Мало кто задумывался о том, какова роль organische Chemie im Leben des modernen Menschen. Aber es ist riesig, es ist schwer, es zu überschätzen. Ab dem Morgen, wenn ein Mensch aufwacht und sich wäscht, und bis zum Abend, wenn er ins Bett geht, wird er jede Minute von Produkten der organischen Chemie begleitet. Zahnbürste, Kleidung, Papier, Kosmetik, Möbel und Einrichtungsgegenstände und vieles mehr - all das gibt es uns. Aber als alles völlig falsch war, war nur sehr wenig über die organische Chemie bekannt.
Betrachten wir, wie sich die Geschichte der Entwicklung der organischen Chemie schrittweise entwickelte.
1. Die Entwicklungsperiode bis zum 14. Jahrhundert, spontan genannt.
2. XV - XVII Jahrhundert - der Beginn der Entwicklung oder, Iatrochemie, Alchemie.
3. Jahrhundert XVIII - XIX - die Regel der Theorie des Vitalismus.
4. XIX - XX Jahrhunderte - intensive Entwicklung, wissenschaftliches Stadium.
Данный период подразумевает само зарождение Konzepte der Chemie, Quellen. Und die Ursprünge gehen auf das antike Rom und Ägypten zurück, in denen sehr fähige Bewohner gelernt haben, Farbstoffe zum Färben von Gegenständen und Kleidungsstücken aus natürlichen Rohstoffen - Blättern und Stängeln von Pflanzen - zu gewinnen. Es war ein Indigo mit einer satten blauen Farbe und Alizorin, das fast alles in satten und attraktiven Orange- und Rottönen färbte. Außerordentlich agile Bewohner verschiedener Nationalitäten lernten zur gleichen Zeit auch, Essig zu gewinnen, alkoholische Getränke aus Zucker und stärkehaltigen Substanzen pflanzlichen Ursprungs herzustellen.
Es ist bekannt, dass sehr gängige ProdukteIn dieser historischen Zeit wurden tierische Fette, Harze und pflanzliche Öle verwendet, die von Heilern und Köchen verwendet wurden. Und auch verschiedene Gifte traten als Hauptwaffe der inneren Beziehungen dicht in den Alltag ein. Alle diese Substanzen sind Produkte der organischen Chemie.
Но, к сожалению, как такового понятия "химия" не existierte und die Untersuchung spezifischer Substanzen zur Klärung der Eigenschaften und der Zusammensetzung nicht stattfand. Daher nennt man diese Periode spontan. Alle Entdeckungen waren zufälliger, unkonzentrierter Natur von alltäglicher Bedeutung. Dies dauerte bis ins nächste Jahrhundert.
In der Tat begannen sie im 16. - 17. Jahrhundertdirekte Vorstellungen über Chemie als Wissenschaft entstehen. Dank der Arbeit der damaligen Wissenschaftler wurden einige organische Substanzen erhalten, die einfachsten Vorrichtungen zur Destillation und Sublimation von Substanzen erfunden, spezielle chemische Glaswaren zum Mahlen von Substanzen und zum Trennen von Naturprodukten in Inhaltsstoffe verwendet.
Der Schwerpunkt der Zeit warMedizin. Der Wunsch, die notwendigen Medikamente zu erhalten, führte dazu, dass ätherische Öle und andere Rohstoffe aus Pflanzen freigesetzt wurden. So erhielt Karl Scheele einige organische Säuren aus pflanzlichen Materialien:
Über das Studium der Pflanzen und die Zuordnung dieser Säuren16 Jahre hat ein Wissenschaftler gebraucht (von 1769 bis 1785). Dies war der Beginn der Entwicklung, der Grundstein für die organische Chemie wurde gelegt, die gleich definiert und später als Zweig der Chemie (Anfang des 18. Jahrhunderts) bezeichnet wurde.
Im gleichen Zeitraum des Mittelalters G.F.Ruel isolierte Harnsäurekristalle aus Harnstoff. Andere Chemiker haben Bernsteinsäure aus Bernstein und Weinsäure gewonnen. Die Methode der Trockendestillation pflanzlicher und tierischer Rohstoffe gehört zum Alltag, wodurch Essigsäure, Diethylether und Holzalkohol gewonnen werden.
Dies war der Beginn der intensiven Entwicklung der organischen Chemie in der Zukunft.
