Sajarah kimia organik. Subjek jeung ajén Kimia organik

Sababaraha urang mikir ngeunaan naon peran kimia organik dina kahirupan lalaki modern. Tapi éta badag, hese overestimate. Isuk-isuk, nalika jalma wakes nepi na mana keur nyeuseuh, sarta ogé kana magrib, nalika anjeunna mana anu ka ranjang, manehna terus marengan produk kimia organik. Sikat huntu, pakean, kertas, kosmétik, jati jeung desain interior, sarta leuwih - kabeh ieu mere urang eta. Tapi sakali deui ieu mah perkara, sarta dina kimia organik uninga pisan saeutik.

Hayu urang tingali hambalan kumaha ngalobaan by step sajarah kimia organik.

1. Mangsa pembangunan nepi ka abad XIV, disebut alam.

2. XV - abad XVII - awal ngembangkeun atanapi alchemy iatrochemistry.

3. Abad XVIII - XIX - dominasi téori vitalism.

4. XIX - abad ka XX - ngembangkeun intensif, tahapan ilmiah.

Mimitian atawa fase alami ngembangkeun kimia organik

Fase ieu ngawengku pisan mecenghulna konsep asal kimiawi. Jeung asal balik sajauh deui sakumaha Roma kuno jeung Mesir, nu mangrupakeun padumuk pisan sanggup diajar nyieun dyes pikeun ngawarnaan objék jeung baju tina bahan baku alam - daun sarta batang pepelakan. Ieu nya indigo teh, mere warna biru jero, sarta alizorin staining sacara harfiah sadayana nuansa juicy tur pikaresepeun tina jeruk jeung beureum. Unusually pangeusi nimble of nationalities béda waktos ogé diajar kumaha carana meunang cuka nu, sangkan arwah ti sukrosa jeung zat pati-ngandung asal tutuwuhan.

Perlu dipikanyaho yén kadaharan pisan umum dina aplikasi tina périoda sajarah ieu nya éta lemak sato, minyak nabati sarta résin nu dipaké ku chefs na healers. Sarta ogé dina kahirupan sapopoe rupa racun éta pageuh saperti hubungan senjata utama vnutriusobnyh. Kabéh zat ieu produk kimia organik.

Tapi, hanjakalna, sakumaha misalna, konsep "kimia" teu aya, jeung ulikan ngeunaan zat husus dina urutan netelakeun sipat jeung wangunan henteu lumangsung. Ku alatan éta, mangsa ieu disebutna spontan. Kabéh pamanggihan éta acak, alam unfocused tina nilai konsumen. Ieu terus nepi ka abad salajengna.

iatrochemistry jaman - a ngembangkeun mimiti ngajangjikeun

Mémang, ieu di XVI dina - XVII abad mimiti muncul Répréséntasi langsung kimia salaku élmu. Ngaliwatan karya élmuwan sababaraha waktu geus ditangtukeun zat organik nimukeun aparat basajan pikeun distilasi na sublimation zat dipaké hiji kapal kimiawi husus pikeun crushing zat ka separation bahan produk alam.

Fokus utama waktos anu ubar nu. Kahayang pikeun meunangkeun obat diperlukeun geus ngarah ka kanyataan yén pabrik ngadeg minyak atsiri jeung bahan baku lianna. Ku kituna, Karl Scheele anu diala sababaraha asam organik tina bahan baku sayur:

• malic;
• lemon;
• gallic;
• susu;
• oksalat.

Dina ulikan ngeunaan tutuwuhan jeung alokasi ieu élmuwan asam nyandak 16 taun (1769 nepi ka 1785). Ieu awal ngembangkeun, neundeun pondasi kimia organik, nu langsung salaku cabang kimia geus pasti na ngaranna engké (awal abad XVIII).

Dina période sarua GF Tengah disorot kristal Rueil asam urat ti uréa. kimiawan séjén asam succinic dimenangkeun ti Amber, asam tartaric. Dina pamakéan umum ngawengku hiji metoda distilasi garing tutuwuhan sarta sato bahan, ku nu ieu dicandak asam asétat, diétil éter, alkohol kai.

