تاريخ الكيمياء العضوية. موضوع وقيمة الكيمياء العضوية

يعتقد عدد قليل من الناس حول ما هو دور الكيمياء العضوية في حياة الإنسان المعاصر. ولكنها ضخمة، فإنه من الصعب أن نبالغ. في الصباح، عندما يكون الشخص يستيقظ ويذهب لغسل، وكذلك في المساء، عندما يذهب إلى الفراش، ومرافقة باستمرار منتجات الكيمياء العضوية. فرشاة الأسنان والملابس والورق، ومستحضرات التجميل، والأثاث والتصميم الداخلي، وأكثر من ذلك بكثير - كل هذا يعطينا ذلك. ولكن بمجرد أن الأمر لم يكن كذلك، وعلى الكيمياء العضوية للا نعرف إلا القليل جدا.

دعونا نرى كيف تطورت خطوة بخطوة تاريخ الكيمياء العضوية.

1. فترة من التنمية حتى القرن الرابع عشر، ودعا الطبيعي.

2. XV - القرن السابع عشر - بداية تطوير أو الطب الكيميائي الكيمياء.

3. القرن الثامن عشر - التاسع عشر - هيمنة نظرية القوة الحيوية.

4. التاسع عشر - القرن العشرين - التنمية المكثفة، المرحلة العلمية.

بدء أو مرحلة طبيعية من تطور الكيمياء العضوية

وتتكون هذه المرحلة من ظهور جدا من مفهوم أصول الكيميائية. وأصول تذهب بقدر ما يعود إلى روما القديمة ومصر، والتي هي علم السكان قادر جدا لجعل الأصباغ للكائنات التلوين وملابس من المواد الخام الطبيعية - أوراق وسيقان النباتات. وكانت هذه النيلي، وإعطاء اللون الأزرق العميق، وalizorin تلطيخ حرفيا جميع الاتجاهات المثيرة والجذابة من البرتقال والأحمر. على غير العادة سكان ذكيا من جنسيات مختلفة في الوقت نفسه تعلم أيضا كيفية الحصول على الخل، لجعل الأرواح من السكروز والمواد التي تحتوي على النشا من أصل نباتي.

ومن المعروف أن الغذاء شائع جدا في تطبيق هذه الفترة التاريخية كانت الدهون الحيوانية والزيوت النباتية والراتنجات التي يتم استخدامها من قبل الطهاة والمعالجين. وأيضا في الحياة اليومية من مختلف السموم كانت بإحكام إلى العلاقات السلاح الرئيسي vnutriusobnyh. كل هذه المواد هي منتجات الكيمياء العضوية.

ولكن، للأسف، على هذا النحو، فإن مفهوم "الكيمياء" لا وجود لها، ودراسة مواد محددة من أجل توضيح خصائص ولم تكوين لن يحدث. لذلك، وهذا ما يسمى فترة عفوية. وكانت جميع الاكتشافات عشوائية، والطبيعة غير مركزة من القيم الاستهلاكية. واستمر هذا حتى القرن القادم.

فترة الطب الكيميائي - تطور بداية واعدة

في الواقع، كان في السادس عشر - بدأت السابع عشر قرنا في الظهور التمثيل المباشر الكيمياء كعلم. من خلال عمل العلماء بعض الوقت تم الحصول على المواد العضوية اختراع جهاز بسيط لالتقطير والتسامي من المواد المستخدمة في السفن كيميائية خاصة لسحق المواد إلى الفصل بين المنتجات المكونات الطبيعية.

وكان التركيز الرئيسي في ذلك الوقت الدواء. وقد أدى الرغبة في الحصول على الأدوية اللازمة لحقيقة أن المصنع بلغ الزيوت الأساسية وغيرها من المكونات الخام. وهكذا، تم الحصول عليها كارل شيل عدة الأحماض العضوية من الخامات النباتية:

• الماليك.
• الليمون.
• الغال.
• الحليب.
• الأكساليك.