XVIII - XIX Jahrhunderte für die organische Chemie ist sehrzweifach: Einerseits gibt es eine Reihe von Entdeckungen, die von großer Bedeutung sind. Andererseits wird das Wachstum und die Anhäufung des notwendigen Wissens und der richtigen Ideen seit langem durch die vorherrschende Theorie des Vitalismus behindert.
Diese Theorie wurde in den Alltag eingeführt und als Haupttheorie bezeichnetJens Jacobs Berzelius, der selbst die Definition der organischen Chemie gab (das genaue Jahr ist nicht bekannt, entweder 1807 oder 1808). Nach den Bestimmungen dieser Theorie können sich organische Substanzen nur in lebenden Organismen (Pflanzen und Tiere, einschließlich Menschen) bilden, da nur in Lebewesen eine besondere "Lebenskraft" vorhanden ist, die die Produktion dieser Substanzen ermöglicht. Zwar ist es völlig unmöglich, aus anorganischen Stoffen organische Stoffe zu gewinnen, da es sich um unbelebte, nicht brennbare Produkte ohne vis vitalis handelt.
Die gleichen Wissenschaftler schlugen das erste vorEinteilung aller damals bekannten Verbindungen in anorganische (unbelebte, alle Stoffe wie Wasser und Salze) und organische (lebende, solche wie Olivenöl und Zucker). Berzelius war auch der erste, der speziell auf die organische Chemie hinwies. Die Definition lautete wie folgt: Dies ist ein Abschnitt der Chemie, der Substanzen untersucht, die aus lebenden Organismen isoliert wurden.
In dieser Zeit haben Wissenschaftler die Umwandlung organischer in anorganische Stoffe zum Beispiel während der Verbrennung problemlos durchgeführt. Über die Möglichkeit von Rücktransformationen war jedoch nichts bekannt.
Das Schicksal war erfreut zu bestellen, so dass es Jens Berzelius 'Schüler Friedrich Wöhler war, der zum Beginn des Zusammenbruchs der Theorie seines Lehrers beitrug.
Deutsche Wissenschaftler arbeiteten an Cyanidverbindungenund in einem der Experimente war er in der Lage, Kristalle ähnlich wie Harnsäure zu erhalten. Als Ergebnis einer gründlicheren Untersuchung war er überzeugt, dass es ihm wirklich gelungen war, organische Stoffe aus anorganischen Stoffen zu gewinnen, ohne dass ein Vis vitalis vorlag. Egal wie skeptisch Berzelius war, er war gezwungen, diese unbestreitbare Tatsache zuzugeben. So wurde der erste Schlag gegen die vitalistischen Ansichten versetzt. Die Geschichte der Entwicklung der organischen Chemie begann an Fahrt zu gewinnen.
Der Erfolg von Veler inspirierte die Chemiker des 18. Jahrhunderts,Aus diesem Grund begannen umfangreiche Tests und Experimente mit dem Ziel, organische Substanzen unter künstlichen Bedingungen herzustellen. Es gab mehrere solche Synthesen, die von entscheidender und größter Bedeutung waren.
All diese Entdeckungen bestimmten das Thema BioChemie - Kohlenstoff und seine Verbindungen. Weitere Entdeckungen zielten darauf ab, die Mechanismen chemischer Reaktionen in organischen Verbindungen zu untersuchen, die elektronische Natur von Wechselwirkungen festzustellen und die Struktur von Verbindungen zu untersuchen.
Die Geschichte der Entwicklung der organischen Chemie ist vorbeiDie Zeit erfuhr immer mehr Veränderungen. Die Arbeit vieler Wissenschaftler über die Mechanismen innerer Prozesse in Molekülen, Reaktionen und Systemen hat zu fruchtbaren Ergebnissen geführt. So entwickelte Friedrich Kekule 1857 die Valenztheorie. Er verdankt auch den größten Verdienst - die Entdeckung der Struktur des Moleküls des aromatischen Kohlenwasserstoffs Benzol. Zur gleichen Zeit formulierte A. M. Butlerov die Bestimmungen der Theorie der Struktur von Verbindungen, in denen er auf die Tetravalenz von Kohlenstoff und das Phänomen der Existenz von Isomeren und Isomeren hinweist.
