تاریخ شیمی آلی. موضوع و ارزش شیمی آلی

تعداد کمی از مردم در مورد آنچه که نقش شیمی آلی در زندگی انسان مدرن است فکر می کنم. اما آن بزرگ است، آن را دشوار به دست بالا گرفتن است. در صبح، زمانی که یک فرد از خواب بیدار و می رود به شستشو، و به خوبی به شب، هنگامی که او را به رختخواب می رود، او به طور مستمر همراه با محصولات شیمی آلی. مسواک، لباس، کاغذ، لوازم آرایشی، مبلمان و طراحی داخلی، و خیلی بیشتر - این همه به ما می دهد آن است. اما یک بار آن بود که چنین نیست، و در شیمی آلی به شناخت بسیار کمی.

اجازه دهید ما به گام چگونه تکامل یافته به گام مشاهده سابقه شیمی آلی.

1. دوران توسعه تا قرن چهاردهم، طبیعی به نام.

2. XV - هفدهم قرن - آغاز توسعه یا یاتروشیمی کیمیاگری.

3. قرن هجدهم - نوزدهم - تسلط نظریه حیات گرایی.

4. XIX - XX قرن - توسعه فشرده، مرحله علمی است.

شروع و یا مرحله طبیعی از توسعه شیمی آلی

این فاز شامل ظهور بسیار از مفهوم ریشه شیمیایی. و ریشه به عنوان دور برگشت به عنوان رم باستان و مصر، که ساکنان بسیار قادر به دست تا رنگهای برای رنگ آمیزی اشیاء و لباس از مواد طبیعی خام - برگ و ساقه گیاهان. این نیل بودند، و به رنگ آبی و رنگ آمیزی alizorin به معنای واقعی کلمه همه سایه آبدار و جذاب از نارنجی و قرمز. غیر منتظره ساکنان زیرک از ملیت های مختلف در همان زمان نیز به دست چگونگی گرفتن سرکه، به ارواح از ساکارز و مواد نشاسته حاوی منشاء گیاهی.

مشخص شده است که یک غذای بسیار رایج در استفاده از این دوره تاریخی چربی های حیوانی، روغن های گیاهی و رزین است که توسط سرآشپزها و شفادهندگان استفاده می شود. و همچنین در زندگی روزمره از سموم مختلف محکم که روابط سلاح اصلی vnutriusobnyh بود. همه این مواد محصولات شیمی آلی هستند.

اما، متاسفانه، به عنوان مثل، مفهوم "شیمی" وجود ندارد، و مطالعه مواد خاص به منظور روشن خواص و ترکیب رخ نمی دهد. بنابراین، این دوره است که خود به خود به نام. همه اکتشافات تصادفی، طبیعت غیر متمرکز از ارزش مصرف کننده بود. این تا قرن بعد ادامه داد.

دوره یاتروشیمی - توسعه شروع امیدوار کننده

در واقع، آن را در قرن شانزدهم - هفدهم قرن شروع به پدیدار نمایندگی مستقیم از شیمی به عنوان یک علم است. از طریق کار دانشمندان برخی از زمان به دست آمده است مواد آلی دستگاه ساده برای تقطیر و تصعید مواد عروق شیمیایی خاص برای خرد کردن مواد به جدایی از مواد تشکیل دهنده مواد طبیعی استفاده می شود را اختراع کرد.

تمرکز اصلی آن زمان پزشکی بود. تمایل به دریافت داروهای لازم است به این واقعیت است که این گیاه اسانس و دیگر مواد خام بود منجر شده است. بنابراین، کارل Scheele چند اسیدهای آلی از مواد به دست آمد:

• مالیک؛
• لیمو؛
• گالیک؛
• شیر؛
• اگزالیک است.

در این مطالعه از گیاهان و تخصیص این دانشمند اسیدهای در زمان 16 سال (1769-1785). این آغاز توسعه بود، پایه های شیمی آلی، که به طور مستقیم به عنوان یک شاخه از شیمی شناسایی شده است و به نام بعد (اوایل قرن هجدهم) گذاشته شد.

در همان دوره GF میانه کریستال Rueil اسید اوریک از اوره برجسته شده است. دیگر شیمیدانان اسید succinic کهربا به دست آمد، اسید تارتاریک. در استفاده مشترک شامل یک روش تقطیر خشک گیاهی و حیوانی مواد، که توسط آن به دست آمده است اسید استیک، دی اتیل اتر، الکل چوب.

بنابراین شروع به توسعه فشرده از صنایع شیمیایی آلی در آینده است.

ویس ویتالیس، و یا "نیروی زندگی"

هجدهم - قرن نوزدهم برای شیمی آلی بسیار دو برابر است: از یک سو، تعدادی از اکتشافات که ارزش فوق العاده ای وجود دارد. از طرف دیگر، یک مدت طولانی، رشد و تجمع ایده دانش و درست مربوطه مهار نظریه غالب حیات.

