A história da química orgânica. O assunto eo valor da Química Orgânica

Poucas pessoas pensam sobre o que é o papel da química orgânica na vida do homem moderno. Mas é enorme, é difícil superestimar. Na parte da manhã, quando uma pessoa acorda e vai para lavar, e bem à noite, quando ele vai para a cama, ele continuamente acompanhar os produtos de química orgânica. Escova de dentes, roupas, papel, cosméticos, móveis e design de interiores, e muito mais – tudo isso nos dá. Mas, uma vez que não era o caso, e na química orgânica de saber muito pouco.

Vamos ver como evoluiu passo a passo a história da química orgânica.

1. O período de desenvolvimento até o século XIV, chamado de natural.

2. XV – século XVII – início do desenvolvimento ou iatrochemistry alquimia.

3. Século XVIII – XIX – a predominância da teoria do vitalismo.

4. XIX – século XX – desenvolvimento intensivo, estágio científico.

Comece ou fase natural do desenvolvimento da química orgânica

Esta fase consiste no próprio surgimento do conceito de origens químicas. E as origens ir tão longe para trás como Roma antiga e Egito, que são residentes muito capazes aprendeu a fazer tinturas para colorir objetos e roupas de matérias-primas naturais – folhas e caules de plantas. Estes foram os índigo, dando a cor azul profundo, e alizorin coloração literalmente todos os tons suculentas e atrativas de laranja e vermelho. Excepcionalmente habitantes ágeis de diferentes nacionalidades ao mesmo tempo também aprenderam como obter o vinagre, para fazer espíritos de sacarose e substâncias que contêm amido de origem vegetal.

Sabe-se que um alimento muito comum na aplicação deste período histórico foram gorduras animais, óleos vegetais e resinas que são usadas por chefs e curandeiros. E também na vida cotidiana de vários venenos foram firmemente como as relações a principal arma vnutriusobnyh. Todas estas substâncias são produtos de química orgânica.

Mas, infelizmente, como tal, o conceito de "química" não existe, e o estudo de substâncias específicas, a fim de esclarecer as propriedades e composição não ocorreu. Portanto, este período é chamado espontânea. Todas as descobertas eram aleatórias natureza, sem foco dos valores de consumo. Isto continuou até o próximo século.

período iatrochemistry – um desenvolvimento começo promissor

De fato, foi na XVI – XVII começaram a surgir representações diretas da química como uma ciência. Através do trabalho de cientistas algum tempo foi obtido substâncias orgânicas inventadas simples aparelho para destilação e sublimação de substâncias utilizadas como recipientes químicos especiais para esmagar substâncias para a separação de produtos ingredientes naturais.

O foco principal desse tempo foi o medicamento. O desejo de obter os medicamentos necessários levou ao fato de que a planta estava óleos essenciais e outros ingredientes crus. Assim, Karl Scheele foram obtidos vários ácidos orgânicos a partir de matérias-primas vegetais:

• málico;
• limão;
• gálico;
• leite;
• oxálico.

No estudo de plantas e a alocação destes ácidos cientista levou 16 anos (1769 a 1785). Este foi o início do desenvolvimento, lançou as bases da química orgânica, que é diretamente como um ramo da química foi identificado e nomeado mais tarde (início do século XVIII).

No mesmo período médio GF destaque cristais Rueil de ácido úrico a partir de ureia. Outros químicos ácido succínico foi obtido a partir de âmbar, ácido tartárico. Em uso comum inclui um método de destilação seca de materiais vegetais e animais, pelo que é obtido o ácido acético, éter dietílico, álcool de madeira.

Assim começou o desenvolvimento intensivo da indústria química orgânica no futuro.

Vis Vitalis, ou "força vital"

XVIII – século XIX em química orgânica é muito duas vezes: por um lado, existe um número de descobertas que possuem um alto valor. Por outro lado, um longo tempo, o crescimento e acúmulo de conhecimento e corrigir idéias relevantes inibiu a teoria dominante do vitalismo.