V.V. Markovnikov und A.M.Zaitsev befasst sich mit den Reaktionsmechanismen in organischen Substanzen und formuliert eine Reihe von Regeln, die diese Mechanismen erklären und bestätigen. In den Jahren 1873 - 1875 I. Wislicenus, Vant-Hoff und Le Belle untersuchen die räumliche Anordnung von Atomen in Molekülen, entdecken die Existenz von Stereoisomeren und werden zu den Begründern einer ganzen Wissenschaft - der Stereochemie. An der Schaffung des Gebiets der Organik, das wir heute haben, waren viele verschiedene Menschen beteiligt. Daher verdienen Wissenschaftler der organischen Chemie Aufmerksamkeit.
Das Ende des 19. und 20. Jahrhunderts war die Zeit globaler Entdeckungen in der Pharmazie, der Farben- und Lackindustrie und der Quantenchemie. Betrachten Sie die Entdeckungen, die den maximalen Wert der organischen Chemie erbrachten.
So ist die Bedeutung der organischen Chemie inDas Leben der Menschen ist einfach kolossal. Kunststoffe, Polymere, Fasern, Farben und Lacke, Kautschuke, Kautschuke, PVC-Materialien, Polypropylene und Polyethylene sowie viele andere moderne Substanzen, ohne die ein Leben heute einfach nicht möglich ist, haben einen schwierigen Weg zu ihrer Entdeckung gefunden. Hunderte von Wissenschaftlern haben ihre langjährige sorgfältige Arbeit geleistet, um eine gemeinsame Geschichte der Entwicklung der organischen Chemie zu schaffen.
Nachdem sie einen großen und schwierigen Entwicklungsweg eingeschlagen haben,organische Chemie und steht heute nicht still. Es sind mehr als 10 Millionen Verbindungen bekannt, und diese Zahl wächst jedes Jahr. Daher gibt es eine gewisse systematische Struktur der Anordnung von Substanzen, die uns die organische Chemie gibt. Die Klassifizierung organischer Verbindungen ist in der Tabelle dargestellt.
| Verbindungsklasse | Strukturelle Merkmale | Allgemeine Formel |
| Kohlenwasserstoffe (bestehen nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen) |
| Alkane C.HerrX2n + 2; Alkene, Cycloalkane C.HerrX2n; Alkine, Alkadiene C.HerrX2n-2; Arenen C.6X2n-6. |
| Substanzen, die verschiedene Heteroatome in der Hauptgruppe enthalten |
| R-Hal; R-OH; R-O-R. |
| Carbonylverbindungen |
| R-C (H) = O. |
| Verbindungen, die eine Carboxylgruppe enthalten |
| R-COOH; R-COOR. |
| Verbindungen, die Schwefel, Stickstoff oder Phosphor in einem Molekül enthalten | Kann zyklisch und azyklisch sein | - |
| Organoelementverbindungen | Kohlenstoff, der direkt an ein anderes Element gebunden ist, nicht an Wasserstoff | S-e |
| Metallorganische Verbindungen | An Metall gebundener Kohlenstoff | S-ich |
| Heterocyclische Verbindungen | Die Struktur basiert auf einem Zyklus mit Heteroatomen | - |
| Natürliche Substanzen | Große Polymermoleküle, aus denen natürliche Verbindungen bestehen | Proteine, Nukleinsäuren, Aminosäuren, Alkaloide usw. |
| Polymere | Substanzen mit hohem Molekulargewicht, deren Basis Monomereinheiten sind | Herr(-R-R-R-) |
Die Untersuchung der gesamten Vielfalt von Substanzen und Reaktionen, die sie eingehen, ist heute Gegenstand der organischen Chemie.
Alle Verbindungen sind charakteristischelektronenstatische Wechselwirkungen innerhalb von Molekülen, die in Gegenwart organischer kovalenter polarer und kovalenter unpolarer Bindungen exprimiert werden. In metallorganischen Verbindungen ist die Bildung einer schwachen ionischen Wechselwirkung möglich.
Zwischen CC entstehen kovalente unpolare BindungenWechselwirkung in allen organischen Molekülen. Die kovalente polare Wechselwirkung ist charakteristisch für verschiedene Nichtmetallatome im Molekül. Zum Beispiel C-Hal, C-H, C-O, C-N, C-P, C-S. Dies sind alle Bindungen in der organischen Chemie, die für die Bildung von Verbindungen existieren.