Kituna mimiti ngembangkeun intensif di industri kimia organik kapayunna.

Vis vitalis, atawa "gaya hirup"

XVIII - abad XIX pikeun kimia organik pisan dua-melu: dina hiji leungeun, aya sababaraha pamanggihan nu gaduh nilai rongkah. Di sisi sejen, lila, tumuwuhna sarta akumulasi gagasan pangaweruh jeung bener luyu dipeungpeuk téori dominan tina vitalism.

Téori ieu dikedalkeun tur outlined utama Jens Jakobs Berzelius, anu dina waktos anu sareng manéhna sorangan geus dibikeun, jeung harti kimia organik (taun pasti aya kanyahoan, atanapi 1807 atawa 1808). Numutkeun dibekelan teori ieu, zat organik bisa ngawujud ukur dina hirup organisme (tutuwuhan jeung sasatoan, kaasup manusa), sakumaha hijina mahluk hirup boga husus "hirup gaya" anu ngamungkinkeun zat ieu dihasilkeun. Bari Zat anorganik meunang organik pancen teu mungkin, sabab nu produk inanimate, non-kaduruk, tanpa vis vitalis.

élmuwan sarua klasifikasi kahiji sadaya dipikawanoh dina waktu sanyawa dina anorganik (non-hirup, sagala zat kawas cai jeung uyah) jeung organik (hirup, jalma nu kawas minyak zaitun jeung gula) geus diusulkeun. Ogé Berzelius munggaran diresmikeun husus yén kimia organik misalna. Tekad éta: a bagian kimia nu ngulik zat diturunkeun tina mahluk hirup.

Mangsa ieu, para élmuwan gampang dilaksanakeun konversi sanyawa organik kana anorganik, e.g., ku durukan. Sanajan kitu, kamungkinan reconversion nanaon teu dipikawanoh acan.

Nasib bakal mibanda éta, yén ieu murid Jens Berzelius Fridrih Veler nyumbang ka awal runtuhna téori guruna.

élmuwan Jérman dipake dina sanyawaan sianida na di salah sahiji percobaan dipigawé pikeun ménta kristal manages Sarua jeung asam urat. Hasilna, hiji ulikan leuwih teleb anjeunna manggihan yén bener junun meunang zat organik ti anorganik, tanpa wae vis vitalis. Perkara teu sabaraha skeptis Berzelius, anjeunna kapaksa ngaku kanyataan undeniable ieu. Ku kituna eta ieu diurus nu niup heula kana pintonan vitalistic. Sajarah kimia organik mimiti mangtaun moméntum.

Sababaraha pamanggihan, vitalism ditumbuk

Wöhler kasuksésan geus diideuan kimiawan tina abad XVIII, jadi mimiti nguji nyebar sarta percobaan dina urutan pikeun ménta zat organik dina vitro. skala sapertos anu kritis tur pangpentingna geus sababaraha.

1. 1845 G. - Adolf Kolbe mana éta murid Wöhler, manages basajan inorganics C, H _2, O ₂ total sintésis multilengkah pikeun ménta asam asétat, anu mangrupa bahan organik.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom dilaksanakeun sintésis glukosa tina aci jeung asam.
3. 1820 Anri Brakonno asam protéin denatured lajeng diolah kalayan asam nitrat sarta campuran dicandak ti asam 20 amino munggaran disintésis engké - glisin.
4. 1809 Michel Chevreul diulik komposisi lemak, nyoba dibeulah kana komponén panyusunna. Hasilna, anjeunna narima asam lemak jeung gliserol. 1854, Zhan Bertlo terus operasi Chevrel gliserol sarta dipanaskeun kalayan asam stearic. Hasilna - lemak, persis repeats struktur sanyawaan alami. Engké, anjeunna junun meunang sarta lemak jeung minyak, nu éta rada beda dina struktur molekul ti analogues alam lianna. Anu nunjukkeun kamungkinan meunangkeun sanyawa organik anyar pentingna hébat di laboratorium.
5. J. Berthelot disintésis métana tina hidrogén sulfida (H ₂ S) jeung disulfida karbon (CS _2).
6. 1842 Zinin éta bisa nyintésis éta aniline ti ngalelep nitrobenzene. Engké anjeunna junun meunang sababaraha dyes aniline.
7. A. bayer nyiptakeun laboratorium sorangan, anu geus sintésis aktip tur sukses dyes organik, sarupa jeung alam: alizarin, indigoid, antrohinonovye, xanthene.
8. 1846 sintésis élmuwan nitrogliserin Sobrero. Anjeunna oge ngembangkeun hiji jenis tiori, anu nyebutkeun yen zat nu sarupa jeung sababaraha anorganik sarta bisa jadi disiapkeun ku ngaganti atom hidrogén dina struktur.
9. 1861 A. M. Butlerov disintésis sweetener of formalin. Tembok ngarumuskeun ku dibekelan teori struktur kimia sanyawa organik relevan pikeun dinten hadir.