على دراسة النباتات وتخصيص هذه الأحماض عالم استغرق 16 عاما (1769-1785). وكانت هذه بداية للتنمية، وضعت أسس الكيمياء العضوية، التي تقع مباشرة كما تم التعرف فرع الكيمياء واسمه في وقت لاحق (أوائل القرن الثامن عشر).

وفي الفترة ذاتها أبرز GF الأوسط بلورات رويل من حمض اليوريك من اليوريا. الكيميائيين الآخرين تم الحصول على حمض السكسينيك من العنبر، وحمض الطرطريك. في الاستعمال الشائع يتضمن طريقة التقطير الجاف من المواد النباتية والحيوانية، والتي يتم الحصول عليها حامض الخليك، ايثر، كحول الخشب.

وهكذا بدأت التنمية المكثفة لصناعة الكيماويات العضوية في المستقبل.

فيس فيتاليس، أو "قوة الحياة"

الثامن عشر - القرن التاسع عشر للكيمياء العضوية جدا شقين: من جهة، هناك عدد من الاكتشافات التي لها قيمة كبيرة. من جهة أخرى، وقتا طويلا، ونمو وتراكم المعرفة وتصحيح الأفكار ذات الصلة تحول دون نظرية السائدة في المذهب الحيوي.

هذه النظرية صاغ وأوجز الرئيسي جينز جاكوبس برزليوس، الذي كان في الوقت نفسه قد أعطى هو نفسه، وتعريف الكيمياء العضوية (السنة غير معروف بالضبط، أو 1807 أو 1808). وفقا لأحكام هذه النظرية، والمواد العضوية يمكن أن تتكون إلا في الكائنات الحية (النباتات والحيوانات، بما في ذلك البشر)، والكائنات الحية الوحيدة لديها خاصة "قوة الحياة" الذي يسمح لهذه المواد المنتجة. بينما المواد غير العضوية الحصول على العضوية المستحيل تماما، لأنها هي منتجات جماد، غير قابلة للاشتعال، دون تجاه فيتاليس.

نفس العلماء تصنيف أولا وقبل كل معروفة في ذلك الوقت من المركبات في غير العضوية (غير الحية، جميع المواد مثل الماء والملح) والعضوية (العيش، وتلك التي مثل زيت الزيتون والسكر) تم المقترحة. أيضا برزليوس المعين لأول مرة على وجه التحديد أن هذه الكيمياء العضوية. وكان تقرير: قسم الكيمياء الذي يدرس المواد المستمدة من الكائنات الحية.

خلال هذه الفترة، والعلماء تنفيذها بسهولة تحويل المركبات العضوية إلى غير العضوية، على سبيل المثال، عن طريق الاحتراق. ومع ذلك، كانت إمكانية إعادة تحويل أي شيء غير معروفة حتى الان.

سيكون مصير يكون ذلك، أنه ساهم طالب جينز بيرزيليوس Fridrih Veler إلى بداية انهيار نظرية أستاذه.

عالم ألماني يعمل على مركبات السيانيد وفي واحدة من التجارب التي أجريت للحصول على بلورات تدير مماثلة لحمض اليوريك. ونتيجة لذلك، وقال انه وجدت دراسة أكثر شمولا التي تمكنت حقا للحصول على المواد العضوية من غير العضوية، دون أي فيما فيتاليس. مهما كانت متشككة برزليوس، أجبر على الاعتراف بهذه الحقيقة التي لا يمكن إنكارها. لذلك تم التعامل عليه الضربة الأولى إلى وجهات نظر vitalistic. بدأ تاريخ الكيمياء العضوية لاكتساب المزيد من الزخم.

عدة اكتشافات، المذهب الحيوي سحقت

ولر النجاح الذي ألهم الكيميائيين من القرن الثامن عشر، لذلك بدأ الاختبار والتجارب على نطاق واسع من أجل الحصول على المواد العضوية في المختبر. كانت مثل هذه التوليفات التي تعتبر بالغة الأهمية والأهم عدة.