Esta teoria cunhado e delineou o principal Jens Jakobs Berzelius, que ao mesmo tempo ele se entregou, e a definição da química orgânica (o ano exato é desconhecido, ou 1807, ou 1808). De acordo com as disposições da presente teoria, as substâncias orgânicas podem ser formadas apenas em organismos vivos (plantas e animais, incluindo seres humanos), como os únicos seres vivos têm uma "força vital" especial que permite que estas substâncias produzidas. Enquanto substâncias inorgânicas obter orgânica absolutamente impossível, uma vez que são produtos inanimado, não-inflamáveis, sem vis Vitalis.

O mesmos cientistas primeira classificação de todos conhecida no momento dos compostos na inorgânico (não-vivo, todas as substâncias como água e sal) e orgânica (ao vivo, aqueles que, como o azeite e açúcar) tem sido proposto. Também Berzelius primeiro designado especificamente que tal química orgânica. Determinação foi: uma secção de química que estuda as substâncias derivadas de organismos vivos.

Durante este período, os cientistas facilmente implementado a conversão de compostos orgânicos em inorgânico, por exemplo, por combustão. No entanto, a possibilidade de reconversão de qualquer coisa não foi ainda conhecido.

Ele teria sorte, que era estudante Jens Berzelius Fridrih Veler contribuiu para o início do colapso da teoria de seu professor.

cientista alemão trabalhando em compostos de cianeto e em uma das experiências realizadas para se obter cristais administra Semelhante ao ácido úrico. Como resultado, um estudo mais aprofundado descobriu que realmente conseguiu matéria orgânica de inorgânico, sem qualquer vis Vitalis. Não importa o quão cético Berzelius, ele foi forçado a admitir esse fato inegável. Por isso, foi tratado o primeiro golpe para os pontos de vista vitalista. A história da química orgânica começou a ganhar impulso.

Várias descobertas, vitalismo esmagado

Wohler sucesso inspirou os químicos do século XVIII, por isso começou a testar generalizada e experiências, a fim de obter matéria orgânica in vitro. Essas sínteses que são críticos e mais importantes têm sido vários.

1. 1845 G. – Adolf Kolbe que foi pupila Wõhler, administra simples inorgânicos C, _{H2, O2} síntese total de estágios múltiplos para se obter o ácido acético, que é um material orgânico.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom implementada a síntese de glicose a partir de amido e de ácido.
3. 1820 ácido proteína desnaturada Anri Brakonno e, em seguida, tratada com ácido nítrico e a mistura obtida a partir dos primeiros 20 aminoácidos sintetizadas mais tarde – glicina.
4. 1809 Michel Chevreul estudou a composição das gorduras, tentando dividi-los em seus componentes constituintes. Como um resultado, ele recebeu ácidos gordos e glicerol. 1854, Zhan Bertlo a operação contínua, Chevrel glicerol e aqueceu-se com o ácido esteárico. Resultado – gordura, repete exatamente a estrutura de compostos naturais. Mais tarde, ele conseguiu e outras gorduras e óleos, que eram ligeiramente diferentes na estrutura molecular de análogos naturais. Isso é demonstrado a possibilidade de obtenção de novos compostos orgânicos de grande importância no laboratório.
5. J. Berthelot sintetizado de metano a partir de sulfureto de hidrogénio _(H2S) e dissulfureto de carbono _(CS2).
6. 1842 Zinin foi capaz de sintetizar a anilina do corante nitrobenzeno. Mais tarde, ele conseguiu obter um número de corantes de anilina.
7. A. Bayer cria o seu próprio laboratório, o qual tem sido bem sucedida e síntese activa de corantes orgânicos, semelhante à natural: alizarina, indigóide, antrohinonovye, xanteno.
8. 1846 síntese de cientistas nitroglicerina Sobrero. Ele também desenvolvido um tipo de teoria que diz que as substâncias semelhantes a alguns dos inorgânico e pode ser preparado através da substituição de átomos de hidrogénio na estrutura.
9. 1861 A. M. Butlerov adoçante sintetizado de formalina. Eles foram formuladas por as disposições da teoria da estrutura química de compostos orgânicos relevantes para o presente dia.

Todos estes resultados identificaram o tema da química orgânica – carbono e seus compostos. Outras descobertas têm incidido sobre os mecanismos de reacções químicas em química orgânica, para estabelecer a natureza das interacções electrónicas, e para a estrutura dos compostos.

