ก่อตัวเป็นโมเลกุลของอินทรียวัตถุนั้นเชื่อมต่อกันในลำดับที่แน่นอน พวกเขาสามารถเชื่อมโยงเดียว -С-С-, สองเท่า >С=С< или тройной -C-C- พันธบัตร. คุณสมบัติของสารขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุล กล่าวคือ ตามลำดับที่อะตอมเชื่อมต่อกันและลักษณะของพันธะระหว่างพวกมัน บทบัญญัติเหล่านี้อธิบายปรากฏการณ์ isomerism ที่เข้าใจยากก่อนหน้านี้ (ดู) เคมี. คุณสมบัติของอะตอมและกลุ่มอะตอมแต่ละกลุ่มไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับอะตอมและกลุ่มอะตอมอื่นๆ ที่มีอยู่ในโมเลกุล ตำแหน่งของทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์เกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอมนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักเรียนของ A. M. Butlerov - V. V. Markovnikov ทฤษฎีของ A. M. Butlerov ที่เป็นรูปธรรมอย่างลึกซึ้งทำให้สามารถเลือกรูปแบบการสังเคราะห์ที่ดีที่สุดและตามสูตรของโครงสร้างเพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์ต่างๆ ตามภาพวาด

จากช่วงเวลาของการสร้างทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ O. x อย่างเข้มข้นเริ่มต้นขึ้น หลายส่วน O. x. กลายเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับอุตสาหกรรมหลายประเภท (เคมีเชื้อเพลิง เคมีย้อม เคมียา ฯลฯ)

ในการพัฒนาของ O. N. N. Zinin, S. V. Lebedev, A. E. Favorskii, N. D. Zelinsky, V. M. Rodionov, A. N. Nesmeyanov, A. P. Orekhov และอีกหลายคนก็มีบทบาทโดดเด่นเช่นกัน ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ต่างประเทศในสาขา O. x. เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ L. Pasteur, E. Fisher, Berthelot (R. E. M. Berthelot), A. Bayer, R. Wilstetter, R. B. Woodward เป็นต้น

ภายใต้อิทธิพลของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของฟิสิกส์ในทฤษฎีของ O. x. หลักการของกลศาสตร์ควอนตัมหรือคลื่นเริ่มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย (ดูทฤษฎีควอนตัม) แนวความคิดเกิดขึ้นเกี่ยวกับออร์บิทัลของอิเล็กตรอน (ช่องว่างของอะตอม ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่อิเล็กตรอนจะคงอยู่มากที่สุด) การแสดงทางอิเล็กทรอนิกส์ใน O. x. ทำให้สามารถเข้าใจและจำแนกข้อเท็จจริงต่าง ๆ เกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอม ซึ่งปรากฏว่า อยู่บนพื้นฐานของการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ความสนใจอย่างมากใน O. x. ทุ่มเทให้กับการศึกษากลไกอิเล็กทรอนิกส์ของปฏิกิริยาอินทรีย์ ปฏิกิริยาเหล่านี้ดำเนินการกับการก่อตัวของอนุมูลอิสระที่มีอะตอมที่มีอิเล็กตรอนไม่คู่ ไม่มีการชดเชยด้วยสนามแม่เหล็ก และดังนั้นจึงทำงาน หรือไอออนที่มีประจุบวกหรือลบ

การเชื่อมต่อที่ลึกซึ้ง O. x. ด้วยฟิสิกส์และเคมีกายภาพ (ดู) ปรากฏตัวไม่เพียง แต่ในการศึกษาธรรมชาติทางอิเล็กทรอนิกส์ของสารเคมีเท่านั้น พันธะ อิทธิพลร่วมกันของอะตอมและกลไกของปฏิกิริยาทางอิเล็กทรอนิกส์ แต่ยังรวมถึงการพัฒนาในวงกว้างของปัญหาของจลนศาสตร์และพลังงานของสารเคมี ปฏิกิริยา

คุณสมบัติของ O. x. ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 คือความสำเร็จในการถอดรหัสโครงสร้างและการสังเคราะห์สารธรรมชาติที่ซับซ้อนเช่นโปรตีน (ดู) กรดนิวคลีอิก (ดู) เป็นต้น กุญแจสู่ความสำเร็จในด้านนี้คือการสร้างการจัดเรียงอะตอมในโมเลกุล เช่น สเตอริโอเคมี ( ดู) และโครงสร้างของโมเลกุลอินทรีย์ (ดู โครงสร้าง) ในแบบคู่ขนาน ปัญหาในการศึกษาสาเหตุของออปติคัลไอโซเมอร์ริซึมและการสังเคราะห์สารประกอบแอกทีฟเชิงแสงได้รับการแก้ไข

สู่ความสำเร็จของ O. x. ควรมีการค้นพบและศึกษาสารประกอบอินทรีย์ประเภทใหม่ ซึ่งสารประกอบอะโรมาติกที่ไม่ใช่เบนซีน (cyclopeitadienyl anion and metallocenes, tropylium cation, azu-lenes เป็นต้น) ครอบครองสถานที่แรก (cyclopeitadienyl anion และ metallocenes, tropylium cation, azu-lenes เป็นต้น) สารประกอบอินทรีย์บางกลุ่ม ด้วยคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มาก

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การสร้างสายสัมพันธ์ต่อไปของ O. x ดำเนินไป ด้วยชีวเคมีและชีววิทยาอันเป็นผลมาจากส่วนใหม่ของเคมี - เคมีชีวภาพ

ความสำเร็จของ O. x. เป็นไปได้เนื่องจากการใช้วิธีการทางกายภาพจำนวนมากร่วมกับวิธีการทางเคมีซึ่งรวมถึงวิธีการเลี้ยวเบน (การถ่ายภาพรังสีและการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน) สเปกโตรสโกปีด้วยแสง (ในบริเวณที่มองเห็นรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด) เรดิโอสเปกโตรสโกปีแบบแม่เหล็ก: อิเล็กตรอน พาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ (EPR), นิวเคลียสเรโซแนนซ์เรโซแนนซ์ (NMR), แมสสเปกโตรเมทรี, การหาโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้า ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ มีประสิทธิภาพมากที่สุดในแง่ของเนื้อหาข้อมูลคือนิวเคลียร์เรโซแนนซ์แม่เหล็ก (ดู) รวมถึงความหลากหลายของมัน - เรโซแนนซ์แม่เหล็กโปรตอนและวิธี 13C-NMR ซึ่งมีการใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ วิธีการเหล่านี้ไม่เพียงแต่เร่งการถอดรหัสโครงสร้างของโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ได้หลายครั้งเท่านั้น แต่ยังทำให้สามารถสร้างเงื่อนไขสำหรับการได้รับลักษณะทางเรขาคณิตและพลังงานที่สมบูรณ์ รวมทั้งเผยให้เห็นกลไกทางอิเล็กทรอนิกส์ของปฏิกิริยา ในเคมีอินทรีย์ วิธีการทางชีวเคมียังใช้ เช่น วิธีเอนไซม์ที่จำเพาะเจาะจง อิมมูนอล วิธีการ ฯลฯ

ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ สาขาวิชาใหม่เช่นพยาธิวิทยาระดับโมเลกุลและเภสัชวิทยาระดับโมเลกุลได้ปรากฏขึ้น โรคจำนวนมากขึ้นสามารถอธิบายได้ด้วยการปรากฏตัวของโมเลกุลที่เปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ในเนื้อเยื่อ เภสัชวิทยาระดับโมเลกุลที่พัฒนาอย่างรวดเร็วทำให้สามารถค้นหาและกำหนดลักษณะเฉพาะของตัวรับจำนวนมากในเซลล์ที่ผูกมัดยาโดยเฉพาะภายใต้การศึกษา การศึกษาตัวรับบน ระดับโมเลกุลเปิดโอกาสสำหรับการค้นหายาใหม่ การเจาะของ O. x. ในทางชีววิทยาและการแพทย์ทำให้สามารถเปิดเผยสาระสำคัญของกระบวนการบางอย่างที่ก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นทางชีววิทยาล้วนๆ ดังนั้นจึงพบว่าลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต "บันทึก" ในโมเลกุลดีเอ็นเอในรูปแบบของลำดับนิวคลีโอไทด์บางลำดับ โอ้. เจาะเข้าไปในทรงกลมที่ยากที่สุด - ในขอบเขตของการศึกษากิจกรรมทางจิตของมนุษย์ ปรากฎว่าสารอินทรีย์เพียงอย่างเดียวสามารถทำให้เกิดภาพหลอนในคนที่มีสุขภาพดี คล้ายกับภาพหลอนในคนป่วยทางจิต และสารอื่นๆ สามารถขจัดภาพหลอนเหล่านี้ได้ จากสมองของมนุษย์และสัตว์ เปปไทด์ถูกแยกออกจากกันซึ่งมีผลคล้ายกับมอร์ฟีนและสิ่งที่คล้ายกัน (ดู Endogenous opiates) เป็นไปได้ว่าการละเมิดการสังเคราะห์ทางชีวภาพหรือการรับเปปไทด์เหล่านี้เป็นสาเหตุของการเกิดโรคทางจิตและการสังเคราะห์สารอินทรีย์ของสารอะนาล็อกที่ต่อต้านการกระทำของเปปไทด์ในเลือดจะมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิสัญญีวิทยาจิตเวช ฯลฯ

เห็นได้ชัดว่าควรคาดหวังความสำเร็จที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในพื้นที่เหล่านั้น O. x. ชายแดน to-rye ด้านชีววิทยาและการแพทย์ นี่คือการเปิดร้านเคมี พื้นฐานของการเจริญเติบโตของมะเร็งในการต่อสู้กับเนื้องอกร้ายการถอดรหัสสารเคมี รากฐานของความจำ กลไกของพลวัตของการพัฒนาและการสร้างความแตกต่างของเนื้อเยื่อ การเปิดเผยของเคมี พื้นฐานของภูมิคุ้มกัน ฯลฯ ในพื้นที่ O. x. เส้นเขตแดนกับฟิสิกส์และเคมีกายภาพ การวิจัยเกี่ยวกับการเจาะลึกเข้าไปในสารเคมีธรรมชาติจะดำเนินการต่อไป พันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลอินทรีย์ ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างโครงสร้างและปฏิกิริยาของโมเลกุลดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นอย่างแม่นยำมากขึ้น กลไกของปฏิกิริยาที่สารประกอบอินทรีย์เข้าสู่ จะได้รับการศึกษาอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ในสหภาพโซเวียต งานวิทยาศาสตร์ตาม O. x. ดำเนินการโดยสถาบันวิจัยของ Academy of Sciences of the USSR: สถาบันเคมีอินทรีย์ N. D. Zelinsky (IOC), สถาบันอินทรีย์และเคมีกายภาพ. A. E. Arbuzova (IOPC), สถาบันสังเคราะห์ปิโตรเคมี im. A. V. Topchieva (INHS), สถาบัน Organoelement Compounds (INEOS), สถาบัน Bioorganic Chemistry im. M. M. Shemyakina, H PI และสาขาไซบีเรียของ Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียต: สถาบันเคมีอินทรีย์แห่งโนโวซีบีร์สค์ (NIOC), สถาบันเคมีอินทรีย์อีร์คุตสค์ (INOC), สถาบันเคมีปิโตรเลียมเช่นเดียวกับสถาบันวิจัยของสถาบันรีพับลิกัน - สถาบันเคมีอินทรีย์แห่งเคมีแห่งอาร์เมเนีย SSR, คีร์กีซ SSR, ยูเครน SSR, Inst. เคมีอินทรีย์ชั้นดี A. L. Mgdzhayan (อาร์เมเนีย SSR), สถาบันเคมีกายภาพและอินทรีย์ (BSSR), สถาบันเคมีกายภาพและอินทรีย์ im. P. G. Melikishvili (Georgian SSR), Institute of Organic Synthesis (ลัตเวีย SSR) เป็นต้น

คณะกรรมการแห่งชาติของนักเคมีแห่งสหภาพโซเวียตเป็นสมาชิกของ International Union of Pure and Applied Chemistry - IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemie) ซึ่งจัดการประชุม การประชุม และการประชุมสัมมนาทุกๆ สองปี รวมทั้งงานด้านเคมีอินทรีย์