Die gebräuchlichsten Formeln zum Ausdruck bringenDie quantitative Zusammensetzung der Verbindungen wird als empirisch bezeichnet. Solche Formeln existieren für jede anorganische Substanz. Bei der Zusammenstellung von Formeln in organischen Stoffen standen die Wissenschaftler jedoch vor vielen Problemen. Erstens liegt die Masse vieler von ihnen bei Hunderten oder sogar Tausenden. Es ist schwierig, die empirische Formel für eine so große Substanz zu bestimmen. Daher erschien im Laufe der Zeit ein Teil der organischen Chemie als organische Analyse. Gründer sind die Wissenschaftler Liebig, Vehler, Gay-Lussac und Berzelius. Zusammen mit den Arbeiten von A. M. Butlerov haben sie die Existenz von Isomeren bestimmt - Substanzen, die die gleiche qualitative und quantitative Zusammensetzung haben, sich jedoch in molekularer Struktur und Eigenschaften unterscheiden. Deshalb wird die Struktur organischer Verbindungen heute nicht empirisch ausgedrückt, sondern als strukturell vollständige oder strukturell abgekürzte Formel.
Diese Strukturen sind charakteristisch und charakteristisch.ein Merkmal, das die organische Chemie hat. Formeln werden mit Strichen geschrieben, die chemische Bindungen bezeichnen. Beispielsweise ist die reduzierte Strukturformel von Butan CH3 - CH2 - CH2 - CH3. Die vollständige Strukturformel zeigt alle chemischen Bindungen im Molekül.
Es gibt auch ein Verfahren zum Aufzeichnen von Molekülformeln organischer Verbindungen. Es sieht genauso aus wie empirisch in anorganisch. Für Butan wird es zum Beispiel so sein: C.4H10. Das heißt, die Summenformel gibt eine Ideenur über die qualitative und quantitative Zusammensetzung der Verbindung. Strukturelle Bindungen charakterisieren Bindungen in einem Molekül, daher kann man daraus zukünftige Eigenschaften und das chemische Verhalten einer Substanz vorhersagen. Dies sind die Merkmale der organischen Chemie. Formeln werden in jeder Form geschrieben, jede von ihnen wird als korrekt angesehen.
Es gibt eine bestimmte Klassifizierung der organischen Chemie nach der Art der ablaufenden Reaktionen. Darüber hinaus gibt es aus verschiedenen Gründen mehrere solcher Klassifikationen. Betrachten Sie die wichtigsten.
Die Mechanismen chemischer Reaktionen durch Methoden zum Aufbrechen und Bilden von Bindungen:
Reaktionen nach Art der Transformation:
Durch die Methode zum Starten der Reaktion (Initiierung) und durchDie kinetische Ordnung wird manchmal auch als Reaktion klassifiziert. Dies sind die Hauptmerkmale der Reaktionen, die die organische Chemie besitzt. Die Theorie, die die Details des Verlaufs jeder chemischen Reaktion beschreibt, wurde bereits Mitte des 20. Jahrhunderts entdeckt und wird immer noch bestätigt und mit jeder neuen Entdeckung und Synthese ergänzt.
Es ist zu beachten, dass im Allgemeinen Reaktionen in organischentreten unter strengeren Bedingungen als in der anorganischen Chemie auf. Dies ist auf die stärkere Stabilisierung der Moleküle organischer Verbindungen aufgrund der Bildung starker und intramolekularer Bindungen zurückzuführen. Daher ist praktisch keine Reaktion vollständig ohne eine Erhöhung der Temperatur, des Drucks oder die Verwendung eines Katalysators.
Im Allgemeinen ging die Entwicklung der organischen Chemie voranintensive Reise seit mehreren Jahrhunderten. Es wurde eine große Menge an Informationen über Substanzen, ihre Strukturen und Reaktionen gesammelt, in die sie eintreten können. Synthese von Millionen nützlicher und einfach notwendiger Rohstoffe, die in verschiedenen Bereichen von Wissenschaft, Technologie und Industrie verwendet werden. Das Konzept der organischen Chemie wird heute als etwas Grandioses und Großes, Zahlreiches und Komplexes, Vielfältiges und Bedeutendes wahrgenommen.
Zu einer Zeit war die erste Definition dieses großenDer Abschnitt der Chemie war das, was Berzelius gab: Es ist die Chemie, die aus Organismen isolierte Substanzen untersucht. Seit diesem Moment ist viel Zeit vergangen, viele Entdeckungen wurden gemacht und eine große Anzahl von Mechanismen intrachemischer Prozesse wurde realisiert und entdeckt. Infolgedessen gibt es heute ein anderes Konzept für die organische Chemie. Die Definition wird ihr gegeben: Dies ist die Chemie des Kohlenstoffs und aller seiner Verbindungen sowie Methoden zu ihrer Synthese.