1. 1845 G. - أدولف كولبي الذي كان تلميذ ولر، تدير بسيط غير العضوي C، H _2، O ₂ التوليف مجموع متعدد المراحل للحصول على حامض الخليك، الذي هو مادة عضوية.
2. 1812، نفذت Konstantinom Kirhgofom تخليق الجلوكوز من النشا وحمض.
3. 1820 أنري Brakonno حمض البروتين التشويه والتحريف وبعد ذلك تعامل مع حمض النيتريك وخليط تم الحصول عليها من الأحماض الأمينية 20 الأولى تصنيعه في وقت لاحق - الجلايسين.
4. درس 1809 مايكل تشيفريول تكوين الدهون، في محاولة لتقسيمها إلى مكونات المكونة لها. ونتيجة لذلك، حصل الأحماض الدهنية والجلسرين. 1854، واصلت زان Bertlo عملية Chevrel الجلسرين ويسخن مع حامض دهني. النتيجة - الدهون، تماما يعيد هيكل المركبات الطبيعية. وفي وقت لاحق، وقال انه تمكن من الحصول على والدهون والزيوت، والتي كانت مختلفة قليلا في التركيب الجزيئي من نظائرها الطبيعية الأخرى. الذي برهن على إمكانية الحصول على مركبات عضوية جديدة من أهمية كبيرة في المختبر.
5. توليفها J بيرثيلوت الميثان من كبريتيد الهيدروجين (H ₂ S) وثاني كبريتيد الكربون (CS _2).
6. كان قادرا على تجميع الأنيلين من صبغ نترات البنزين 1842 زينن. وفي وقت لاحق تمكن من الحصول على عدد من الأصباغ الأنيلين.
7. A. باير يخلق المختبرات الخاصة به، والتي كانت التوليف النشطة والناجحة من الأصباغ العضوية، على غرار الطبيعية: الآليزارين، indigoid، antrohinonovye، xanthene.
8. 1846 توليفة من العلماء النتروجليسرين سوبريرو. طور أيضا أنواع النظرية التي تقول إن مواد مماثلة لبعض من غير العضوية ويمكن عن طريق استبدال ذرات الهيدروجين في بنية إعداد.
9. 1861 A. M. Butlerov التحلية توليفها من الفورمالين. صيغت من قبل أحكام نظرية التركيب الكيميائي للمركبات العضوية ذات الصلة إلى يومنا هذا.

وقد حددت كل هذه النتائج في موضوع الكيمياء العضوية - الكربون ومركباته. وقد ركزت مزيد من الاكتشافات حول آليات التفاعلات الكيميائية في الكيمياء العضوية، لتحديد طبيعة التفاعلات الإلكترونية، وهيكل المركبات.

النصف الثاني من القرن التاسع عشر والعشرين - زمن الاكتشافات الكيميائية العالمية

شهد تاريخ الكيمياء العضوية مع مرور الوقت كل التغييرات الكبيرة. تعمل العديد من العلماء على آليات العمليات الداخلية في الجزيئات، وردود الفعل والنظم قد حقق نتائج مثمرة. لذلك، في عام 1857، وضعت فريدريش Kekule نظرية التكافؤ. وهو ينتمي أيضا إلى الفضل الكبير - اكتشاف هيكل الجزيئات من الهيدروكربونات العطرية البنزين. وفي الوقت نفسه A. ضعت M. Butlerov نظرية موقف هيكل من المركبات التي تشير إلى tetravalence الكربون وظاهرة وجود ايزومرات، وأيزومرات.