A segunda metade do século XIX e XX – um tempo de descobertas químicas globais

A história da química orgânica ao longo do tempo tem sido objecto de todas as grandes mudanças. Trabalhar muitos cientistas sobre os mecanismos dos processos internos, em moléculas, as reacções e sistemas produziu bons resultados. Então, em 1857, Friedrich Kekule desenvolveu a teoria da valência. Também pertence ao grande mérito – a descoberta da estrutura das moléculas de hidrocarboneto aromático de benzeno. Ao mesmo tempo, A. M. Butlerov formulado a teoria da posição estrutura de compostos em que aponta para o tetravalence carbono e o fenómeno da existência de isómeros, e isómeros.

VV Markovnikov e A. M. Zaytsev aprofundar o estudo dos mecanismos de reação em matéria orgânica e formular um conjunto de regras que explicam estes mecanismos e confirme. Em 1873 – 1875 anos. I. Wislicenus, van't Hoff e Le Bel estudar o arranjo espacial dos átomos nas moléculas, revelaram a existência de estéreo-isómeros, e são os antepassados de toda a ciência – estereoquímica. Um monte de pessoas diferentes envolvidas na criação do campo da química orgânica, o que temos hoje. Portanto, química orgânica, os cientistas são notáveis.

O final do século XIX e XX – um tempo de descoberta mundial na indústria farmacêutica, indústria de tintas, química quântica. Considere a abertura, para assegurar um valor máximo de química orgânica.

1. 1881 Conrad M. e M. Gudtseyt anestésicos sintetizados, ácido salicílico e veronal.
2. 1883 L. Knorr recebido antipirina.
3. 1884 F. Stoll foi pyramidon.
4. 1869 Hyatt irmãos tem a primeira fibra feita pelo homem.
5. 1884 D. Eastman sintetizado película de celulóide.
6. 1890 receberam fibras de cupramónio L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross e seus colegas foi rayon.
8. 1897 F. Miescher e Buchner fundada a teoria de oxidação biológica (fermentação isento de células foi descoberto e enzimas como os biocatalisadores).
9. 1897 F. Miescher descoberto ácidos nucleicos.
10. O início do século XX – a nova química de compostos organometálicos.
11. 1917 Lewis abriu a natureza electrónica de ligações químicas nas moléculas.
12. 1931 Hückel – fundador de mecanismos quânticos em química.
13. De 1931-1933. Laymus Pauling justifica a teoria da ressonância, e mais tarde seus colegas de trabalho revelam a essência de tendências em reações químicas.
14. 1936 Nylon sintetizado.
15. De 1930-1940. AE Arbuzov dá origem ao desenvolvimento compostos organofosforados, que são a base para a produção de plásticos, produtos farmacêuticos, e insecticidas.
16. 1960 Academician Nesmeyanov com alunos criaram o primeiro alimento sintética em laboratório.
17. 1963 Du Vinho insulina receber, que é um enorme passo em frente na medicina.
18. 1968 indiano HG Alcorão conseguiu um gene simples que ajudou a decifrar o código genético.

Assim, a importância da química orgânica na vida das pessoas simplesmente colossal. Plásticos, polímeros, fibras, tintas e vernizes, borracha, borracha, materiais de PVC, polipropileno e polietileno, e muitas outras substâncias modernos, sem o qual, hoje, não é simplesmente possível vida, caminho complexo para a sua descoberta. Centenas de cientistas fizeram seus anos de trabalho duro, então não havia uma história geral do desenvolvimento da química orgânica.

O sistema moderno de compostos orgânicos

Tendo feito um caminho enorme e difícil para o desenvolvimento da química orgânica, e agora não pára. Há mais de 10 Mill. Connections, e este número está aumentando a cada ano. Portanto, existe uma estrutura de arranjo sistemático de substâncias que nos dá a química orgânica. Classificação de compostos orgânicos é apresentada na tabela.

O estudo de toda a variedade de substâncias e reacções em que eles entram, e é o assunto da química orgânica hoje.

Tipos de ligações químicas em substâncias orgânicas

Para quaisquer compostos caracterizados interacções elektronnostaticheskie dentro das moléculas, que estão expressos na presença de compostos orgânicos covalente ligações covalentes polares e não-polares. Os compostos organometálicos podem formar fraca interacção iónica.

comunicações não polares covalentes ocorrer entre a C-C por reacção de todas as moléculas orgânicas. Covalentes interacções polares característicos para átomos diferentes-metalóide na molécula. Por exemplo, C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Isto é tudo devido à química orgânica, que existem para a formação de compostos.