Kabéh papanggihan ieu geus ngaidentifikasi subyek kimia organik - karbon jeung sanyawaan na. pamanggihan salajengna geus fokus kana mékanisme tina réaksi kimiawi dina kimia organik, pikeun ngadegkeun alam interaksi éléktronik, sarta pikeun struktur sanyawa.

Kaduana satengah tina XIX jeung XX abad ka - waktu pamanggihan kimiawi global

Sajarah kimia organik leuwih waktos parantos undergone sakabéh parobahanana badag. Dianggo loba élmuwan leuwih mékanisme prosés internal dina molekul, réaksi jeung sistem geus yielded hasil fruitful. Ku kituna, dina 1857, Friedrich Kekule dimekarkeun téori valénsi. Ogé milik istighfar hébat - kapanggihna struktur molekul ti hidrokarbon aromatik bénzéna. Dina waktos sami A. M. Butlerov ngarumuskeun téori tina posisi struktur sanyawaan nu nunjuk ka tetravalence karbon jeung fenomena ayana isomér, sarta isomér.

VV Markovnikov jeung A. M. Zaytsev delve kana ulikan ngeunaan mékanismena dina zat organik na dirumuskeun hiji set aturan anu ngajelaskeun mékanisme ieu sarta konpirmasi. Dina 1873 - 1875 taun. I. Wislicenus, Van't Hoff sarta Le Bel diajar susunan spatial tina atom dina molekul, nembongkeun ayana stereo-isomér, sarta mangrupakeun Baduy sakabeh elmu - stereochemistry. A loba jalma béda aub dina kreasi widang kimia organik, nu urang kudu kiwari. Ku alatan éta, kimia organik, ilmuwan anu noteworthy.

Ahir abad XIX jeung XX - waktu kapanggihna global dina industri farmasi, industri cet, kimia kuantum. Mertimbangkeun lawang ka, pikeun mastikeun nilai maksimum kimia organik.

1. 1881 Conrad M. sarta M. Gudtseyt disintésis anesthetics, asam veronal na salicylic.
2. 1883 L. Knorr narima antipyrine.
3. 1884 F. Stoll meunang pyramidon.
4. 1869 Hyatt baraya meunang serat jieunan manusa munggaran.
5. 1884 D. Eastman disintésis pilem seluloid.
6. 1890 narima serat cuprammonium L. Depassi.
7. 1891 Charles Palang sareng kolega Anjeun-Na meunang rayon.
8. 1897 F. Miescher na Buchner ngadegkeun téori oksidasi biologis (fermentasi sél-gratis kapanggih sarta énzim salaku biokatalis).
9. 1897 F. Miescher kapanggih asam nukléat.
10. Awal abad XX - kimia anyar sanyawa organologam.
11. 1917 Lewis dibuka alam éléktronik beungkeut kimia nu dina molekul.
12. 1931 Hückel - pangadeg mékanisme kuantum dina kimia.
13. Tina 1931-1933. Laymus Pauling justifies téori résonansi, sarta engké na ko-pagawe nembongkeun hakekat tren dina réaksi kimiawi.
14. 1936 nilon disintésis.
15. Tina 1930-1940. AE Arbuzov ngakibatkeun naékna ngembangkeun sanyawa Organophosphorus nu jadi dadasar pikeun produksi plastik, farmasi, sarta inséktisida.
16. 1960 akademisi Nesmeyanov kalayan siswa dijieun kadaharan sintétik kahiji di laboratorium.
17. 1963 Du Vinho narima insulin, anu mangrupakeun hambalan badag maju di ubar.
18. 1968 India Hg Qur'an junun meunangkeun gén basajan nu mantuan di deciphering sandi genetik.

