שלח את העבודה הטובה שלך בבסיס הידע היא פשוטה. השתמש בטופס שלהלן.
סטודנטים, סטודנטים לתואר שני, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ועבודתם יהיו אסירי תודה לך.
פורסם ב http://www.allbest.ru/
מחלקת הבריאות של מוסקבה
GBPOU DZM "המכללה הרפואית מספר 2"
תקציר
מידע קצר על ההיסטוריה של התרחשות ופיתוח כימיה אורגנית.
החלק הראשון נוגע לכוחן של קבוצות פיסיקוכימיות בבתי ספר או מכוני כימיה, אשר, למעט כמה יוצאים מן הכלל, הן אלה שהיו קיימות במשך יותר מעשרים וחמש שנים. החריג הגדול הוא אוניברסיטת גוודלחרה, שם, במסגרת היחסים הבין-תחומיים עם ההנדסה הכימית, פותח צוות מחקר מעולה במה שאנו מכנים כיום נוזלים מורכבים. ב Zelaya המכון הטכנולוגי, המטה של אחר של שלוש "גדול" בתחום המחקר בתחום ההנדסה הכימית עשוי להיות מצב דומה, כמובן, יש את התשתית.
סטודנט הושלם 1 קורס gr 675
Isupova A.S.
המורה נבדק
כימיה Senina E.E.
מוסקבה 2016
1. מבוא
מסקנה
הפניות
1. תחזוקה
כימיה אורגנית היא המדע החוקר תרכובות פחמן-פחמימנים ונגזרותיהן, שעשויות לכלול כמעט את כל האלמנטים של המערכת התקופתית.
ההיסטוריה של הכישלון הזה היא דיווח נרחב. בעשר השנים האחרונות, בייחוד בשתי הממשלות האחרונות, עשו המנהלים שלהם מאמצים ראויים לשקם את קבוצות המחקר הישנות בתחומים רבים של כימיה שהעניקו למוסד זה יוקרה כזו.
עם זאת, עד היום, התוצאות אינן שקופות מאוד, אבל נצטרך לחכות זמן רב יותר לפני קבלת פסקי דין קשים יותר. החלק השני של התשובה מתייחס למחקרים הפיזיקליים-כימיים המתבצעים כיום במחלקות ובמוסדות הפיסיקה בארץ. מוזר, זה הרבה יותר מסובך, כי הוא עשיר יותר גיוון והפצה אזורית.
הבידוד של הכימיה האורגנית למשמעת מדעית עצמאית נובע ממספר רב ומגוון של תרכובות פחמן, נוכחות של מאפיינים ספציפיים שמבדילים אותם מתרכובות של אלמנטים אחרים, ולבסוף, חשיבותם יוצאת הדופן בחיי האדם.
כיום ידוע יותר 4,5 מיליון תרכובות אורגניותבעוד תרכובות אנאורגניות סה"כ כ -700 אלף
המחלקה המדעית של אוניברסיטת Iberoamericanes יש מספר פרויקטים מחקר בפיסיקה יישומית וכימיה. החלק השלישי והאחרון של התשובה מתייחס להשתתפות של התעשייה במשימות אלה. עבור מדען בתחום אקדמי טהור, זה לא קל מאוד להעריך. הגיע הזמן כתוצאה מהניתוח הזה של התפתחות הכימיה במאה זו, ידענו יותר על מרכיב זה. זהו תרגיל לעתיד. לפני 15 שנה נאמר כי המדע והכימיה הם ברווזון מכוער במונחים של התפתחות השוואתית עם אחיותיו, הפיזיקה והמתמטיקה.
התמורות של תרכובות אורגניות נשלטות על ידי חוקי הכימיה הכללית, כמו גם חוקים ספציפיים המאפיינים רק של תרכובות אורגניות. תרכובות אורגניות בדרך כלל פחות יציבה מאשר אלו אורגניות, קל יותר לחמצן (לשרוף), רובם המכריע יש רק קשרים קוולנטיים בין אטומים.
בהתחשב בכך, כפי שאמרנו, יש כמה טעות בקביעת המיקום של הכימיה במדעי הביולוגיה, קשה להבין מספרים מדויקים ומדויקים. כדי לחלץ חלק מהתרגיל הזה כימיקליםהמוקדש פיסיקלי כימי, לא רק מצחיק, אלא גם חסר תועלת. למרות הצמיחה הגולמית שנצפתה בחמש עשרה השנים האחרונות, במספר החוקרים, במאפייניה של מדינה כמו שלנו, הכימיה נמצאת בפיגור. זה לא נכלל, אם כי, כמובן, זה אפשרי כי מדינה עם משאבים טבעיים כמו שלנו, לא נתן עדיפות המדע הזה במשך מאה שנים.
העמדה המיוחדת של הכימיה האורגנית במערכת המדעים נובעת גם מכך שהיא לומדת חומר מאורגן יותר מאשר כימיה אורגנית והיא קשורה קשר הדוק לביולוגיה: חומרים אורגניים הופיעו על כדור הארץ מאוחר יותר מאשר אורגניים, הם נשאים של פעילות חיים.
2. הנושא ופיתוח הכימיה האורגנית
נכון לעכשיו, אין מוסד יחיד להשכלה גבוהה בארץ המציע לימודי תואר שני בתחום הפטרוכימיה. עובדה זו אינה רק מבישה, אלא גם קטסטרופלית. אטום, מסתיר ומשמיד ביטוי מלגלג כזה, שהשמן שייך לנו. מה זה טוב אם אנחנו רק יודעים איך למכור את זה? ולא להזכיר רבים אחרים שאינם מתחדשים משאבי טבע. השאלה היא: מה מציע לנו העתיד? בסוגיות הטכנולוגיות הקשורות להתערבות הכימיה, לא. ראשית, לא לנקוט צעדים רציניים ובריאים, קודם כל, כדי להדגיש את החשיבות של המדע הזה פנימה חיי היומיום אדם, מן הבישול, הזיהום, ואפילו באמצעות אותו בייצור מוצרים הנקראים "הטבות סוציאליות", ושנית, לעשות מאמצים יוצאי דופן כדי להפוך את המדע הזה מושך של סטודנטים, ולא כמו זה בתוכנו, repeller בשל למידה בלתי מושלמת לחלוטין, במיוחד ברמה האמצעית, אנו נידונים להיות מה שאנחנו כבר: עבדים של קולוניאליזם טכנולוגי ויצואנים רעילים של חומרי גלם.
נושא הכימיה האורגנית הוא לימוד שיטות הייצור, ההרכב, המבנה ותחומי היישום של המעמדות החשובים ביותר של תרכובות אורגניות.
בימי קדם, אנשים היו ניסיון חיים גדול בהשגת ושימוש במספר חומרים אורגניים. הם היו מסוגלים לייצר משקאות אלכוהוליים על ידי תסיסה חומרים מתוקים (יין, בירה), כדי לעשות חומץ על ידי יין חמוץ. בהודו, קנה סוכר היה מסוגל לייצר סוכר. ברומא העתיקה, צבעי הצמח שימשו - אינדיגו, אליזארין, "סגול עתיק", המתקבל ממינים מסוימים של חלזונות. היו הרבה מבושם שמנים אתריים, המשמש לא רק קטורת, אלא גם חיטוי לשימור גופות בצורה של מומיות (במצרים העתיקה). גאלה (הצרפתית) היתה מפורסמת בסבון.
מי רוצה לדעת או להעריך משהו כימי? זה נחשב "אמא של הכימיה המודרנית", אלכימיה היא תרגול עתיק בשימוש נרחב בימי הביניים, המשלב אלמנטים של כימיה, אנתרופולוגיה, אסטרולוגיה, פיזיקה, רפואה, קסם, פילוסופיה, מטלורגיה, מתמטיקה, מיסטיקה, אמנות ודת.
העמים הערביים היו חוקרים גדולים של אלכימיה, המייצגים אותה ביבשת אירופה. נוהג זה התפתח במסופוטמיה, במצרים העתיקה, בעולם האיסלאמי, באמריקה הלטינית הפרהיסטורית, במצרים, בקוריאה, בסין, ביוון הקלאסית, בקייב ובאירופה, ובקרב האבוריג'ינים.