VV Markovnikov وA. M. زايتسيف الخوض في دراسة آليات رد الفعل في المواد العضوية ووضع مجموعة من القواعد التي تشرح هذه الآليات وتأكيد. في 1873 - 1875 سنة. I. Wislicenus، فانت هوف ولو بيل دراسة الترتيب المكاني الذرات في الجزيئات، تكشف عن وجود ستيريو أيزومرات، وهم أسلاف العلم كله - الفراغية. وهناك الكثير من الناس مختلفة تشارك في خلق مجال الكيمياء العضوية، التي لدينا اليوم. ولذلك، الكيمياء العضوية، العلماء يذكر.

في نهاية القرن التاسع عشر والعشرين - وقت اكتشاف عالميا في صناعة الأدوية، صناعة الطلاء، كيمياء الكم. النظر في الافتتاح، لضمان الحد الأقصى لقيمة الكيمياء العضوية.

1. 1881 كونراد M. وM. Gudtseyt التخدير توليفها، وحمض الساليسيليك وveronal.
2. 1883 تلقى L. كنور خافضات الحرارة.
3. 1884 F. ستول حصلت pyramidon.
4. حصلت 1869 الاخوة حياة أول الألياف من صنع الإنسان.
5. توليفها 1884 D. ايستمان فيلم سينمائي.
6. 1890 تلقى الألياف cuprammonium L. Depassi.
7. 1891 تشارلز كروس وزملاؤه حصلت على الحرير الصناعي.
8. 1897 F. ميشر وبوخنر أسس نظرية الأكسدة البيولوجية (اكتشف التخمير خالية من الخلايا والانزيمات مثل البيولوجية الحفازة).
9. اكتشاف 1897 F. ميشر الأحماض النووية.
10. بداية القرن XX - الكيمياء جديد من المركبات العضوية الفلزية.
11. فتح 1917 لويس طبيعة الإلكترونية من الروابط الكيميائية في الجزيئات.
12. 1931 Hückel - مؤسس آليات نوعية في الكيمياء.
13. من 1931-1933. Laymus بولينغ يبرر نظرية الرنين، وبعد معاونوه تكشف عن جوهر الاتجاهات في التفاعلات الكيميائية.
14. 1936 نايلون توليفها.
15. من 1930-1940. إ أربوزوف يؤدي إلى تطوير الفوسفورية العضوية المركبات التي هي الأساس لإنتاج البلاستيك والأدوية، والمبيدات الحشرية.
16. 1960 أكاديمي Nesmeyanov مع الطلاب أنشأ أول طعام اصطناعية في المختبر.
17. 1963 دو Vinho تلقي الانسولين، والذي يعتبر خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال الطب.
18. تمكن 1968 الهندي HG القرآن للحصول على الجينات بسيطة التي ساعدت في فك رموز الشفرة الوراثية.

وهكذا، فإن أهمية الكيمياء العضوية في حياة الناس ببساطة ضخم. البلاستيك والبوليمرات، والألياف، والدهانات والورنيش والمطاط والمطاط والمواد البلاستيكية، والبولي بروبيلين والبولي ايثيلين، والعديد من المواد الحديثة الأخرى، والتي بدونها اليوم هي ببساطة ليست حياة ممكنة، مسار معقد لاكتشافه. جعلت مئات من العلماء سنوات من العمل الشاق، لذلك كان هناك التاريخ العام للتطوير الكيمياء العضوية.

النظام الحديث من المركبات العضوية

وبعد القيام مسار ضخمة وصعبة في تطوير الكيمياء العضوية، والآن لا نقف مكتوفي الأيدي. هناك أكثر من 10 مطحنة. اتصالات، وهذا العدد يتزايد كل عام. لذلك، هناك بنية ترتيب منهجي من المواد التي يعطينا الكيمياء العضوية. يتم تقديم تصنيف المركبات العضوية في الجدول.