ในการเชื่อมต่อกับแนวโน้มทั่วไปของยาที่จะเข้าใกล้ระดับโมเลกุล แพทย์จะต้องเข้าใจโครงสร้างและการกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของโมเลกุลของสารที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญอย่างชัดเจน (กรดนิวคลีอิก โปรตีน เอนไซม์ โคเอ็นไซม์ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน ฯลฯ) ใน ปกติและพยาธิวิทยาตลอดจนโครงสร้างของโมเลกุลยา

โอ้. เป็นพื้นฐานสำหรับการเรียนในมหาวิทยาลัยการแพทย์และโรงเรียนแพทย์ระดับมัธยมศึกษา สถาบันการศึกษาชีวเคมี เภสัชวิทยา สรีรวิทยา และสาขาวิชาอื่นๆ หลักสูตรอิสระทุ่มเทให้กับเธอหรือเธออ่านเป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรเคมีทั่วไป ข้อมูลจำนวนมากที่ได้รับจากการวิจัยเกี่ยวกับ O.x. ถูกนำมาใช้ในเคมีกายภาพและเคมีคอลลอยด์ ชีววิทยา จุลกายวิภาคศาสตร์ พยาธิสรีรวิทยา สุขอนามัยทั่วไป โรคจากการทำงาน ฯลฯ

บรรณานุกรม: Ingold K. พื้นฐานทางทฤษฎีของเคมีอินทรีย์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, M. , 1973; Kram D. และ X em m o n d J. เคมีอินทรีย์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, M. , 1964; มาติเยอ เจ.-พี. และ พี่แนนและโค อาร์ คอร์ส รากฐานทางทฤษฎีเคมีอินทรีย์ทรานส์ จากภาษาฝรั่งเศส มอสโก 1975; M เกี่ยวกับ พี อาร์ กับ ร. ลูกชาย และ ข เกี่ยวกับ y d ร. เคมีอินทรีย์ เลนกับ ภาษาอังกฤษ จากภาษาอังกฤษ, M. , 1974; Nesmeyanov A. N. และ Nesmeyanov N. A. จุดเริ่มต้นของเคมีอินทรีย์ vol. 1-2, M. , 1974; Palm V. A. เคมีอินทรีย์เชิงทฤษฎีเบื้องต้น, M. , 1974; Ride K. หลักสูตรเคมีอินทรีย์กายภาพ, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, M. , 1972; P e-in เกี่ยวกับ A. Ya. และ 3 e ของ l ของ e ของ N ถึง about in และ V. V. งานภาคปฏิบัติขนาดเล็กเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์, M. , 1980; Reutov O. A. ปัญหาทางทฤษฎีเคมีอินทรีย์, ม., 2507; Roberts J. และ K และกับ er และเกี่ยวกับ M. Fundamentals ของเคมีอินทรีย์, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ เล่ม 1-2, M. , 1978; ด้วย tepanenko B. N. หลักสูตรเคมีอินทรีย์ตอนที่ 1-2, M. , 1976; สาขาวิชาเคมีอินทรีย์, ม., 2522.

วารสาร- Journal of General Chemistry, M.-L. ตั้งแต่ พ.ศ. 2474 Journal of Organic Chemistry, M.-L. ตั้งแต่ พ.ศ. 2508; เคมีของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ริกา ตั้งแต่ปี 2508 เคมีของสารประกอบธรรมชาติ ทาชเคนต์ ตั้งแต่ปี 2508 Bulletin de la Societe chi-mique de France, P., จากปี 1863; วารสารสมาคมเคมี, ธุรกรรมของเพอร์กิน, I. เคมีอินทรีย์และชีวภาพ, II. Physical Organic Chemistry, L. ตั้งแต่ปี 1972; Journal of Heterocyclic Chemistry, L. ตั้งแต่ปี 2507; Journal of Organic Chemistry, Washington, ตั้งแต่ปี 1936; Journal of the Orgariometailic Chemistry เมืองโลซานน์ ตั้งแต่ปี 2507; วารสารสมาคมเคมีสังเคราะห์อินทรีย์แห่งประเทศญี่ปุ่น โตเกียว ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2486; Justus Liebigs Annalen der Chemie, Weinheim จากปี 1832; Organic Magnetic Resonance, L., ตั้งแต่ปี 1969; Organic Mass Spectrometry, L. ตั้งแต่ปี 2511; การเตรียมและขั้นตอนอินทรีย์ N. Y. ตั้งแต่ปี 2512; การสังเคราะห์ สตุตการ์ต ตั้งแต่ปี 1969; Synthetic Communication, N. Y. ตั้งแต่ปี 1971; Tetrahedron, N.Y.-L. ตั้งแต่ 2500; Tetrahedron Letters, L. ตั้งแต่ปี 2502

บี.เอช.สเตปาเนนโก

เคมีอินทรีย์เป็นสาขาหนึ่งของเคมีที่ศึกษาสารประกอบคาร์บอน โครงสร้าง คุณสมบัติ วิธีการสังเคราะห์ สารประกอบอินทรีย์เรียกว่าสารประกอบคาร์บอนกับองค์ประกอบอื่น คาร์บอนสร้างสารประกอบจำนวนมากที่สุดด้วยองค์ประกอบที่เรียกว่าออร์แกนเจน: H, N, O, S, P ความสามารถของคาร์บอนในการรวมกับองค์ประกอบส่วนใหญ่และรูปแบบโมเลกุลขององค์ประกอบและโครงสร้างต่างๆ กำหนดความหลากหลายของสารประกอบอินทรีย์ (โดย ปลายศตวรรษที่ 20 จำนวนของพวกเขาเกิน 10 ล้าน ตอนนี้มากกว่า 20 ล้าน [ไม่ระบุแหล่งที่มา 229 วัน]) สารประกอบอินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต

วิชาเคมีอินทรีย์ประกอบด้วยวัตถุประสงค์ วิธีการทดลอง และแนวคิดทางทฤษฎีดังต่อไปนี้

การแยกสารแต่ละชนิดจากพืช สัตว์ หรือวัตถุดิบจากฟอสซิล

การสังเคราะห์และการทำให้บริสุทธิ์ของสารประกอบ

การกำหนดโครงสร้างของสาร

ศึกษากลไกของปฏิกิริยาเคมี

การระบุการพึ่งพาระหว่างโครงสร้างของสารอินทรีย์และคุณสมบัติของสาร

เรื่องราว

วิธีการรับสารอินทรีย์ต่างๆ เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ ชาวอียิปต์และชาวโรมันใช้สีย้อมครามและสีอลิซารินที่พบในพืช หลายประเทศรู้ความลับของการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และน้ำส้มสายชูจากวัตถุดิบที่มีส่วนผสมของน้ำตาลและแป้ง ในช่วงยุคกลาง ความรู้นี้ไม่มีการเพิ่มเข้าไป ความคืบหน้าบางอย่างเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 16-17 เท่านั้น: ได้รับสารบางอย่าง โดยการกลั่นผลิตภัณฑ์จากพืชบางชนิดเป็นหลัก ในปี พ.ศ. 2312-2528 Scheele ได้แยกกรดอินทรีย์หลายชนิด เช่น กรดมาลิก ทาร์ทาริก ซิตริก กรดแกลลิก แลคติก และกรดออกซาลิก ในปี ค.ศ. 1773 รูเอลแยกยูเรียออกจากปัสสาวะของมนุษย์ ผลิตภัณฑ์ที่แยกได้จากวัตถุดิบจากสัตว์หรือพืชมีความคล้ายคลึงกันมาก แต่แตกต่างจากสารประกอบอนินทรีย์ นี่คือที่มาของคำว่า "เคมีอินทรีย์" ซึ่งเป็นสาขาวิชาเคมีที่ศึกษาสารที่แยกได้จากสิ่งมีชีวิต (คำจำกัดความของ Berzelius, 1807) ในเวลาเดียวกัน เชื่อกันว่าสารเหล่านี้สามารถได้รับในสิ่งมีชีวิตเท่านั้นเนื่องจาก "พลังชีวิต" ตามที่เชื่อกันโดยทั่วไป เคมีอินทรีย์ในฐานะวิทยาศาสตร์ปรากฏขึ้นในปี พ.ศ. 2371 เมื่อฟรีดริช วอห์เลอร์ได้รับอินทรียวัตถุ - ยูเรีย - เป็นครั้งแรก เป็นผลมาจากการระเหยสารละลายแอมโมเนียมไซยาเนตในน้ำ ( NH4OCN) ขั้นตอนสำคัญคือการพัฒนาทฤษฎีวาเลนซีโดย Cooper และ Kekule ในปี 1857 รวมถึงทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีโดย Butlerov ในปี 1861 ทฤษฎีเหล่านี้มีพื้นฐานมาจาก tetravalence ของคาร์บอนและความสามารถในการสร้างโซ่ ในปี พ.ศ. 2408 Kekule ได้เสนอสูตรโครงสร้างสำหรับเบนซินซึ่งกลายเป็นหนึ่งใน การค้นพบที่สำคัญในเคมีอินทรีย์ ในปี ค.ศ. 1875 Van't Hoff และ Le Bel ได้เสนอแบบจำลองจัตุรมุขของอะตอมของคาร์บอน โดยที่ความจุของคาร์บอนจะมุ่งตรงไปยังจุดยอดของจัตุรมุข ถ้าอะตอมของคาร์บอนถูกวางไว้ที่ศูนย์กลางของจัตุรมุขนี้ ในปี 1917 ลูอิสแนะนำให้พิจารณา พันธะเคมีโดยใช้คู่อิเล็กตรอน ในปี 1931 Hückel ใช้ทฤษฎีควอนตัมเพื่ออธิบายคุณสมบัติของคาร์บอนอะโรมาติกทางเลือกซึ่งจะสร้างทิศทางใหม่ในเคมีอินทรีย์ - เคมีควอนตัม ในปีพ.ศ. 2476 อินโกลด์ได้ศึกษาจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาการทดแทนที่อะตอมของคาร์บอนอิ่มตัวซึ่งนำไปสู่การศึกษาจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาอินทรีย์เกือบทุกประเภทในวงกว้าง เป็นเรื่องปกติที่จะนำเสนอประวัติของเคมีอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการค้นพบที่เกิดขึ้น ในด้านโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ อย่างไรก็ตาม การนำเสนอดังกล่าวมีความเชื่อมโยงกับประวัติศาสตร์ของเคมีโดยทั่วไปมากกว่า การพิจารณาประวัติศาสตร์ของเคมีอินทรีย์จากมุมมองของฐานวัสดุนั้นน่าสนใจกว่ามาก กล่าวคือ วิชาจริงของการศึกษาเคมีอินทรีย์ ในรุ่งอรุณของเคมีอินทรีย์ หัวข้อของการศึกษาส่วนใหญ่เป็นสารที่มีต้นกำเนิดทางชีววิทยา จากข้อเท็จจริงที่ว่าเคมีอินทรีย์เป็นหนี้ชื่อของมัน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง และเมื่อเวลาผ่านไป ฐานวัสดุหลักของเคมีอินทรีย์ก็กลายเป็นน้ำมันดิน ซึ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างการผลิตโค้กโดยการเผาถ่านหิน มันอยู่บนพื้นฐานของการประมวลผลของน้ำมันดินที่การสังเคราะห์สารอินทรีย์หลักเกิดขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ในช่วง 50-60s ของศตวรรษที่ผ่านมา การสังเคราะห์สารอินทรีย์หลักถูกถ่ายโอนไปยังน้ำมันพื้นฐานชนิดใหม่ ดังนั้นสาขาเคมีใหม่จึงปรากฏขึ้น - ปิโตรเคมี ศักยภาพมหาศาลที่วางไว้ในวัตถุดิบใหม่ทำให้เกิดความเจริญในด้านเคมีอินทรีย์และเคมีโดยทั่วไป การเกิดขึ้นและการพัฒนาอย่างเข้มข้นของสาขาเช่น เคมีพอลิเมอร์ เกิดจากพื้นฐานวัตถุดิบใหม่เป็นหลัก แม้ว่าที่จริงแล้ว เคมีอินทรีย์สมัยใหม่ยังคงใช้วัตถุดิบที่มีแหล่งกำเนิดทางชีวภาพและน้ำมันดินเป็นวัสดุพื้นฐาน ประเภทของวัตถุดิบเคมีมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับการกลั่นน้ำมัน การเปลี่ยนแปลงในฐานวัสดุและวัตถุดิบของเคมีอินทรีย์มีสาเหตุหลักจากความเป็นไปได้ในการเพิ่มปริมาณการผลิต