עם זאת, באותו זמן אנשים עסקו בתערובות של תרכובות אורגניות. חומרים טהורים החלו לקבל הרבה יותר מאוחר.
בימי הביניים, האלכימיה (האלכימיה באה מן האלקימה הערבית, שתחילתה ביציקת הצ'מייה הימייה, יצוק), המציינת את הקשר של האלכימיה עם אמנות ההיתוך והיציקה של מתכות, או מצ'מיה - מצרים, המחברת אלכימיה למקום שממנו היא נוצרה אמנות
הפילוסוף דמוקריטוס הוא דוגמה מצוינת לאלכימאי של ימי קדם. בפועל של אלכימיה יש ארבע מטרות עיקריות, דהיינו. טרנספורמציה של מתכות הנחותות מזהב, השגת הסם של חיים ארוכים, אמצעי לרפא כל רע ולתת חיים ארוכים או חיי נצח לכל מי שקיבל את זה. האלכימאים הגבירו את החיפוש אחר אליקסיר בניסויי מעבדה, ששימשו ארבעה מרכיבים חיוניים בעבודתם: אש, מים, אדמה ואוויר. הסם של חיים ארוכים והפיכת מתכות לזהב ניתן לקבל על ידי קבלת אבן הפילוסוף, חומר מיסטי.
האלכימאים חשבו שמשימתם העיקרית היא להפוך את המתכות הפשוטות לתכשיטים יקרים (זהב, כסף) באמצעות מה שמכונה "אבן הפילוסוף", הם פיתחו שיטות לטיהור חומרים, שבמובן מסוים הכינו את הקרקע לכימיה המתהווה.
בשנת 900 האלכימאים הערבי קיבל כמעט טהור רוח היין.
יצירת חיי אדם מלאכותיים, homunculi, המטרה הרביעית והאחרונה היתה להפוך תמלוגים עשירה יותר מהר. מטרה זו, אולי, היתה רק כדי להבטיח את קיומה, ולא מטרה פילוסופית. כמה מדענים מאמינים שהרעיון להפוך מתכות לזהב הוא מטאפורה הקשורה ישירות לשינוי בתודעה, לניקוי רוחני. ארגונים מסוימים, כמו המזרח הגדול אלכימי, טוענים כי אלכימיה היא טרנספורמציה אנושית.
אלכימיה היה תרגול חשוב מאוד לפיתוח הידע והנהלים שישמשו מאוחר יותר בכימיה המודרנית וברפואה. כמה ידע אלכימי יש גם לאחרונה נכבשה על ידי פיזיקה קוונטית, אשר מציין כי הכל מקושרים קוסמוס. השקפה זו השפיעה רבות על הטיפול שערך הרופא השווייצרי פיליפ פאראצלסוס, שהחל בתפיסה זו בעבודתו, מתוך אמונה כי חומרים כגון מלח, כספית וגופרית מצטלבים בין כל היצורים החיים, כולל בני אדם.
במאה ה -18 כבר היו מספר חומרים אורגניים טהורים מבודדים.
בשנת 1773, אוריאה גבישית היה מבודד, אז טרטרית, ציטרית, מאליק, חומצה גלית ותרכובות אורגניות רבות אחרות.
בתחילת הפיתוח של הכימיה, החוקרים לא מצאו הבדלים בין חומרים אורגניים וחומרים אנאורגניים. עם זאת, מאוחר יותר הם החלו לשים לב כי רוב החומרים המתקבלים מן הטבע "מת" הם מתכות שונות, מלחים, וכו ' יש שונות נמוכה יחסית. בעוד רוב החומרים הנגזרים אורגניזמים של צמחים ובעלי חיים עם חשיפות קטנות יחסית, עוברים שינויים עמוקים.
אמונה זו נשמרת על ידי האנתרופוסופיה הרוחנית הנוכחית, אשר משווה גם את מושגי האלכימיה עם כוחות הנפש. פולימרים יכולים להיקרא macromolecules, שבו יש יחידה חוזרת, המכונה מונומר. התגובה כי צורות פולימרים נקרא פילמור. לדוגמה, חלבון, תאית, עמילן, גומי.
דוגמה: פוליאתילן, קצף פוליסטירן. פולימרים אחרים פולימרים טבעיים: גומי טבעי: פולימר בתוספת איזופרין. עמילן: פולימר של עיבוי של גלוקוז אלפא. תאית: גלוקוז ביתא גלוקוז פולימריות. חלבון: פולימר עיבוי של חומצות אמינו אלפא.
התנהגות שונה, כמו האמינו, דרכים שונות של היווצרות של חומרים שמקורם בטבע מת וחייה, היוו את הבסיס של חלוקת הכימיה לאורגנית ולא אורגנית.
בתחילת המאה ה -19, כבר החלה בהבנה ראשונית של הכימיה האורגנית, כמדע לומד חומרים שנוצרו בבעלי חיים ובאורגניזמים של צמחים.
כאשר הוא אינו מתרחב, הוא משמש לייצור של צלחות, כוסות. בידוד תרמי וחומר המשמש לריפוד. טפלון: פולימר המכיל tetrafluoroethene. החומר המשמש לכיסוי פריטים ביתיים. פלסטיק: פוליסובוטילן: פולימר בתוספת איזובוטילן. קצין ייצור צינור אוויר.
קצין ייצור צמיגים. סיבים: פוליאסטר: קופולימר חומצה dicarboxylic. קצין ייצור רקמות. ניילון: קופולימר של diamines עם חומצה dicarboxylic. Dacron: פולימר עיבוי בין אסתר של חומצה אורגנית עם pollycohol גליקול. יאכטה מפרש הפקה קצין.
מייסד הכימיה האורגנית (1806) יכול להיקרא הכימאי השוודי המפורסם יעקב ברזליוס (1779-1848).
הוא הגדיר כימיה אורגנית כ"כימיה של חומרים צמחיים ובעלי חיים או חומרים שנוצרו בהשפעת כוח חיוני ". באותו זמן, הם עדיין לא ידעו את שיטות קבלת חומרים אורגניים. מכאן נוצרה הדעה כי חוקים מיוחדים המנוהלים על ידי "כוח חיים" פועלים בטבע חי. מה "כוח החיים" הוא, אף אחד לא יכול להסביר. זה נחשב רק כי זה גורם להיווצרות של חומרים אורגניים באורגניזמים. זרם זה בכימיה קיבל את השם VITALISM (אורך חיים ויטאליס - חיים).
דוגמה. פלסטיק מחומם להתפרק כדי להמיס, קרא חומרים thermosetting, כלומר, הם לא יכולים להיות redone. המונח "תרכובת אורגנית" הופיע לפני יותר מ -200 שנה, בהתייחסו לחומרים המיוצרים על ידי אורגניזמים חיים. הם נקראים כיום תרכובות שהם מכילים, ללא קשר אם הם מיוצרים על ידי אורגניזמים חיים.
כימיה אורגנית היא חלק של הכימיה אשר בוחנת את המאפיינים, שיטות לייצור ושימוש תרכובות שנוצרו על ידי אטומי פחמן. זה משחק תפקיד חשוב מאוד בהבנת המאפיינים של פלסטיק, דטרגנטים, תרופות, כמו גם את התהליכים המתרחשים יצורים חיים.
ויטאליזם, מצד אחד, שיחק תפקיד חיובי משום שהוא חילק חומר אורגני וחומר אנאורגני, אך מצד שני, הוא פירוק כימאים מאז הטיף כי כוח חסר חיים לא יכול לקבל חומר אורגני, כלומר. כמעט דחה סינתזה.
עם התפתחות מדעי הטבע, המגמה החיונית הריאקציונרית האידיאליסטית החלה להיות מנוגדת למגמה החומרנית.
אטום זה יש כמה מאפיינים שהופכים אותו מרכיב מיוחד בטבע. ומה הם המאפיינים המיוחדים? אטום זה יש 4 אלקטרונים בשכבת הערכיות, ומאז הוא ametal, זה יכול ליצור קשרים קוולנטיים עם אטומים אחרים. כמה שיחות אתה סופר? זה נכון, פחמן tetravalent, מה שהופך ארבע קשרים! בשם הזה הוא נראה כמו גיבור על.