Ku kituna, pentingna kimia organik dina kahirupan masarakat saukur kolosal. Plastik, polimér, serat, cét sarta varnishes, karét, karét, bahan PVC, polipropilén na poliétilén, sarta loba zat modern sejen, tanpa nu kiwari mangrupa saukur moal hirup mungkin, jalur kompléks mun kapanggihna na. Ratusan élmuwan geus dijieun taun maranéhna gawé teuas, jadi aya sajarah umum tina ngembangkeun kimia organik.

Sistem modern sanyawa organik

Sanggeus rengse jalur badag tur hese ngembangkeun kimia organik, sarta ayeuna teu nangtung kénéh. Aya leuwih ti 10 Mill. Pakait, sarta jumlah ieu ngaronjatkeun unggal taun. Ku alatan éta, aya struktur susunan sistimatis zat nu mere kami kimia organik. Klasifikasi sanyawa organik anu dibere dina méja.

Kelas sanyawa	fitur struktural	Rumus umum
Hidrokarbon (diwangun ku ukur atom karbon jeung hidrogén)	jenuh (ngan sigma ngariung.); teu jenuh (sigma jeung komunikasi pi.); siklus; siklik.	Alkana C n H 2n + 2; Alkéna, cycloalkanes C n H 2n; Alkuna, alkadienes, C n H 2n-2; Aréna C 6 H 2n-6.
Zat nu ngandung atom hetero béda dina grup utama	halogens; OH group (alkohol sarta phenols); golongan ROR (éter).	R-Hal; R-OH; ROR.
sanyawa karbonil	aldehida; keton; quinones.	RC (H) = O
Sanyawaan nu ngandung gugus carboxyl	asam karboksilat; éster.	R-COOH; R-COOR.
Sanyawaan nu ngandung walirang, nitrogén atawa fosfor dina molekul	Tiasa siklik atawa siklus	-
sanyawa organologam	Karbon nu ngabeungkeut langsung ka unsur sejen, tapi teu hidrogén	C-E
sanyawa organologam	Karbon nu ngabeungkeut logam	Kalawan-Me
sanyawa hétérosiklik	Dina siklus dumasar-struktur kalayan anggota heteroatoms	-
zat alam	molekul polimér badag anu nyieun nepi sanyawa alam	protéin, asam nukléat, asam amino, alkaloid sarta kawas. d.
polimér	Zat gaduh beurat molekul tinggi, nu dumasar kana unit monomeric	n (-RRR-)

Ulikan ngeunaan sakabeh rupa zat jeung réaksi nu aranjeunna asupkeun, sarta mangrupa subyek kimia organik kiwari.

Jenis beungkeut kimia nu dina zat organik

Pikeun naon sanyawa dicirikeun interaksi elektronnostaticheskie jeroeun molekul, nu dinyatakeun dina ayana organics kovalén polar jeung non-polar beungkeut kovalén. Sanyawa organologam bisa ngabentuk interaksi ionik lemah.

Kovalén komunikasi nonpolar lumangsung antara C-C ku ngaréaksikeun sadayana molekul organik. Kovalén interaksi polar ciri pikeun atom béda-nonmetal dina molekul. Contona, C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Ieu kabeh alatan kimia organik, nu aya pikeun formasi sanyawaan.