การจำแนกสารประกอบอินทรีย์

กฎและคุณสมบัติของการจำแนกประเภท:

การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ พื้นฐานของคำอธิบายโครงสร้างคือสูตรโครงสร้าง อะตอมของธาตุแสดงด้วยสัญลักษณ์ภาษาละติน ตามที่แสดงไว้ในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี (ตารางของ Mendeleev) พันธะขาดไฮโดรเจนและอิเล็กตรอนจะแสดงด้วยเส้นประ พันธะไอออนิกถูกระบุโดยการระบุประจุของอนุภาคที่ประกอบเป็นโมเลกุล เนื่องจากโมเลกุลอินทรีย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจน จึงมักไม่ระบุเมื่อแสดงภาพโครงสร้าง ดังนั้น ถ้าความจุไม่เพียงพอแสดงในโครงสร้างของอะตอม อะตอมของไฮโดรเจนอย่างน้อย 1 อะตอมจะอยู่ใกล้อะตอมนี้ อะตอมสามารถสร้างระบบวัฏจักรและอะโรมาติกได้

สารประกอบอินทรีย์ประเภทหลัก

ไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประกอบทางเคมีที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น ขึ้นอยู่กับโทโพโลยีของโครงสร้างของโครงกระดูกคาร์บอน ไฮโดรคาร์บอนแบ่งออกเป็นอะไซคลิกและคาร์โบไซคลิก ขึ้นอยู่กับความหลากหลายของพันธะคาร์บอน - คาร์บอน ไฮโดรคาร์บอนแบ่งออกเป็นอิ่มตัว (อัลเคนหรืออิ่มตัว) ไม่มีพันธะหลายในโครงสร้างและไม่อิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว - ประกอบด้วยพันธะคู่และ / หรือสามอย่างน้อยหนึ่งพันธะ (แอลคีน, อัลคีน, ไดอีน ) . ในทางกลับกัน ไซโคลไฮโดรคาร์บอนจะถูกแบ่งออกเป็นอะลิไซคลิก (ด้วยสายโซ่เปิด) และไซโคลอัลเคน (จำกัดด้วยสายโซ่ปิด) อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (ไม่อิ่มตัว มีวัฏจักร) อะไซคลิก (โซ่เปิด) คาร์โบไซคลิก (โซ่ปิด)

ไม่จำกัด ไม่จำกัด ไม่จำกัด

มีพันธะเดี่ยว มีพันธะคู่ มีพันธะสาม มีพันธะคู่สองพันธะ มีพันธะเดี่ยว มีวงแหวนเบนซีน

ชุดของมีเทน (แอลเคน) ชุดของเอทิลีน (แอลคีน) ชุดของอะเซทิลีน (อัลไคเนส) ชุดของไดอีนไฮโดรคาร์บอน ชุดของพอลิเมทิลีน (แนฟเทเนส) ชุดของเบนซีน (อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนหรือแอรีเนส) สารประกอบที่มีเฮเทอโรอะตอมในหน้าที่ หมู่ - สารประกอบที่คาร์บอนแรดิคัล R ถูกผูกมัดกับหมู่ฟังก์ชัน โดยธรรมชาติของกลุ่มหน้าที่แบ่งออกเป็น:

แอลกอฮอล์ฟีนอล แอลกอฮอล์ (แอลกอฮอล์ที่ล้าสมัย แอลกอฮอล์อังกฤษ มาจากภาษาละติน spiritus - วิญญาณ) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (ไฮดรอกซิล, −OH) อย่างน้อยหนึ่งกลุ่มซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับอะตอมของคาร์บอนที่อิ่มตัว แอลกอฮอล์ถือได้ว่าเป็นอนุพันธ์ของน้ำ (H-O-H) โดยที่อะตอมของไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมถูกแทนที่ด้วยหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์: R-O-H ในระบบการตั้งชื่อของ IUPAC สำหรับสารประกอบที่หมู่ไฮดรอกซิลถูกพันธะกับอะตอมของคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว (sp2 ไฮบริด) ชื่อ "อีนอล" (ไฮดรอกซิลที่พันธะกับพันธะไวนิล C=C) และ "ฟีนอล" (ไฮดรอกซิลที่พันธะกับเบนซีน หรือแหวนหอมอื่นๆ) ก็ได้ )

อีเธอร์ (อีเทอร์) เป็นสารอินทรีย์ที่มีสูตร R-O-R1 โดยที่ R และ R1 เป็นอนุมูลไฮโดรคาร์บอน ต้องคำนึงว่าหมู่ดังกล่าวอาจเป็นส่วนหนึ่งของหมู่ฟังก์ชันอื่น ๆ ของสารประกอบที่ไม่ใช่อีเทอร์อย่างง่าย (ตัวอย่างเช่น สารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจน)

เอสเทอร์ (เอสเทอร์) เป็นอนุพันธ์ของกรดออกโซ (ทั้งคาร์บอกซิลิกและแร่ธาตุ) RkE (= O) l (OH) m, (l ≠ 0) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์อย่างเป็นทางการของการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนของไฮดรอกซิล -OH ของฟังก์ชันกรดสำหรับ สารตกค้างของไฮโดรคาร์บอน (อะลิฟาติก, อัลคีนิล , อะโรมาติกหรือเฮเทอโรอะโรมาติก); ยังถือเป็นอนุพันธ์ของเอซิลของแอลกอฮอล์อีกด้วย ในระบบการตั้งชื่อของ IUPAC เอสเทอร์ยังรวมถึงอนุพันธ์ของอะซิลของอะนาลอกของ chalcogenide ของแอลกอฮอล์ (ไทออล ซีลีนอล และเทลลูรอล) พวกเขาแตกต่างจากอีเธอร์ซึ่งอนุมูลไฮโดรคาร์บอนสองตัวเชื่อมต่อกันด้วยอะตอมออกซิเจน (R1-O-R2)

สารประกอบที่มีหมู่คาร์บอนิล

อัลดีไฮด์ (จากละตินแอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีนาทัม - แอลกอฮอล์ปราศจากไฮโดรเจน) - สารประกอบอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่มีกลุ่มคาร์บอนิล (C \u003d O) ที่มีหนึ่งอัลคิลหรือเอริลแทน