עד כה, שום דבר יוצא דופן, נכון? אז, אנחנו פונים אל המאפיין השני. כפי שראינו בנושא הקודם, חשבונות פחמן עבור ארבע אג"ח. תן לי לחזור: פחמן תמיד עושה ארבע קשרים. תרכובות אלו יכולות להיות מופצות בארבע דרכים שונות, המייצגות ארבע פשוטות, אחת כפולה ושתיים פשוטות, אחת משולשת ואחת פשוטה או כפולה.
עם ריאגנטים כימיים שונים על חומרים אורגניים ממוצא טבעי, כימאים החלו להשיג מוצרים רבים שאינם נמצאים עוד בטבע.
בשנת 1824, רופא גרמני וכימאי פרידריך וולר (תלמידו של ג 'ברזליוס) סינתזה חומצה אוקסלית מ cyanogen, ובשנת 1833, אוריאה (NH4OCN). מלח אורגני, ציאניד אשלגן, היה חומר המוצא, חמצון אשר הביא חומצה אשלגן חומצה, פירוק החליפין של אשר עם אמוניום גופרתי מייצר חומצה cyano אמוניום, אשר מומר אוריאה על ידי ניטרציה.
אטומי פחמן יכולים לשלב יחד כדי ליצור שרשרות ארוכות של עשרות או אפילו אלפי אטומים הקשורים זה לזה. משמעות הדבר היא כי תרכובות אורגניות עם אותו מספר של אטומים יכול להיות מבנים שונים, כלומר, הם יכולים ליצור חומרים שונים, כמובן, עם מאפיינים ושמות שונים.
עכשיו ההוצאות נעשות, אתה צריך לשלם להם. רויס, המכון המדעי הראשון בעולם. רצינו לשנות את עבודתו של גאי-לוסאק ושל הכימאים המודרניים שלו, לשקם אותם בהקשר של התקופה שלאחר המהפכה. רצינו להראות שבאותו זמן - אחרי לבויזייה - כימיה זו מאופיינת בשינויים מעמיקים, הן ברמת המדעים הכימיים והן בהפצתם, כמו גם במושגים, יותר בטבע הכימי ובמעמד הכימיה. זו התקופה בה מתנהל הכימיה בצורה מחודשת לחלוטין: שינויים פוליטיים, כמו גם במוסדות חינוך, בתרגול של מחקר וניסויים, בתוואי שבין מדעי הטבע, המקצועיות של הכימיה וצמיחת התעשייה הכימית.
וולר עצמו היה מודע לכך שההכנה הסינתטית של אוריאה מחומר אורגני עסקה במכה אכזרית במושג החיוניות, והוא כתב בגאווה למורה ברזליוס: "אני חייב להגיד לך שאני יכול להכין אוריאה בלי להזדקק לכליה או לכליה. באורגניזם חי בכלל ... "
בשנים שלאחר מכן, חומרים אורגניים מורכבים יותר היו מסונתזים.
בשנת 1854, הכימאי הצרפתי מרזלן ברטלו סינתז מספר חומרים אורגניים, כולל שומן. בשנת 1861, אלכסנדר Butlerov (היוצר של התיאוריה של המבנה הכימי של חומרים אורגניים) מסונתז חומר ממותק. לכן, המכה הסופית טופלה על הזרם החיוני.
היה צורך בכימיה אורגנית להתבלט בשורה מיוחדת, אבל עכשיו מסיבות שונות לחלוטין:
· שפע של תרכובות אורגניות.
· ערך מעשי מעמיק של תרכובות אורגניות. הם נחוצים לאדם הן בצורה של מזון (חלבונים, שומנים, פחמימות), והן בצורה של פריטים ביתיים רבים (בגדים, נעליים).
· הייחודיות של תרכובות אורגניות. הם דליקים, להיכנס לתגובות שונות יש isomerism (compounds שיש הרכב זהה אבל מבנה שונה). תמצית התופעה של האיזומריזם התגלתה על ידי א 'מ. באטלרוב, שהראה כי בחומרים איזומריים אטומים מחוברים בסדר אחר.
שלב חשוב בהתפתחות הכימיה היה פיתוח תורת הערכיות של קופר וקקולה בשנת 1857. הבסיס לתיאוריה זו היה טטראולנטיות של פחמן ויכולתו ליצור רשתות. בכרך הראשון של עבודתו על כימיה אורגנית, שפורסם בשנת 1859, Kekule מציג בפעם הראשונה קרוב ההגדרה המודרנית של המושג « אורגניכימיה» --זה« כימיהתרכובותפחמן", אשר כבר משתקף באמת את הכותרת של עבודה זו, אשר תורגם" ספר לימוד של כימיה אורגנית, או כימיה של תרכובות פחמן ". בשנת 1865, הציע Kekule את הנוסחה המבנית עבור בנזן (C6H6), אשר היה אחד הגילויים החשובים ביותר בכימיה אורגנית. בשנת 1917, הציע לואיס לשקול מליטה כימית באמצעות זוגות אלקטרונים (אלקטרון זוג הוא מצב כבול של שני אלקטרונים אינטראקציה).
בשנת 1931, Hückel להחיל תיאוריה קוונטית כדי להסביר את המאפיינים של פחמנים ארומטי חלופי, ובכך הקמת כיוון חדש בכימיה אורגנית - כימיה קוונטית. ב -1933, אינגולד ערך מחקר על הקינטיקה של תגובת החלופה באטום פחמן רווי, שהוביל למחקר נרחב של הקינטיקה של רוב סוגי התגובות האורגניות.
ההיסטוריה של הכימיה האורגנית מוצגת בדרך כלל בהקשר לתגליות שנעשו בתחום מבנה התרכובות האורגניות, אך מצגת זו קשורה יותר להיסטוריה של הכימיה בכלל. זה הרבה יותר מעניין לשקול את ההיסטוריה של הכימיה האורגנית מנקודת המבט של בסיס החומר, כלומר, הנושא בפועל של המחקר של כימיה אורגנית.
עם שחר של כימיה אורגנית, הנושא של המחקר היה בעיקר חומרים ממוצא ביולוגי. עובדה זו היא כי הכימיה האורגנית חייבת את שמה. התקדמות מדעית וטכנית לא עמד דומם, ועם הזמן, הבסיס העיקרי של החומר כימיה אורגנית הפך זפת פחם שפורסמו במהלך הכנת קוקה קולה על ידי סידן פחם. זה היה על בסיס עיבוד של זפת פחם בסוף המאה ה -19 כי הסינתזה האורגנית העיקרית התעוררה. בשנות ה -50 של המאה הקודמת, המעבר של הסינתזה האורגנית העיקרית לבסיס חדש - שמן - התרחשה. לפיכך, תחום חדש של כימיה - פטרוכימיה. הפוטנציאל העצום שהונח בחומרי הגלם החדשים גרם לפריחה בכימיה אורגנית ובכימיה בכלל. הופעתה ופיתוח אינטנסיבי של שדה כזה כמו כימיה פולימר הוא בעיקר בשל בסיס חומר הגלם החדש.
3. השלבים העיקריים של התפתחות הכימיה האורגנית
תקופת הפיתוח עד המאה ה- XIV, המכונה היסודות.
XV - XVII המאה - תחילת הפיתוח או, iatrochemistry, אלכימיה.
המאה XVIII - XIX - הכלל של התיאוריה של חיוניות.
XIX - XX המאה - פיתוח אינטנסיבי, השלב המדעי.
· ספונטנית שלב של להיות כימיה אורגני תרכובות
תקופה זו מרמזת על הדור הספונטני של מושג הכימיה, המקורות. והמקורות חוזרים לרומא העתיקה ולמצרים, שבהם אנשים מאוד מוכשרים למדו להפיק חומר צביעה לצביעת חפצים ובגדים מחומרי גלם טבעיים. תושבים חריגים של לאומים שונים של אותו זמן גם למדו כיצד לקבל חומץ, כדי להפוך משקאות אלכוהוליים מן הסוכר ועמילן המכילים חומרים ממוצא צמחי. ככזה, המושג "כימיה" לא היה קיים, ואת המחקר של חומרים ספציפיים על מנת לברר את המאפיינים ואת ההרכב לא התרחשה. לכן, תקופה זו נקראת ספונטנית. כל התגליות היו טבעיות, בלתי ממוקדות, של הערך היומיומי. זה נמשך עד המאה הבאה.