Variasi dina sanyawaan tina organics Rumusna

Rumusna paling umum pikeun Jumlah anggota sanyawa nu disebut empiris. Rumusna misalna aya pikeun tiap tina zat anorganik. Tapi lamun eta sumping ka teken nepi Rumusna dina kimia organik, anu ilmuwan kagungan nyanghareupan sababaraha masalah. Firstly, beurat loba di antarana, ratusan, atawa malah rébuan. Hese nangtukeun rumus émpiris keur zat vast misalna. Ku alatan éta, kalawan waktu aya partisi of kimia organik salaku analisis organik. pendiri na dianggap peneliti Liebig, Wöhler, Gay-Lussac na Berzelius. Aranjeunna bareng jeung karya A. M. Butlerova, dicirikeun ayana isomér - Sanyawa nu gaduh komposisi kualitatif jeung kuantitatif sarua, tapi béda dina struktur jeung sipat molekul. Éta pisan sababna naha struktur sanyawa organik dikedalkeun dinten teu empiris na struktural Rumus struktural lengkep atanapi condensed.

struktur ieu - fitur ciri na has tina nu éta kimia organik. Rumusna anu ditulis maké dashes, nyaeta beungkeut kimia. e.g., butane condensed Rumus struktural kudu bentuk CH ₃ - CH ₂ - CH ₂ - CH _3. Rumus struktural pinuh némbongkeun sakabéh beungkeut kimia hadir dina molekul.

Ogé aya hiji metoda ngarekam Rumusna molekular sanyawa organik. Anjeunna Sigana sarua jeung empiris tina anorganik. Pikeun butane, contona, eta bakal: C ₄ H _10. Hartina, rumus molekul keus gagasan wungkul ngeunaan komposisi kualitatif jeung kuantitatif sanyawa nu. characterize struktural beungkeut dina molekulna, ngarah bisa dipaké pikeun ngaduga kabiasaan hareup sarta sipat kimia zat. Ieu fitur nu boga kimia organik. Rumusna anu ditulis dina formulir naon, unggal sahijina nyaeta leres.

Jenis réaksi dina kimia organik

Aya klasifikasi tangtu tina tipe réaksi kimia organik kajadian. Jeung sababaraha klasifikasi ieu, dina grounds béda. Mertimbangkeun leuwih utama.

Mékanisme réaksi kimiawi dina padika formasi pegatna tur beungkeut:

• atanapi homolitik radikal;
• hétérolitik atawa ionik.

Réaksi sahiji jenis transformasi:

• ranté radikal;
• substitusi alifatik nukléofilik;
• substitusi aromatik nukléofilik;
• réaksi éliminasi;
• adisi éléktrofilik;
• kondensasi;
• cyclization;
• substitusi éléktrofilik;
• réaksi nyusun ulang.

Ku cara réaksi ngaji (inisiasi) jeung dina urutan kinétik réaksi ogé kadang categorized. Ieu fitur dasar tina réaksi nu boga kimia organik. Téori anu ngagambarkeun detil unggal kursus réaksi kimia, geus dibuka dina pertengahan abad XX, sarta dikonfirmasi na supplemented masih mibanda unggal kapanggihna anyar jeung sintésis.

Ieu kudu dicatet yén réaksi kimia organik umum lumangsungna dina kaayaan beuki stringent ti dina kimia anorganik. Ieu alatan stabilisasi gede tina molekul organik alatan formasi dina tur beungkeut antarmolekul kuat. Ku alatan éta, ampir euweuh réaksi geus réngsé tanpa raising suhu, tekanan atawa aplikasi tina katalis.

Definisi modérn Kimia organik

Sacara umum, ngembangkeun kimia organik jalan hiji cara intensif pikeun sababaraha abad. Ieu akumulasi jumlah badag informasi ngeunaan zat, struktur jeung réaksi nu aranjeunna tiasa gabung maranéhanana. jutaan disintésis tina mangpaat sarta bahan baku saukur diperlukeun dipaké dina rupa-rupa widang élmu, téhnologi jeung industri. Konsep kimia organik dinten ieu ditanggap salaku hal grand tur badag, loba tur kompléks, rupa-rupa jeung signifikan.

Wanoh, nu harti mimiti bagian hébat ieu kimia éta naon masihan Berzelius: éta kimia nu ngulik zat papisah organisme. Saprak harita, loba waktu kaliwat, dijieun loba pamanggihan, sarta sadar tur diungkabkeun angka nu gede ngarupakeun mékanisme prosés vnutrihimicheskih. Hasilna, kiwari aya konsép béda tina naon nu kimia organik. Tekad eta dirumuskeun: kimia karbon jeung sanyawa na, jeung métode maranéhanana sintésis.