คีโตนเป็นสารอินทรีย์ในโมเลกุลที่กลุ่มคาร์บอนิลถูกยึดติดกับอนุมูลไฮโดรคาร์บอนสองตัว สูตรทั่วไปของคีโตน: R1–CO–R2 การมีอยู่ของคีโตนของอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมอย่างแม่นยำซึ่งผูกมัดโดยตรงกับกลุ่มคาร์บอนิลทำให้พวกมันแตกต่างจากกรดคาร์บอกซิลิกและอนุพันธ์ของพวกมัน รวมถึงอัลดีไฮด์

ควิโนนเป็นไซโคลเฮกซาไดอีโนนที่คอนจูเกตอย่างสมบูรณ์และแอนะล็อกที่ผ่านการอบอ่อน ควิโนนมีสองประเภท: พารา-ควิโนนที่มีการจัดหมู่คาร์บอนิล (1,4-ควิโนน) และออร์โธ-ควิโนนที่มีการจัดเรียงออร์โธของหมู่คาร์บอนิล (1,2-ควิโนน) เนื่องจากความสามารถในการลดกลับเป็นไดไฮดริก ฟีนอล อนุพันธ์ของพารา-ควิโนนบางชนิดจึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชันทางชีวภาพในฐานะโคเอ็นไซม์ของออกซิโดเรดัคเตสจำนวนหนึ่ง

สารประกอบที่มีหมู่คาร์บอกซิล (กรดคาร์บอกซิลิก, เอสเทอร์)

สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก

เฮเทอโรไซคลิก - มีเฮเทอโรอะตอมในองค์ประกอบของวงแหวน พวกมันแตกต่างกันในจำนวนอะตอมในวัฏจักร ในประเภทของเฮเทอโรอะตอม ในจำนวนเฮเทอโรอะตอมในวัฏจักร

แหล่งกำเนิดอินทรีย์ - ตามกฎแล้วสารประกอบที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากมักเป็นของสารอินทรีย์หลายประเภทในคราวเดียวซึ่งมักเป็นโพลีเมอร์ ด้วยเหตุนี้จึงยากต่อการจำแนกและแยกออกเป็นกลุ่มของสารที่แยกจากกัน

โพลีเมอร์เป็นสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ทำซ้ำเป็นระยะ - หน่วยโมโนเมอร์

โครงสร้างโมเลกุลอินทรีย์

โมเลกุลอินทรีย์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากพันธะ CC ที่ไม่มีขั้วของโควาเลนต์หรือขั้วโควาเลนต์ ประเภทซีโอ, ซี-เอ็น, ซี-ฮัล. ตามทฤษฎีออคเต็ตของ Lewis และ Kossel โมเลกุลจะมีความเสถียรหากออร์บิทัลชั้นนอกของอะตอมทั้งหมดถูกเติมจนเต็ม องค์ประกอบเช่น C, N, O, ฮาโลเจนต้องการ 8 อิเล็กตรอนเพื่อเติมออร์บิทัลของเวเลนซ์ชั้นนอก ไฮโดรเจนต้องการเพียง 2 อิเล็กตรอน ขั้วอธิบายได้จากการเปลี่ยนความหนาแน่นของอิเล็กตรอนไปสู่อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากขึ้น

ทฤษฎีคลาสสิกของพันธะเวเลนซ์ไม่สามารถอธิบายพันธะทุกประเภทที่มีอยู่ในสารประกอบอินทรีย์ได้ ดังนั้นทฤษฎีสมัยใหม่จึงใช้วิธีการออร์บิทัลระดับโมเลกุลและวิธีเคมีควอนตัม

โครงสร้างอินทรียวัตถุ

คุณสมบัติของสารอินทรีย์ไม่ได้ถูกกำหนดโดยโครงสร้างของโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากจำนวนและธรรมชาติของการมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงตลอดจนการจัดพื้นที่ร่วมกันของพวกมัน ปัจจัยเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในความแตกต่างในคุณสมบัติของสารในสถานะการรวมตัวที่แตกต่างกัน ดังนั้น สารที่โต้ตอบได้ง่ายในรูปของก๊าซอาจไม่ทำปฏิกิริยาเลยในสถานะของแข็ง หรือนำไปสู่ผลิตภัณฑ์อื่นๆ

ในของแข็ง อินทรียฺวัตถุซึ่งปัจจัยเหล่านี้ปรากฏชัดที่สุด แยกความแตกต่างระหว่างผลึกอินทรีย์และวัตถุอสัณฐาน วิทยาศาสตร์ของ "เคมีโซลิดสเตตอินทรีย์" มีส่วนร่วมในการอธิบายซึ่งเป็นรากฐานที่เกี่ยวข้องกับชื่อของนักฟิสิกส์ - นักผลึกศาสตร์โซเวียต A.I. Kitaygorodsky ตัวอย่างสารอินทรีย์ที่มีประโยชน์ ของแข็ง- สารเรืองแสงอินทรีย์ โพลิเมอร์ต่างๆ เซนเซอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวนำไฟฟ้า แม่เหล็ก ฯลฯ

คุณสมบัติของปฏิกิริยาอินทรีย์

ปฏิกิริยาอนินทรีย์มักเกี่ยวข้องกับไอออน พวกมันดำเนินไปอย่างรวดเร็วและสิ้นสุดที่อุณหภูมิห้อง ความไม่ต่อเนื่องมักเกิดขึ้นในปฏิกิริยาอินทรีย์ พันธะโควาเลนต์ด้วยการก่อตัวของสิ่งใหม่ โดยปกติกระบวนการเหล่านี้ต้องการ เงื่อนไขพิเศษ: อุณหภูมิที่แน่นอน เวลาตอบสนอง และมักจะมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ โดยปกติจะไม่เกิดปฏิกิริยาครั้งเดียว แต่มีปฏิกิริยาหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นผลผลิตของสารเป้าหมายมักจะไม่เกิน 50% ดังนั้น เมื่อแสดงภาพปฏิกิริยาอินทรีย์ ไม่ใช้สมการ แต่เป็นแบบแผนโดยไม่คำนวณปริมาณสัมพันธ์