· תקופה יטרוכימיה - מבטיח את ההתחלה פיתוח
זה היה במאות XVI - XVII כי ישיר רעיונות על כימיה כמו מדע התחיל לצוץ. הודות לעבודתם של מדענים באותה עת, הושגו חומרים אורגניים, הומצאו מכשירים פשוטים לזיקוק ולסובלימציה של חומרים, כלי כימיים מיוחדים שימשו לחריקת חומרים, כדי להפריד בין מוצרי הטבע למרכיבים. המוקד העיקרי של העבודה של אותה תקופה היה רפואה. הרצון להשיג את התרופות הדרושות הובילו לכך שלמפעלים הוקצו שמנים אתריים וחומרי גלם אחרים. אז, קרל Scheele קיבל כמה חומצות אורגניות מחומרים צמחיים:
v Apple;
לימון;
v גלית;
v חלבי;
v אוקסלי.
על המחקר של צמחים הבחירה של חומצות אלה, המדען לקח 16 שנים (מ 1769 עד 1785). זו היתה ההתחלה של הפיתוח, היסודות של הכימיה האורגנית הונחו, אשר ישירות כמו קטע של הכימיה הוגדר ושמו מאוחר יותר. באותה תקופה של ימי הביניים, GF Ruel מבודד גבישים חומצה שתן מ אוריאה. כימאים אחרים קיבלו חומצה סוצ'ניקית מחומצה, חומצה טרטרית. השיטה של זיקוק יבש של חומרי גלם צמחיים וחיות, שדרכו חומצה אצטית, diethyl אתר, אלכוהול עץ מתקבל, משמש בחיי היומיום.
זה סימן את תחילת הפיתוח האינטנסיבי של התעשייה הכימית האורגנית בעתיד.
· Vis חיוני או "חיים חשמל
XVIII - XIX המאה כימיה אורגנית היא כפולה למדי: מצד אחד, ישנם מספר תגליות כי הם בעלי חשיבות רבה. מאידך גיסא, במשך זמן רב, הצמיחה והצטברות הידע הדרוש והרעיונות הנכונים מונעת על ידי התיאוריה הדומיננטית של החיוניות.
המדען הגרמני עבד על תרכובות ציאנידיות ובאחד הניסויים הוא הצליח להשיג גבישים הדומים לחומצת השתן. כך נפלה המכה הראשונה על ההשקפות החיוניות. ההיסטוריה של התפתחות הכימיה האורגנית החלה לצבור מומנטום.
שורהתגליותמרוסקחיוניות
ההצלחה של Veler השראה כימאים של המאה ה -18, ולכן, בדיקות נרחבות ניסויים החלה במטרה להשיג חומרים אורגניים בתנאים מלאכותיים. היו כמה סינתזות כאלה של חשיבות מכרעת וחשובה ביותר.
Ш 1845 - אדולף קולבה, שהיה תלמידו של ולר, הצליח פשוט חומרים אנאורגניים C, H2, O2 כדי להשיג חומצה אצטית על ידי סינתזה מלאה שלב רב, שהוא חומר אורגני.
Ш 1812. קונסטנטין Kirchhoff מסונתז גלוקוז מעמילן וחומצה.
בשנת 1820, אנרי Brakonno denatured חלבון עם חומצה ולאחר מכן טיפל בתערובת עם חומצה חנקתית וקיבל את הראשון של 20 חומצות אמינו מסונתז מאוחר יותר - גליצין.
W 1809 מישל שברל בחן את הרכב השומנים, בניסיון לפצל אותם למרכיביו המרכיבים. כתוצאה מכך, הוא קיבל חומצות שומן וגליצרין.
1854 ג 'יאן ברתלוט המשיך את עבודתו של שברל וגליצרין מחוממת עם חומצה סטארית. התוצאה היא שומן המשכפל את המבנה של תרכובות טבעיות. בעתיד, הוא הצליח להשיג שומנים ושמנים אחרים שהיו שונים במקצת במבנה של מולקולות מן האנלוגים הטבעיים. כלומר, היא הוכיחה את האפשרות של קבלת תרכובות אורגניות חדשות בעלות חשיבות רבה במעבדה. ג 'ב ברתלוט מסונתז מתאן מימן גופרתי (H2S) ו פחמן דיסולפיד (CS2).
Sh 1842 זנין היה מסוגל לסנתז אנילין, צבע מ ניטרובנזן. מאוחר יותר הוא הצליח להשיג מספר צבעים aniline. א בייר יוצר מעבדה משלו, שבה הוא עוסק בסינתזה פעילה ומוצלחת של צבעים אורגניים הדומים לאלו הטבעיים: אליזארין, אינדיגויד, אנתרוקינון, קסנטין.
W 1846 סינתזה של מדענים nitroglycerin Sobrero. הוא גם פיתח תיאוריית טיפוס שאומרת כי חומרים דומים לחלק מן האורגניים וניתן להשיג אותם על ידי החלפת אטומי המימן במבנה.
Ш 1861 А. М. Butlerov מסונתז חומר ממותק בפורמלין. הוא גם גיבש את העקרונות של התיאוריה של המבנה הכימי של תרכובות אורגניות רלוונטיות עד עצם היום הזה.
כל התגליות הללו קבעו את נושא הכימיה האורגנית - פחמן ותרכובותיו. תגליות נוספות הופנו לחקר המנגנונים של תגובות כימיות בחומר אורגני, בקביעת האופי האלקטרוני של האינטראקציות ובבחינת מבנה המרכיבים.
· השני חצי XIX ו Xx המאה - הזמן גלובלי כימי תגליות
ההיסטוריה של התפתחות הכימיה האורגנית לאורך זמן התפתחה יותר ויותר שינויים. עבודתם של מדענים רבים על מנגנונים של תהליכים פנימיים במולקולות, בתגובות ובמערכות נתנה תוצאות פורייה.
אנשים רבים ושונים לקחו חלק ביצירת השטח של חומר אורגני שיש לנו היום. לכן, מדענים של כימיה אורגנית ראויים לתשומת לב. סוף המאה ה -19 וה -20 הוא הזמן של תגליות עולמיות בתעשיית התרופות, הצבע והלכה, כימיה קוונטית. גילוי כימי אורגני
האם תשקולתגליותבתנאימקסימוםמשמעותאורגניכימיה:
1881 מ 'קונרד ומ' גודזיט מסונתזים חומר הרדמה, חומצה ורונית וחומצה סליצילית.
W 1883 ל. קנור קיבל אנטיפרין.
W 1884 פ סטול קיבל את הפירמידה.
1869 האחים הייאט קיבלו את הסיבים המלאכותיים הראשונים.
1884 ד איסטמן מסונתז סרט צלולואיד.
Ø 1890 קיבל L.M דפסי סיבי נחושת אמוניום.
W 1891, מר .. ג Cross עם עמיתים קיבל ויסקוזה.
1897 פ. מישר ובוכנר הקימו את התיאוריה של חימצון ביולוגי (תסיסה ללא תאים והאנזימים התגלו כ biocatalysts).
Sh 1897 F. Misher גילה חומצות גרעין.
Ø תחילת המאה העשרים - הכימיה החדשה של תרכובות organoelement.
1917 לואיס גילה את הטבע האלקטרוני של הקשרים הכימיים במולקולות.
1931 Hückel - מייסד מנגנוני הקוונטים בכימיה.
1931-1933 לאיימוס פאולינג מעיד על תיאוריית התהודה, ומאוחר יותר משתפי הפעולה שלו חושפים את מהות המגמות בתגובות כימיות.
W 1936 ניילון מסונתז.
1930-1940 א. ארבוזוב יוצר התפתחות של תרכובות פוספו-אורגניות, שהן הבסיס להפקת פלסטיק, סמים וחומרי הדברה.
בשנת 1960, האקדמיה נסמיאנוב ותלמידיו יצרו את המזון הסינתטי הראשון בתנאי מעבדה.
בשנת 1963, Du Vinho מקבל אינסולין, וזה צעד ענק קדימה ברפואה.
Sh 1968 הודית H. G Quran הצליח להשיג גן פשוט, אשר סייע בפענוח הקוד הגנטי.