فئة من المركبات	السمات الهيكلية	الصيغة العامة
الهيدروكربونات (تتكون من ذرات فقط الكربون والهيدروجين)	المشبعة (فقط ملزم سيغما)؛ غير المشبعة (سيغما والاتصال بي.)؛ اسيكليك. دوري.	الألكانات C ن H 2N + 2. الألكينات، ألكان حلقي C ن H 2N. الألكاينات، alkadienes، C ن H 2N-2. الساحة C 6 H 2N-6.
المواد التي تحتوي على ذرات مغاير مختلفة في المجموعة الرئيسية	الهالوجينات. OH مجموعة (الكحولات والفينولات)؛ تجمع ROR (الاسترات).	R-هال. R-OH. ROR.
مركبات الكربونيل	الألدهيدات. الكيتونات. كينونات.	RC (H) = O
المركبات التي تحتوي على مجموعة الكربوكسيل	حمض الكربوكسيلية. استرات.	R-COOH. R-COOR.
المركبات المحتوية على الكبريت والنيتروجين أو الفوسفور في جزيء	يمكن أن يكون دوري أو اسيكليك	-
المركبات الفلزية العضوية	الكربون المستعبدين مباشرة إلى عنصر آخر، ولكن ليس الهيدروجين	C-E
المركبات الفلزية العضوية	الكربون المستعبدين لهذا المعدن	مع البيانات
المركبات الحلقية غير المتجانسة	في دورة القائم على بنية مع أعضاء ذرة غير متجانسة	-
المواد الطبيعية	جزيئات البوليمر الكبيرة التي تشكل المركبات الطبيعية	البروتينات والأحماض النووية، والأحماض الأمينية، وقلويدات ومثل د.
البوليمرات	المواد جود الوزن الجزيئي عالية، والتي تقوم على وحدات أحادى	ن (-RRR-)

دراسة متنوعة كاملة من المواد وردود الفعل في يدخلونها، وهو موضوع الكيمياء العضوية اليوم.

أنواع الروابط الكيميائية في المواد العضوية

للحصول على أي مركبات تتميز التفاعلات elektronnostaticheskie داخل الجزيئات، التي يتم التعبير عنها في وجود المواد العضوية التساهمية الرابطة التساهمية القطبية وغير القطبية. المركبات الفلزية العضوية قد تشكل ضعف التفاعل الأيوني.

التساهمية غير القطبية الاتصالات تحدث بين C-C عن طريق تفاعل جميع الجزيئات العضوية. التساهمية القطبية التفاعلات المميزة لذرات مختلفة-اللافلزية في الجزيء. على سبيل المثال، C-هال، CH، CO، CN، CP، CS. هذا كله بسبب الكيمياء العضوية، والتي توجد لتشكيل مركبات.

الاختلافات في المركبات العضوية من الصيغ

الصيغ الأكثر شيوعا لعدد من أعضاء مجمع تسمى التجريبية. وتوجد مثل هذه الصيغ لكل من مادة غير عضوية. ولكن عندما وصل الأمر إلى وضع الصيغ في الكيمياء العضوية، وكان العلماء لمواجهة العديد من المشاكل. أولا، وزن كثير منهم، ومئات، بل آلاف. ومن الصعب تحديد الصيغة التجريبية لمثل مادة العظمى. لذلك، مع مرور الوقت كان هناك قسم الكيمياء العضوية عن تحليل العضوية. تعتبر مؤسسيها الباحثين ليبج، ولر، غاي لوساك وبرزليوس. هم، جنبا إلى جنب مع أعمال A. M. Butlerova، حدد وجود ايزومرات - المركبات التي لها نفس التركيب النوعي والكمي، ولكن تختلف في هيكل وخصائص الجزيء. هذا هو السبب في بنية المركبات العضوية أعرب اليوم ليست تجريبية والهيكلي كاملة أو المختصرة والصيغة البنائية.