ปฏิกิริยาสามารถดำเนินไปในลักษณะที่ซับซ้อนมากและในหลายขั้นตอน โดยไม่จำเป็นจะต้องเป็นไปตามวิธีการแสดงปฏิกิริยาตามอัตภาพในแผนภาพ Carbocations R+, carbanions R−,radical R·, carbenes CX2,radical cations,radical anion และสปีชีส์อื่นๆ ที่ออกฤทธิ์หรือไม่เสถียร ซึ่งมักมีชีวิตอยู่เพียงเสี้ยววินาที อาจปรากฏเป็นสารประกอบระดับกลาง คำอธิบายโดยละเอียดของการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลระหว่างปฏิกิริยาเรียกว่า กลไกปฏิกิริยา ปฏิกิริยาถูกจำแนกตามวิธีการแตกและสร้างพันธะ วิธีการกระตุ้นปฏิกิริยา และความเป็นโมเลกุลของปฏิกิริยา

การกำหนดโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์

ตลอดการดำรงอยู่ของเคมีอินทรีย์เป็นวิทยาศาสตร์ งานสำคัญคือการกำหนดโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ นี่หมายถึงการหาว่าอะตอมใดเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบ อะตอมเหล่านี้มีการเชื่อมต่อกันในลำดับใด และพวกมันอยู่ในอวกาศอย่างไร

มีหลายวิธีในการแก้ปัญหาเหล่านี้

การวิเคราะห์องค์ประกอบ ประกอบด้วยความจริงที่ว่าสารสลายตัวเป็นโมเลกุลที่เรียบง่ายโดยจำนวนที่เป็นไปได้ที่จะกำหนดจำนวนอะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นสารประกอบ การใช้วิธีนี้ทำให้ไม่สามารถจัดลำดับพันธะระหว่างอะตอมได้ มักใช้เพื่อยืนยันโครงสร้างที่เสนอเท่านั้น

อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีและรามันสเปกโทรสโกปี (อินฟราเรดสเปกโทรสโกและรามันสเปกโทรสโก) สารทำปฏิกิริยากับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (แสง) ของช่วงอินฟราเรด (สังเกตการดูดกลืนในอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี และสังเกตการกระเจิงของรังสีในรามันสเปกโทรสโกปี) แสงนี้เมื่อถูกดูดกลืนจะกระตุ้นระดับการสั่นสะเทือนและการหมุนของโมเลกุล ข้อมูลอ้างอิงคือจำนวน ความถี่ และความเข้มของการสั่นสะเทือนของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของโมเมนต์ไดโพล (IR spectroscopy) หรือความสามารถในการโพลาไรซ์ (Raman spectroscopy) วิธีการช่วยให้คุณสร้างการมีอยู่ของกลุ่มฟังก์ชันบางอย่างในโมเลกุล มักใช้เพื่อยืนยันตัวตนของสารที่ศึกษากับสารที่รู้จักแล้วโดยเปรียบเทียบสเปกตรัม

แมสสเปกโทรสโกปี สารภายใต้สภาวะบางประการ (ผลกระทบของอิเล็กตรอน เคมีไอออนไนซ์ ฯลฯ) จะถูกแปลงเป็นไอออนโดยไม่สูญเสียอะตอม (ไอออนโมเลกุล) และสูญเสีย (การกระจายตัว) ช่วยให้คุณกำหนดน้ำหนักโมเลกุลและบางครั้งช่วยให้คุณสร้างกลุ่มการทำงานต่างๆ

วิธีการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสกับตัวมันเอง โมเมนต์แม่เหล็ก(หมุน) และวางไว้ในสนามแม่เหล็กคงที่ภายนอกโดยมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของช่วงความถี่วิทยุ หนึ่งในวิธีการหลักที่สามารถใช้ในการกำหนดโครงสร้างทางเคมีได้ วิธีการนี้ยังใช้ในการศึกษาโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล พลวัตของโมเลกุล ขึ้นอยู่กับนิวเคลียสที่ทำปฏิกิริยากับรังสี ตัวอย่างเช่น วิธีการเรโซแนนซ์แม่เหล็กของโปรตอน (PMR) ให้คุณกำหนดตำแหน่งของอะตอมไฮโดรเจน 1H ในโมเลกุล วิธี 19F NMR ให้คุณกำหนดสถานะและตำแหน่งของอะตอมฟลูออรีนในโมเลกุล วิธี 31P NMR ช่วยให้คุณกำหนดสถานะ ตำแหน่ง และความจุของอะตอมฟอสฟอรัสในโมเลกุล วิธี 13C NMR ช่วยให้คุณกำหนดจำนวนและประเภทของอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุล ใช้เพื่อศึกษารูปร่างของโครงกระดูกคาร์บอนของโมเลกุล

วิธีสุดท้ายใช้ไอโซโทปเล็กน้อยของธาตุซึ่งแตกต่างจากสามวิธีแรก เนื่องจากนิวเคลียสของไอโซโทปคาร์บอนหลัก 12C มีสปินเป็นศูนย์และไม่สามารถสังเกตได้ด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ เช่นเดียวกับนิวเคลียส 16O ซึ่งเป็นไอโซโทปออกซิเจนตามธรรมชาติเพียงอย่างเดียว . วิธีการอัลตราไวโอเลตสเปกโตรสโคปี (UV- สเปกโตรสโคปี) หรือสเปกโทรสโกปีของการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการดูดกลืนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในรังสีอัลตราไวโอเลตและบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมระหว่างการเปลี่ยนอิเล็กตรอนในโมเลกุลจากระดับที่เติมด้านบนเป็นระดับว่าง (การกระตุ้นของโมเลกุล) ส่วนใหญ่มักใช้เพื่อกำหนดสถานะและลักษณะของ conjugated π-systems วิธีการทางเคมีวิเคราะห์ อนุญาตให้ตรวจสอบการมีอยู่ของกลุ่มฟังก์ชันบางอย่างโดยเฉพาะ ปฏิกริยาเคมีความเป็นจริงของการไหลซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยสายตาหรือใช้วิธีอื่น

วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นนั้นเพียงพอแล้วสำหรับการพิจารณาโครงสร้างของสารที่ไม่รู้จัก

หากคุณเข้ามหาวิทยาลัยแต่ตอนนี้คุณยังไม่เข้าใจวิทยาศาสตร์ที่ยากลำบากนี้ เราพร้อมที่จะเปิดเผยเคล็ดลับบางประการให้คุณทราบและช่วยให้คุณเรียนรู้เคมีอินทรีย์ตั้งแต่เริ่มต้น (สำหรับ "หุ่นจำลอง") คุณเพียงแค่ต้องอ่านและฟัง

พื้นฐานของเคมีอินทรีย์

เคมีอินทรีย์ถูกแยกออกเป็นชนิดย่อยที่แยกจากกันเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าเป้าหมายของการศึกษาคือทุกอย่างที่มีคาร์บอน

เคมีอินทรีย์เป็นสาขาวิชาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาสารประกอบคาร์บอน โครงสร้างของสารประกอบดังกล่าว คุณสมบัติและวิธีการเชื่อมต่อ

เมื่อมันปรากฏออกมาคาร์บอนส่วนใหญ่มักจะก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีองค์ประกอบต่อไปนี้ - H, N, O, S, P โดยวิธีการที่องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่า สารอินทรีย์.