לכן, חשיבותה של הכימיה האורגנית בחייהם של אנשים היא פשוט קולוסאלית. פלסטיק, פולימרים, סיבים, צבעים ולכות, גומי, חומרי PVC, פוליפרופילן ופוליאתילן, וחומרים מודרניים רבים אחרים, שבלעדיהם החיים פשוט לא נראים כיום אפשריים, עברו דרך קשה לגילוי שלהם. מאות מדענים עשו שנים רבות של עבודה קשה כדי לפתח היסטוריה משותפת של התפתחות הכימיה האורגנית.
מסקנה
לכימיה אורגנית חשיבות מדעית ומעשית מכרעת. מטרת המחקר שלה היא מספר עצום של תרכובות ממוצא סינתטי וטבעי. לכן, הכימיה האורגנית הפכה לחלק הגדול והחשוב ביותר של הכימיה המודרנית.
פורסם ב Allbest.ru
...מסמכים דומים
סקירה היסטורית קצרה של התפתחות הכימיה האורגנית. ההשקפות התיאורטיות הראשונות. תורת המבנה א. באטלרוב. שיטות של מולקולות מולקולות אורגניות. סוגי שלד פחמן. איזומריזם, הומולוגיה, איסולוגיה. חוגים של תרכובות אורגניות.
בדיקה, הוסיף 08/05/2013
פעולות בסיסיות בעת עבודה במעבדה של כימיה אורגנית. הקבועים הפיסיים החשובים ביותר. שיטות להקמת מבנה תרכובות אורגניות. יסודות המבנה, המאפיינים וזיהוי תרכובות אורגניות. סינתזה של תרכובות אורגניות.
מדריכים, הוסיף 2015/06/24
תקופת המוצא ופיתוח תיאוריות כימיות. דרכי התפתחות ההתפתחויות המדעיות והטכנולוגיות בתחום יצירת התרופות. נושא הכימיה הרפואית. בעיות יסוד של כימיה אורגנית. תרכובות אורגניות של ארסן.
מצגת נוסף ב 10/23/2013
Adamantane הוא האב הקדמון של הסדרה ההומולוגית של המשפחה פחמימנים של מבנה דמוי יהלום של דיאמנטנט, triamantane. הופעה ופיתוח על בסיס הכימיה של אדמנטאן אחד התחומים של כימיה אורגנית מודרנית, כימיה של polyhedranes אורגני.
נייר ארוך טווח נוסף ב 10/08/2008
תפקיד הכימיה בפיתוח הידע במדעי הטבע. האתגר של עיסוק חדשים אלמנטים כימיים בייצור של חומרים. גבולות הכימיה האורגנית המבנית. אנזימים בביוכימיה וכימיה ביולוגית. קינטיקה של תגובות כימיות, קטליזה.
מדריך המחקר הוסיף ב 11/11/2009
השלבים העיקריים של התפתחות הכימיה. אלכימיה כתופעה של תרבות ימי הביניים. הופעתה ופיתוחה של הכימיה המדעית. מקורות הכימיה. לבויזייה: מהפכה בכימיה. הניצחון של תורת האטום המולקולרית. מקורו של הכימיה המודרנית ובעיותיה במאה ה- XXI.
תקציר, נוסף בתאריך 11/20/2006
המשמעות והמקום של הנושא "סידורים מולקולריים" במהלך הכימיה האורגנית. מטרות, מטרות וגישות דידקטיות במחקר זה. שימוש בכלים דידקטיים אלקטרוניים בהוראת הכימיה, ובמיוחד בסידורים מולקולריים.
הדרכה ידנית, הוסיף 07/22/2010
הבסיס התיאורטי לכימיה אנליטית. שיטות ניתוח ספקטרלי. מערכת היחסים של הכימיה האנליטית עם המדעים והתעשיות. הערך של כימיה אנליטית. השימוש בשיטות מדויקות של ניתוח כימי. תרכובות מורכבות של מתכות.
תקציר נוסף בתאריך 07/24/2008
מסלול החיים של צ'רלס אדולף וורץ, פעילות המחקר שלו. הישגים מדעיים של Würz בתחום הכימיה האורגנית והאורגנית: גילוי של עיבוי אלדול, המחקר של הידריל נחושת, המחקר של המבנה של חומצה hypophosphorous.
12.12.2010
מקור המונח "כימיה". התקופות העיקריות של התפתחות המדע הכימי. סוגי ההתפתחות הגבוהה ביותר של אלכימיה. מקור הכימיה המדעית. גילוי חוקי היסוד של הכימיה. גישת מערכות בכימיה. התקופה המודרנית של התפתחות המדע הכימי.
מאז גילוי האש, האדם חילק חומרים לשתי קבוצות: דליק ולא דליק. חומרים דליקים כללו, בפרט, עץ ושמן או שמן, הם שימשו למעשה דלק. עץ הוא תוצר של מקור צמחי, ושומן ושמן הם מוצרים ממוצא של בעלי חיים וצמחים כאחד. מים, חול, סלעים שונים ורוב החומרים האחרים ממוצא מינרלי לא שרפו, יתר על כן, הם כיבו את האש.
כך היה קשר מובהק בין יכולתו של חומר לשרוף לבין שייכותו לעולם החי או הדומם. אמנם, כמובן, היו ידועים ויוצאים מן הכלל. לדוגמה, פחם וגופרית - מוצרים של חומר דומם - היו בקבוצה של חומרים דליקים.
הידע שנצבר במאה ה -18 הראה כימאים כי אי אפשר לשפוט את אופי החומרים מבוסס רק על דליקות שלהם או דליקות לא. חומרים של טבע דומם יכול לעמוד בעיבוד קשה, וחומרים של חיים או חומר חי פעם לא יכלו לעמוד בעיבוד כזה. המים רתחו והתעבו שוב לתוך המים. ברזל או מלח נמס, אבל התקרר, חזר למצבו המקורי. יחד עם זאת, שמן זית או סוכר כאשר מחומם (אפילו בתנאים שאינם כוללים את האפשרות של שריפת) הפך עשן ואדים. מה שנותר לא היה קשור אליו. שמן זית או סוכר, ולא היה אפשר עוד להפוך את שאריות אלה לשמן זית או לסוכר. בקיצור, החומרים של שתי הקבוצות התנהגו בדרכים שונות ביסודן.
בשנת 1807, הציע ברזליוס חומרים כמו שמן זית או סוכר, אשר אופייניים של חיות בר, שיחה אורגני. חומרים כמו מים ומלחים, המאפיינים את הטבע הדומם, הוא קרא אורגנית.
כימאים לא חדלו להיות מופתעים כי חומרים אורגניים הופכים בקלות לחומרים אנאורגניים כאשר מחומם או אפקט קשה אחר. (האפשרות של טרנספורמציה הפוכה, כלומר, הפיכת החומר האורגני לחומר אורגני, הוקמה בשלב מאוחר יותר.) הפעם היה הזמן של הדומיננטיות של החיוניות - הוראה הרואה בחיים תופעה מיוחדת, בכפוף לחוקי היקום, אך להשפעת כוחות חיוניים מיוחדים (מול חיוניות) . מאה שנים קודם לכן, סטאל, מייסד התיאוריה של phlogiston, היה מגן על חיוניות (ראה פרק 5). תומכי הויטאליזם טענו כי הטרנספורמציה של חומרים אנאורגניים לחומרים אורגניים דורשת איזושהי השפעה מיוחדת ("כוח חיים"), המתבטאת רק ברקמות חיות. מסיבה זו, תרכובות אנאורגניות, כגון מים, נמצאות בכל מקום - הן בתוך גבולות החיים והן בעולם הדומם, ואילו תרכובות אורגניות שנוצרו בהשפעת הכוח החיוני ניתן למצוא רק ברקמות חיות.
כימאים שטיפלו במרכיבים הכי שכיחים והשתמשו בשיטות הנפוצות ביותר, כמובן, לא יכלו לבצע את השינוי שחייב השתתפות של כוחות חיוניים.