هذه الهياكل - سمة مميزة ومميزة منها هو الكيمياء العضوية. تتم كتابة الصيغ باستخدام شرطات، هو الرابطة الكيميائية. على سبيل المثال، سوف البوتان مكثف الصيغة البنائية لديهم شكل CH ₃ - CH ₂ - CH ₂ - CH _3. الصيغة البنائية الكاملة تظهر جميع الروابط الكيميائية في الجزيء.

أيضا هناك وسيلة لتسجيل الصيغ الجزيئية للمركبات العضوية. وقال انه يتطلع نفس التجريبية من غير العضوية. لالبوتان، على سبيل المثال، سيكون: C ₄ H _10. وهذا يعني أن الصيغة الجزيئية يعطي فكرة فقط عن تكوين نوعي وكمي للمجمع. تميز الهيكلي السندات في الجزيء، بحيث يمكن استخدامها للتنبؤ بالسلوك المستقبلي والخصائص الكيميائية للمادة. هذه هي السمات التي لديها الكيمياء العضوية. يتم كتابة الصيغ بأي شكل من الأشكال، كل واحد منهم هو الصحيح.

أنواع التفاعلات في الكيمياء العضوية

وهناك تصنيف معين من نوع من ردود الفعل الكيمياء العضوية التي تحدث. وبعض من هذه التصنيفات، لأسباب مختلفة. النظر أهمها.

آليات التفاعلات الكيميائية في أساليب تشكيل العاجلة والسندات:

• أو homolytic راديكالية.
• الانحلال الغيروي أو الأيونية.

ردود الفعل من أنواع التحولات:

• سلسلة المتطرفة.
• استبدال الأليفاتية محب النواة.
• استبدال العطرية محب النواة.
• رد فعل القضاء عليها؛
• بالإضافة بالإلكترونات.
• التكثيف.
• cyclization.
• استبدال إلكترونات.
• تفاعل إعادة ترتيب.

عن طريق رد فعل المدى (بدء) وبناء على أمر الحركية للتفاعل كما تصنف في بعض الأحيان. هذه هي السمات الأساسية لردود الفعل التي لديها الكيمياء العضوية. النظرية التي تصف تفاصيل كل دورة من تفاعل كيميائي، وقد تم افتتاحها في منتصف القرن العشرين، وأكد وتستكمل يزال مع كل اكتشاف وتوليفة جديدة.

وتجدر الإشارة إلى أن ردود الفعل الكيمياء العضوية العامة المضي قدما في ظل ظروف أكثر صرامة مما كان عليه في الكيمياء غير العضوية. ويرجع ذلك إلى قدر أكبر من الاستقرار من جزيئات عضوية يرجع ذلك إلى تشكيل داخل والروابط بين الجزيئات قوية. لذلك، رد فعل لا يكاد يكتمل دون رفع درجة الحرارة أو الضغط أو تطبيق الحافز.

التعريف الحديث للكيمياء العضوية

بشكل عام، وتطوير الكيمياء العضوية تسير على الطريق مكثفة لعدة قرون. ومن تراكم كمية ضخمة من المعلومات عن المواد والمنشآت وردود الفعل التي يمكن الانضمام إليها. الملايين توليفها من المفيد والمواد الخام اللازمة ببساطة تستخدم في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا والصناعة. وينظر إلى مفهوم الكيمياء العضوية اليوم كشيء الكبرى وعلى العموم، عديدة ومعقدة ومتنوعة وكبيرة.

في ذلك الوقت، كان التعريف الأول من هذا القسم العظيم الكيمياء ما أعطى برزليوس: انها الكيمياء الذي يدرس المواد المعزولة من الكائنات الحية. ومنذ ذلك الحين، لقد مر الكثير من الوقت، جعلت العديد من الاكتشافات، وأدركت وكشف عدد كبير من آليات العمليات vnutrihimicheskih. ونتيجة لذلك، اليوم هناك مفهوم مختلف للما الكيمياء العضوية. تقرير من المسلم به: كيمياء الكربون ومركباته، وأساليبهم في التوليف.