สารประกอบอินทรีย์ซึ่งปัจจุบันมีจำนวนถึง 20 ล้านตัวมีความสำคัญมากสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครสงสัย มิฉะนั้น บุคคลเพียงคนเดียวก็จะโยนการศึกษาสิ่งที่ไม่รู้จักนี้ลงในเตาเผาหลัง

เป้าหมาย วิธีการ และแนวคิดเชิงทฤษฎีของเคมีอินทรีย์ได้นำเสนอดังนี้

• การแยกวัตถุดิบจากซากดึกดำบรรพ์ สัตว์ หรือพืชให้เป็นสารที่แยกจากกัน
• การทำให้บริสุทธิ์และการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ
• เปิดเผยโครงสร้างของสาร
• การกำหนดกลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมี
• การหาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติของสารอินทรีย์

เล็กน้อยจากประวัติศาสตร์เคมีอินทรีย์

คุณอาจไม่เชื่อ แต่แม้ในสมัยโบราณ ชาวกรุงโรมและอียิปต์เข้าใจบางสิ่งในด้านเคมี

อย่างที่รู้ๆกันอยู่ว่าเคยใช้ สีย้อมธรรมชาติ. และบ่อยครั้งที่พวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้สีย้อมธรรมชาติสำเร็จรูป แต่สกัดโดยแยกมันออกจากพืชทั้งหมด (เช่น alizarin และครามที่มีอยู่ในพืช)

เรายังจำวัฒนธรรมการดื่มสุราได้ ความลับของการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็นที่รู้จักในทุกประเทศ ยิ่งกว่านั้นคนโบราณหลายคนรู้จักสูตรการทำอาหาร " น้ำร้อน» จากผลิตภัณฑ์ที่มีแป้งและน้ำตาล

สิ่งนี้ดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายปี และเฉพาะในศตวรรษที่ 16 และ 17 เท่านั้นที่มีการเปลี่ยนแปลง การค้นพบเล็กๆ น้อยๆ ได้เริ่มต้นขึ้น

ในศตวรรษที่ 18 Scheele บางคนเรียนรู้ที่จะแยกกรดมาลิก ทาร์ทาริก ออกซาลิก แลคติก กอลลิก และกรดซิตริก

จากนั้นทุกคนก็เห็นชัดเจนว่าผลิตภัณฑ์ที่สามารถแยกได้จากวัตถุดิบพืชหรือสัตว์มีมากมาย คุณสมบัติทั่วไป. ในขณะเดียวกันก็มีความแตกต่างอย่างมากจากสารประกอบอนินทรีย์ ดังนั้นผู้รับใช้ของวิทยาศาสตร์จึงจำเป็นต้องแยกพวกเขาออกเป็นชั้นเรียนโดยด่วนและคำว่า "เคมีอินทรีย์" ก็ปรากฏขึ้น

แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าเคมีอินทรีย์เป็นวิทยาศาสตร์ปรากฏเฉพาะในปี พ.ศ. 2371 (ในตอนนั้นเองที่นายวอห์เลอร์สามารถแยกยูเรียโดยการระเหยแอมโมเนียมไซยาเนต) ในปี พ.ศ. 2350 Berzelius ได้แนะนำเทอมแรกในศัพท์เคมีอินทรีย์สำหรับกาน้ำชา:

สาขาวิชาเคมีที่ศึกษาสารที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิต

ขั้นตอนสำคัญต่อไปในการพัฒนาเคมีอินทรีย์คือทฤษฎีวาเลนซี ซึ่งเสนอในปี 1857 โดย Kekule และ Cooper และทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีโดย Mr. Butlerov จากปี 1861 ถึงกระนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มค้นพบว่าคาร์บอนเป็นเตตระวาเลนต์และสามารถสร้างโซ่ได้

โดยทั่วไปแล้ว ตั้งแต่นั้นมา วิทยาศาสตร์ก็ประสบกับความปั่นป่วนและความไม่สงบอยู่เป็นประจำเนื่องจากทฤษฎีใหม่ การค้นพบโซ่และสารประกอบ ซึ่งทำให้เคมีอินทรีย์สามารถพัฒนาอย่างแข็งขันได้เช่นกัน

วิทยาศาสตร์ปรากฏขึ้นเนื่องจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไม่สามารถหยุดนิ่งได้ เขายังคงเดินต่อไป เรียกร้องวิธีแก้ปัญหาใหม่ๆ และเมื่อน้ำมันถ่านหินในอุตสาหกรรมไม่เพียงพออีกต่อไป ผู้คนก็ต้องสร้างการสังเคราะห์สารอินทรีย์ขึ้นใหม่ ซึ่งในที่สุดก็เติบโตขึ้นจนกลายเป็นการค้นพบสารสำคัญอย่างเหลือเชื่อ ซึ่งยังคงมีราคาแพงกว่าน้ำมันทองคำ อย่างไรก็ตาม ต้องขอบคุณเคมีอินทรีย์ที่ทำให้ "ลูกสาว" ของเธอเกิด - ศาสตร์ย่อยที่เรียกว่า "ปิโตรเคมี"

แต่นี่เป็นเรื่องราวที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงที่คุณสามารถศึกษาได้ด้วยตัวเอง ต่อไป เราขอแนะนำให้คุณดูวิดีโอวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์สำหรับหุ่น:

ถ้าคุณไม่มีเวลาและต้องการความช่วยเหลืออย่างเร่งด่วน มืออาชีพคุณรู้เสมอว่าจะหาได้ที่ไหน