הספקות הראשונים על תוקף ההצהרה הזאת התעוררו לאחר פרסומו בשנת 1828 של יצירתו של פרידריך וולר (1800-1882), כימאי גרמני, תלמידו של ברזליוס. Wöhler, בפרט, היה מעוניין ציאנידים ותרכובות נלוות. חימום של אמוניום ציאניט (בשלב זה תרכובת זו יוחסה ללא תנאי לחומרים אנאורגניים שאין להם שום קשר לחומר החי), גילה וולר כי גבישים דמויי אוריאה נוצרים במהלך תהליך החימום - תוצר של פעילות חיונית של בני אדם ובעלי חיים המופרש בכמויות משמעותיות עם שתן . לאחר בזהירות בחן גבישים אלה, Wöhler קבע כי הוא למעשה השיג אוריאה, תרכובת אורגנית ללא ספק.
Wöhler חזר על הניסוי מספר פעמים, ולוודא שהוא יכול להפוך תרכובת אנאורגנית (amanium cyanate) לתוך אורגני (אוריאה) כרצונו, דיווח על תגליתו לברזליוס. ברזליוס היה אדם עקשן, ששינה את דעתו רק לעתים נדירות בהשפעתו של מישהו, אך במקרה זה נאלץ להסכים שההפרדה בין תרכובות אורגניות לאורגניות שביצע ברליוס אינה ברורה כפי שחשב.
עם זאת, לא overestimate את הערך של עבודה זו Wohler. כשלעצמה, זה לא כל כך משמעותי. במובהק, ציאניט אמוניום אינו תרכובת אורגנית טיפוסית, אך גם אם ניקח בחשבון את זה, ההמרה של ציאנאט אמוניום לאוריאה (כפי שהוכח לאורך זמן) היא פשוט תוצאה של שינוי בהסדר האטומים בתוך המולקולה. ואכן, מולקולת אוריאה היא למעשה מולקולה שנבנתה מחדש של אותו ציאניט אמוניום.
עם זאת, לא ניתן להכחיש את הערך של גילוי וואהלר. הוא תרם להפלת הוויטאליזם והשראה בהשראת חומרים כימיים כדי לסנתז חומר אורגני; ללא התגלית הזאת, כימאים היו מכוונים את מאמציהם בכיוון אחר.
בשנת 1845, Adolphe וילהלם הרמן Kolbe (1818-1884), סטודנט של Wöhler, בהצלחה synthesized חומצה אצטית, אשר בזמנו היה נחשב ללא ספק להיות חומר אורגני. יתר על כן, הוא סינתז את זה בשיטה כזו, אשר אפשרה לעקוב אחר שרשרת שלמה של טרנספורמציות כימיות - מרכיבים ראשוניים (פחמן, מימן וחמצן) למוצר הסופי - חומצה אצטית. בדיוק כך סינתזה של אלמנטיםאו סינתזה מלאהוהיה צורך בכך. אם סינתזה של אוריאה של אוריאה העלה ספקות לגבי קיומו של "כוח החיים", סינתזה של חומצה אצטית של קולבה פתרו את הבעיה.
הכימאי הצרפתי פייר יוג'ין מרסליין ברטלוט (1827-1907) בשנות ה -50 של המאה ה XIX. החל פיתוח שיטתי של סינתזה של תרכובות אורגניות והשיג הצלחה רבה. הוא סינתז, בפרט, תרכובות ידועות וחשובות כגון מתיל וכוהל אתילי, מתאן, בנזן, אצטילן. ברתלוט "שבר את הגבול" בין כימיה אורגנית ואורגנית, וסיים את "האיסור" הידוע לשמצה. בעתיד, זה "הסגת גבול" הפך נפוץ.
"לבנים" של החיים
Wöhler, Kolbe, ו Berthelot סינתזה תרכובות אורגניות פשוטות יחסית, בעוד חיות הבר מאופיינות במרכיבים מורכבים יותר באופן משמעותי כגון עמילן, שומנים וחלבונים. זה הרבה יותר קשה ללמוד תרכובות כאלה; זה לא קל אפילו להקים את הרכיב הבסיסי המדויק שלהם. באופן כללי, המחקר של חומרים אורגניים הבטיח לפתור בעיות רבות, אבל הכימאי של המאה הקודמת לא היה קל לגשת לחומרים אלה.
בתחילה, זה היה ידוע רק כי אלה מורכבים compounds יכול להיות שבור לתוך פשוט "אבני הבניין" ("לבנים"), חימום אותם עם חומצה מדוללת או בסיס מדולל. הרוקח הרוסי קונסטנטין זיגמונדובוביץ 'קירכהוף (1764-1833) היה הראשון שערך מחקר מפורט בנושא זה. ב- 1812 הוא הצליח להפוך עמילן, מחמם אותו בחומצה, לתוך סוכר, אשר נקרא מאוחר יותר גלוקוז .
ב -1820, הכימאי הצרפתי אנרי ברקון (1780-1854) טיפל בג'לטין באותו אופן (תוצר של חלבון denaturation) וקיבל גליצין - חומצה אורגנית המכילה חנקן, השייכת לקבוצה של חומרים ששמו מאוחר יותר (Berzelius) חומצות אמינו. גליצין היה הראשון מבין עשרים חומצות אמינו שונות המבודדות במאה הבאה מחלבונים טבעיים.
הן עמילן והן חלבון יש מולקולות ענק שנבנו, כפי שהתברר מאוחר יותר, מרשתות ארוכות המורכבות משאריות גלוקוז וחומצות אמינו, בהתאמה. כימאים של המאה ה XIX. למעשה לא היו מסוגלים לסנתז את הרשתות הארוכות האלה במעבדה. אחרת זה היה עם שומנים.
הכימאי הצרפתי מישל יוג'ין שבריל (1786-1889) הקדיש את המחצית הראשונה של חייו היצירתיים הארוכים ללימוד שומנים. בשנת 1809, הוא עיבד סבון (שהושג על ידי חימום של חומצה עם חומצה אלקלית) ומבודד מה שאנחנו מכנים עכשיו חומצות שומן. מאוחר יותר הוא הראה כי, הופך סבון, שומנים לאבד גליצרין.
מולקולת הגליצרול היא פשוטה יחסית, והיא בנויה בצורה כזו כי קבוצות נוספות של אטומים יכול בקלות לצרף את זה.
לכן, זה היה די הגיוני להניח, בעוד עמילנים וחלבונים נבנים ככל הנראה מתוך מספר רב של שאריות פשוטות של מולקולות, המצב עם שומנים שונה. עד אמצע המאה ה XIX. הוא האמין כי שומנים נבנו כנראה מן שאריות של רק ארבע מולקולות: מולקולות גליצרול ושלוש מולקולות חומצות שומן.
בשלב זה, ברתלוט אמר את המילה. בשנת 1854, על ידי חימום גליצרול עם חומצה סטארית (אחת מחומצות השומן הנפוצות ביותר שמקורן בשומנים), הוא קיבל מולקולה המורכבת משאריות של מולקולת גליצרין ושלושה שאריות של מולקולה של חומצה סטארית. זה tristearinאשר התברר להיות זהה tristearin נגזר שומנים טבעיים, היה המורכב ביותר של מוצרים טבעיים מסונתז באותה עת.
ברטלו עשה צעד חשוב עוד יותר. במקום חומצה סטארית, הוא לקח חומצות דומות לה, אבל לא נגזר שומנים טבעיים, וגם מחומם אותם עם גליצרול. כתוצאה מכך, ברטלוט קיבל תרכובות דומות מאוד שומנים רגילים, אבל שונה במקצת מכל השומנים הטבעיים.
סינתזה זו הראתה כי הכימאי הוא לא רק מסוגל לסנתז אנלוגים של מוצרים טבעיים, הוא מסוגל לעשות יותר. לדוגמה, זה יכול לסנתז תרכובת כי הוא אורגני בכל נכסיה של מוצרים דוממים. זה עם סינתזה של אנלוגים של מוצרים טבעיים כי ההישגים הגדולים ביותר של הכימיה האורגנית במחצית השנייה של המאה ה -19 מחוברים. (ראה פרק 10).