Variações nos compostos das fórmulas orgânicos

As fórmulas mais comuns para o número de membros de um composto chamado empírica. Existem tais fórmulas para cada uma das substância inorgânica. Mas quando chegou a elaboração de fórmulas em química orgânica, os cientistas tiveram que enfrentar vários problemas. Em primeiro lugar, o peso de muitas delas, centenas ou mesmo milhares. É difícil determinar a fórmula empírica para uma vasta substância tal. Portanto, com o tempo, houve uma partição de química orgânica como análise orgânico. Seus fundadores considerado pesquisadores Liebig, Wohler, Gay-Lussac e Berzelius. Eles, em conjunto com os trabalhos de A. M. Butlerova, identificou a existência de isómeros – compostos que têm a mesma composição qualitativa e quantitativa, mas diferem na estrutura e propriedades da molécula. É por isso que a estrutura dos compostos orgânicos expressa hoje não é empírica e estrutural fórmula estrutural completo ou condensado.

Estas estruturas – característica e distintiva de que é a química orgânica. As fórmulas são escritos usando traços, é uma ligação química. por exemplo, butano condensado fórmula estrutural terá a forma CH ₃ – CH ₂ – CH ₂ – CH _3. fórmula estrutural completo que mostra todas as ligações químicas presentes na molécula.

Também há um método de gravação de fórmulas moleculares dos compostos orgânicos. Ele parece o mesmo que o empírico do inorgânico. Para butano, por exemplo, será: C ₄ H _10. Isto é, a fórmula molecular dá uma ideia só sobre a composição qualitativa e quantitativa do composto. caracterizam estrutural a ligação na molécula, de forma que possam ser utilizados para prever o comportamento futuro e propriedades químicas da substância. Estas são as características que tem química orgânica. As fórmulas são escritas em qualquer forma, cada um deles é verdadeiro.

Tipos de reacções em química orgânica

Há um certo classificação do tipo de reacções de química orgânica que ocorrem. E algumas dessas classificações, em diferentes motivos. Considere os principais.

Mecanismos de reacções químicas nos métodos de formação de quebra e ligação:

• ou radical homolítica;
• heterolítica ou iônico.

As reacções dos tipos de transformações:

• cadeia de radicais;
• substituição nucleofílica alifática;
• substituição aromática nucleófila;
• reacção de eliminação;
• Além electrófila;
• condensação;
• ciclização;
• substituição electrof;
• reacção de rearranjo.

A título de reação run (iniciação) e na ordem cinética da reação às vezes também é categorizado. Estas são as características básicas das reacções que tem química orgânica. A teoria que descreve os detalhes de cada curso de uma reacção química, foi aberto no meio do século XX, e confirmou e ainda suplementado com cada nova descoberta e síntese.

Deve notar-se que as reacções de química orgânica geral prosseguir sob condições mais severas do que na química inorgânica. Isto é devido a uma maior estabilização de moléculas orgânicas, devido à formação no interior e fortes ligações intermoleculares. Por conseguinte, quase nenhuma reacção está completa, sem aumentar a temperatura, pressão ou de aplicação do catalisador.

A definição moderna de Química Orgânica

Em geral, o desenvolvimento da química orgânica acontecendo de forma intensiva durante vários séculos. Ele acumulou uma enorme quantidade de informações sobre substâncias, suas estruturas e reações em que podem participar. milhões sintetizados de útil e simplesmente necessárias matérias-primas utilizadas nos vários campos da ciência, tecnologia e indústria. O conceito da química orgânica hoje é percebido como algo grandioso e grande, numerosos e complexos, diversificada e significativa.

Na época, a primeira definição deste grande seção de química foi o que deu Berzelius: é a química que estuda as substâncias isoladas de organismos. Desde então, muito tempo se passou, fez muitas descobertas, e realizado e divulgado um grande número de mecanismos de processos vnutrihimicheskih. Como resultado, hoje há um conceito diferente do que a química orgânica. Determinação é dado: a química de carbono e dos seus compostos, e seus métodos de síntese.