באמצע המאה ה XIX. זה הפך פופולרי כדי לסווג אחד או תרכובת אחרת כמו אורגני או לא אורגני, מבוסס רק על אם זה או אינו תוצר של רקמה חיה. באותו זמן, תרכובות אורגניות כאלה כבר ידוע כי לא יכול להיות מוצרים של פעילות חיונית של אורגניזמים. אף על פי כן, חלוקת המרכיבים לאורגניים ולאורגניים היתה הגיונית. המאפיינים של תרכובות של שיעורים אלה, כפי שהתברר, שונים כל כך שאפילו שיטות העבודה של הכימאי האורגני והכימאי האורגני הם שונים לחלוטין.
זה הפך להיות ברור יותר ויותר כי ההבדל בין תרכובות אורגניות ו אנאורגניים נובע המוזרויות של המבנה הכימי של המולקולות של תרכובות אלה. כימאים רבים החלו לדבר על סוגים שונים של אורגני תרכובות אנאורגניות. המולקולות של רוב החומרים האורגניים שבהם עסקו הכימאים של המאה התשע-עשרה מכילים סך של שניים עד שמונה אטומים. ואכן, במולקולות של תרכובות אנאורגניות מעטים, מספר האטומים מגיע לתריסר.
בה בעת, המולקולות של המרכיבים האורגניים הפשוטים ביותר מכילות עשרה אטומים או יותר, ולעתים קרובות מספר האטומים במולקולה של תרכובת אורגנית נמדד על ידי כמה עשרות. מולקולות של תרכובות כגון עמילן או חלבון יכול להיקרא ענקית ללא כל הגזמה: הם מכילים אלפי ואפילו מאות אלפי אטומים.
ברור למדי כי מולקולה אורגנית מורכבת יכולה בקלות להתמוטט בקלות ובלתי הפיכה גם עם השפעה שלילית קלה, למשל, עם חימום מתון, בעוד מולקולות פשוטים לא אורגני לעבור שינויים אפילו עם עיבוד קשה.
בנוסף, לכל תרכובות אורגניות, ללא יוצא מן הכלל, יש אטום פחמן אחד או יותר במולקולות שלהם. כמעט כל המולקולות מכילות גם אטומי מימן. מאז פחמן ומימן עצמם הם דליקים, ניתן להניח כי תרכובות שבו אלמנטים אלה ממלאים תפקיד חשוב כל כך גם בין דליק.
הכימאי הגרמני פרידריך אוגוסט קקולה פון סטרדוניץ (1829-1886) אשר נקרא בדרך כלל Kekule עשה את המסקנה הנכונה. בספר לימוד שפורסם על ידו בשנת 1861, Kekule הגדיר כימיה אורגנית כמו הכימיה של תרכובות פחמן. פיתוח המחשבה הזאת, ניתן להגדיר כימיה אנאורגנית כמו הכימיה של תרכובות פחמן. הגדרה זו נפוצה. נכון, כמה תרכובות פחמן, כולל פחמן דו חמצני סידן פחמתי, צריך להיחשב תרכובות אנאורגניות טיפוסי ולא אלה אורגני טיפוסי. תרכובות פחמן כאלה נחשבים בדרך כלל בעבודות על כימיה אי-אורגנית.
איזומרים ורדיקלים
כאשר כימאים ניסו ליישם את הרעיונות של התיאוריה האטומית למולקולות של תרכובות אנאורגניות פשוטות, שמחקריהן קשורות להישגי הכימיה של המאה ה -18, התברר כי גישה כזו תהיה מקובלת למדי. זה מספיק כדי להצביע על סוגים שונים של אטומים המרכיבים כל מולקולה, ומספרם. מולקולת החמצן ניתן לכתוב כמו O 2, מימן כלורי כמו HCl, אמוניה כמו NH 3, נתרן סולפט כמו Na 2 SO 4, וכו '
נוסחאות כאלה, המציגות רק את מספר האטומים של כל סוג במולקולה, נקראים אמפירי (אמפירי - הוקמה באופן ניסיוני). בעשורים הראשונים של המאה ה XIX. זה נחשב כי לכל תרכובת יש הנוסחה האמפירית שלה, וכי זה לא יכול להיות זהה עבור שני תרכובות שונות.
עם תרכובות אורגניות אשר מולקולות היו בגודל מרשים, המצב היה מסובך יותר. בשיטות של ראשית המאה ה -19, היה זה קשה מאוד, קרוב לוודאי ולא אפשרי, ליצור נוסחה אמפירית מדויקת, אפילו לא פשוטה כל כך בהשוואה לחלבונים אורגניים כמו מורפיום. כיום, ידוע כי מולקולת המורפיום מכילה 17 אטומי פחמן, 19 אטומי מימן, 3 אטומי חמצן ואטום חנקן אחד (C 17 H 18 NO 3). הנוסחה האמפירית של חומצה אצטית (C 2 H 4 O 2) היא הרבה יותר פשוטה מאשר הנוסחה של מורפיום, אבל יחסית לנוסחה זו במחצית הראשונה של המאה ה -19. לא היתה הסכמה. עם זאת, מאז כימאים הולכים ללמוד את המבנה של מולקולות של חומרים אורגניים, הם היו צריכים להתחיל עם הקמת נוסחאות אמפיריות.
בשנות ה -80 של המאה XVIII, Lavoisier ניסה לקבוע את התוכן היחסי של פחמן ומימן בתרכובות אורגניות. הוא שרף את המתחם הנחקר ושקל את דו-תחמוצת הפחמן והמים. תוצאות קביעה זו לא היו מדויקות. בשנים הראשונות של המאה XIX. גאי-לוסאק (מחבר החוק של יחסי נפח, ראה פרק 5) ועמיתו, הכימאי הצרפתי לואי ז'אק טנרד (1777-1857) שיפרו את השיטה. הם הראשון מעורבב למתחם אורגני למד עם חמצון ורק אז נשרף. סוכן חמצון, כגון אשלגן chlorate, כאשר מחומם, משחרר חמצן, אשר מתערבב היטב עם חומר אורגני, וכתוצאה מכך בעירה מהירה ומלאה. איסוף פחמן דו חמצני ומים שפורסמו במהלך בעירה, Gay-Lussac ו Tenard יכול לקבוע את היחס של פחמן ומימן במתחם המקורי. בעזרת התיאוריה של דלטון השתפר באותה תקופה, יחס זה יכול לבוא לידי ביטוי בערכים אטומיים.
תרכובות אורגניות רבות מכילות רק פחמן, מימן וחמצן, ולכן, לאחר שקבעו את התוכן של פחמן ומימן, במקרים רבים ניתן היה לקבוע את הנוסחה האמפירית של המתחם. בשנת 1811, גיי- Lussac ו Tenar הידור נוסחאות אמפיריות במשך כעשרים תרכובות אורגניות, כולל כמה סוכרים פשוטים.
הכימאי הגרמני יוסטוס ליביג (1803-1873) שיפר את שיטת הניתוח וב -1831 הצליח להשיג נוסחאות אמפיריות מהימנות מאוד. שנתיים לאחר מכן, כימאי צרפתי ז'אן Baptiste אנדרה Dumas (1800-1884) שינתה את שיטת Liebig. באמצעות השיטה שפותחה על ידו, יחד עם מוצרים אחרים של בעירה, אפשר היה גם לאסוף חנקן, וכתוצאה מכך, לקבוע את תוכן חנקן ב חומר אורגני.
מייסדים אלה ניתוח אורגני במהלך המחקר, הם השיגו תוצאות אשר זעזעו את האמונה בחשיבות של הנוסחה האמפירית. זה קרה כדלקמן.
בשנת 1824, ליביג למד מלכודות, מלחים של חומצה נפץ, וואהלר (שבסופו של דבר יהפוך לחבר הנאמן של ליביג בקרוב לסנתז אוריאה, ראה סעיף התרסקות של ויטאליזם) למד ציאניטים, מלחים של חומצה צינית. שני המדענים שלחו דיווחים על עבודתם ליומן שפורסם על ידי גיי-לוסאק.
קריאת הדוחות, גיי-לוסאק ציינה כי הנוסחאות האמפיריות של תרכובות אלה זהות, אם כי המאפיינים המתוארים שונים לחלוטין. כך, במולקולות של ציאניט וכסף יש גם אטום אחד של כסף, פחמן, חנקן וחמצן. גאי-לוסאק דיווח על התצפיות האלה לברזליוס, שנחשב אז לכימאי הכי בולט בעולם, אבל ברליוס לא רצה להאמין לגילוי הזה. עם זאת, בשנת 1830, Berzelius עצמו קבע כי שתי חומצות אורגניות ענבים ו יקב- אם כי יש להם תכונות שונות, הם מתוארים על ידי אותה נוסחה אמפירית (כפי שנקבע עכשיו, ס 4 Н 6 О 6). מאחר שהיחסים בין היסודות בתרכובות השונות היו זהים, הציע ברזליוס לקרוא תרכובות כאלה איזומרים (מתוך מילים יווניות ??? - שווה, זהה ו ????? - חלק, לשתף). הצעתו התקבלה. בעשורים הבאים גדל מספר האיזומרים הפתוחים במהירות.
נראה ברור שאם שני מולקולות בנויות מאותו מספר של אותם אטומים ועדיין יש להן תכונות שונות, ההבדל הוא מושרש באופן שבו האטומים ממוקמים בתוך המולקולה. במולקולות פשוטות של תרכובות אנאורגניות, אטומים יכולים להיות ממוקמים רק בדרך אחת. תרכובות כאלה פשוט לא יכול להיות איזומרים, ו נוסחה אמפירי מספיק למאפיינים שלהם. אז, H 2 O הוא מים ולא שום דבר אחר.
במולקולות אורגניות מורכבות יותר, סידור האטומים עשוי להיות שונה, ולכן, קיומם של איזומרים הוא אפשרי. ההבדל בין סידור האטומים במולקולות של ציאנאט ופולימטים הוא קל לזהות, שכן כל מולקולה מכילה רק כמה אטומים. נוסחת כסף ציאניט ניתן לכתוב כמו AgOCN, ואת הנוסחה מלכודת ניתן לכתוב כמו AgNCO.
עם מספר גדול יותר של אטומים, מספר הסידורים האפשריים גדל כל כך עד כי הוא הופך להיות קשה להחליט איזה מתחם מתאים לאיזה הסדר. אפילו שאלת המבנה של חומצות ענבים וחומצות טרטריות, שמולקולותיהן מכילות 16 אטומים, לכימאים של המחצית הראשונה של המאה התשע-עשרה. היה מורכב ביותר, ונראה כי פשוט לא ניתן יהיה לבנות את המבנה של מולקולות גדולות עוד יותר.
הבעיה של מבנה המולקולות כמעט מיד עלולה להידחות כבלתי פתירה, אם לא ניתן לפשט אותה.
מ 1810, Gay-Lussac ו Tenar עבד על מימן cyanide HCN, אשר, כפי שהם הראו, הוא חומצה, אם כי הוא אינו מכיל חמצן. (תגלית זו, כמו התגלית של דייוי, שהקימה בערך באותו זמן כי מימן כלורי הוא חומצה, הפריכה את השקפתו של לבויזייה כי חמצן הוא מרכיב אופייני לחומצות.) גיי-לוסאק וטנרד גילו כי קבוצת CN ( קבוצת ציאניד) יכול לנוע מן המתחם למתחם מבלי להתפורר לתוך פחמן הפרט אטומי חנקן. קבוצת CN מתנהג כמו כלור בודד או אטום ברום, כך נתרן cyanide NaCN יש כמה מאפיינים משותפים עם נתרן כלורי NaCl ו נתרן ברומיד NaBr.
קבוצה של שני אטומים (או יותר), המסוגלת לנוע ללא שינוי ממולקולה אחת לאחרת, נקראה על ידי רדיקלי (מן השורש הלטיני - שורש). קבוצות אלה קיבלו שם כזה מהסיבה הבאה. באותו זמן, הוא האמין כי מולקולות יכול להכיל מספר מצומצם של קבוצות קטנות של אטומים ורדיקלים הם דווקא אותם "שורשים" שממנה, כביכול, מולקולה "גדל".
כמובן, קבוצת CN היא בין הפשוטה ביותר, אבל וולר וליביג, בעבודתם המשותפת, הראו זאת בנזואיל קבוצה, כמו ציאניד, יכולה לנוע ללא הרס ממולקולה אחת לאחרת. הנוסחה האמפירית של קבוצת בנזואיל, כפי שנקבעה כיום, היא C 7 H 5 O.
בקיצור, התברר כי ניתן לגלות את סוד המבנה של מולקולות גדולות רק על ידי הקמת המבנה של מספר מסוים של רדיקלים שונים. אז זה לא יהיה קשה (כפי שהכימאים של אותו זמן קיוו) לבנות מולקולות מהרדיקלים. זה קורה!
הערות:
על תהליך יצירת הרעיונות על "היסודות-אלמנטים", ראה: א Akhutin מקורות מיתולוגיים של התיאוריה של אלמנטים. בספר: ההיסטוריה הכללית של הכימיה. הופעתה ופיתוחה של הכימיה מימי קדם ועד למאה ה- XVII.- M: מדע, 1980, עמ ' 74-91.
"אלמנט" הוא מילה לטינית ממוצא לא ידוע. היוונים לא השתמשו בו, אבל מכיוון שזהו אחד המושגים החשובים ביותר של הכימיה המודרנית, אי אפשר לעשות בלעדיו, אפילו באותם מקרים כשמדובר ביוונים.
ראה: א 'שאמין, ביו-קטליזה וביו-קטליסטיות (סקיצה היסטורית) - M: Nauka, 1971, 196 p.
ראה: י 'ס' מוסבקוב - הערכה היסטורית של סינתזת וולר - שאלות על תולדות הטבע והטכנולוגיה, 1957. 5, s. 66-73.
אולם זו היתה רק התבוסה הראשונה של החיוניות, שהמשיכה להחזיק את מקומה בתחומים אחרים של הכימיה. למרות ההיחלשות האיטית של מעמדה לאורך המאה התשע-עשרה, החיוניות לא נעלמה לחלוטין היום. תיאור מלא של השלבים השונים של קריסת החיוניות ניתן למצוא בספר. " היסטוריה קצרה ביולוגיה "(אזימוב א. תולדות הביולוגיה, אנגלית, מוסקווה, מיר, 1967).
ראה: י 'ס' מוסבקוב מרזלן ברתלוט. 1827-1907. - M.: Nauka, 1965, 231 p.
ראה: א 'נ' שמין, נ 'א' דזברייילא: פיתוח כימיית חומצת אמינו .- M:. Nauka, 1974, 152 עמ '.
הצהרה זו כבר מיושנת. בשנת 1963, חלבון טבעי הראשון היה מסונתז - אינסולין. עכשיו השיטות של סינתזה חלבון השתפרו באופן משמעותי, הסינתזה שלהם כבר לא בעיה. כימאים יכולים גם לסנתז ביופולימרים טבעיים מורכבים אחרים - חומצות גרעין. ראה: א 'נ' שמיין - סינתזה של חלבונים כימיים (מסה היסטורית). - M: Nauka, 1969, 115 p.
ראה: Bykov G. V. Avgust Kekule. 1828-1896. מסה על החיים ועל פעילויות. - M:. Nauka, 1964, 236 עמ '.
ראה: Musabekov Yu S. Justus Liebig - M: בית ההוצאה לאור של האקדמיה הלאומית למדעים של בריה"מ, 1962, 215 עמ '.
ליביג היה אחד ממורי הכימיה המוכשרים ביותר בהיסטוריה של קיומו. הוא לימד באוניברסיטת גיסן, שם אירגן את קורס המעבדה האמיתי הראשון בכימיה. כימאים רבים עבדו עם ליביג ולמדו ממנו את שיטות העבודה במעבדה. ליביג הצליח ליצור בית ספר מדעי שבו נוצרו כימאים מפורסמים רבים. בזכות יצירותיו של Liebig עד סוף המאה ה XIX. גרמניה הפכה ל"עוצמה הכימית "של אירופה, עוד לפני צרפת.
חלקם, אבל לא כולם. נתרן כלורי הוא הכרחי לכל החיים, נתרן ברומיד יש אפקט רעיל קל, ציאניד נתרן הוא רעל מהר משחק.
ראה: K. Shorlemmer הופעתה ופיתוחה של הכימיה האורגנית .- M: 1937; Bykov G.V. היסטוריה של כימיה אורגנית. גילוי של תרכובות אורגניות החשובות ביותר .- M: Nauka, 1978, 379 עמ '.
טוען ...