این نظریه را ابداع کرد و به طرح ریزی اصلی ینس جاکوبس Berzelius به، که در همان زمان خود او داده است، و تعریف شیمی آلی (سال دقیق آن ناشناخته است، و یا 1807 و یا 1808). با توجه به مفاد این نظریه، مواد آلی را می توان تنها در موجودات زنده (گیاهان و جانوران، از جمله انسان) شکل گرفته، به عنوان تنها موجودات زنده یک "نیروی زندگی" ویژه ای است که اجازه می دهد تا این مواد تولید شده است. در حالی که مواد معدنی مطلع آلی کاملا غیر ممکن است، زیرا آنها محصولات بی جان، غیر قابل اشتعال، بدون در مقابل ویتالیس هستند.

همان دانشمندان برای اولین بار طبقه بندی از همه شناخته شده در آن زمان از این ترکیبات در معدنی (غیر زنده، تمام مواد مانند آب و نمک) و آلی (زندگی می کنند، کسانی که مانند روغن زیتون و شکر) مطرح شده است. همچنین Berzelius به طور خاص تعیین شده برای اولین بار است که چنین شیمی آلی. تعیین بود: یک بخش از شیمی است که به مطالعه ترکیبات مشتق شده از موجودات زنده.

در طی این مدت، دانشمندان به راحتی تبدیل ترکیبات آلی را غیر آلی، به عنوان مثال، تطبیق شده است احتراق است. با این حال، امکان انطباق مجدد از هر چیزی هنوز شناخته نشده بود.

سرنوشت آن را داشته باشد، که در آن بود دانشجوی ینس Berzelius به Fridrih Veler به ابتدای فروپاشی نظریه خود را از معلم کمک کرده است.

دانشمند آلمانی کار بر روی ترکیبات سیانید و در یکی از آزمایشات انجام شده برای به دست آوردن کریستال های مدیریت شبیه به اسید اوریک است. در نتیجه، مطالعه دقیق تر او متوجه شد که واقعا موفق به دریافت مواد آلی از معدنی، بدون هر گونه برابر ویتالیس. مهم نیست که چقدر شک و تردید Berzelius به او مجبور شد اعتراف این واقعیت غیر قابل انکار. پس از آن اولین ضربه به دیدگاه ها و vitalistic رسیدگی شد. تاریخ شیمی آلی شروع به شتاب.

چند اکتشافات، حیات خرد

موفقیت وهلر شیمیدانان قرن هجدهم الهام گرفته شده است، به طوری که تست گسترده و آزمایش برای به دست آوردن مواد آلی در شرایط آزمایشگاهی آغاز شد. چنین سنتز که حیاتی و مهم هستند چند بوده است.

1. 1845 G. - آدولف کولب که دانش آموز وهلر شد، مدیریت ساده مواد غیرآلی C، H _2، O ₂ چند مرحله ای سنتز کل برای به دست آوردن اسید استیک، که یک ماده آلی است.
2. 1812، Konstantinom Kirhgofom سنتز گلوکز از نشاسته و اسید اجرا شده است.
3. 1820 از Anri Brakonno اسید پروتئین دناتوره شده و سپس با اسید نیتریک و مخلوط به دست آمده از اولین اسیدهای آمینه 20 سنتز بعد تحت درمان قرار - گلایسین.
4. 1809 میشل Chevreul مورد مطالعه ترکیب چربی، تلاش آنها را تقسیم به اجزای تشکیل دهنده آن است. به عنوان یک نتیجه، او اسیدهای چرب و گلیسرول دریافت کرده است. 1854، ژان Bertlo عملیات Chevrel گلیسرول و گرم ادامه با اسید استئاریک. نتیجه - چربی، دقیقا ساختار ترکیبات طبیعی تکرار می شود. بعدها، او موفق به دریافت و چربی ها و روغن، که در ساختار مولکولی از آنالوگ طبیعی کمی متفاوت بود دیگر. است که امکان به دست آوردن ترکیبات آلی جدید از اهمیت زیادی در آزمایشگاه نشان داده است.
5. J. برتلو متان از سولفید هیدروژن (H ₂ S) و دی سولفید کربن (CS ₂₎ تولید _کرد.
6. 1842 Zinin قادر به سنتز آنیلین از نیتروبنزن رنگ بود. بعدها او موفق به دریافت یک تعداد رنگ آنیلین.
7. A. بایر ایجاد آزمایشگاه های خود را، که سنتز فعال و موفق رنگ های آلی، شبیه به طبیعی بوده است: آلیزارین، indigoid، antrohinonovye، زانتن.
8. 1846 سنتز دانشمندان نیتروگلیسیرین Sobrero. او همچنین انواع نظریه، که می گوید که مواد مشابه به برخی از معدنی و ممکن است با جایگزین کردن اتم های هیدروژن در ساختار آماده شده است.
9. 1861 A. M. Butlerov شیرین کننده سنتز از فرمالین. آنها به مقررات نظریه ساختار شیمیایی از ترکیبات آلی مربوط به روز در حال حاضر تدوین شد.

کربن و ترکیبات آن - تمام این یافته ها موضوع شیمی آلی را شناسایی کرده اند. اکتشافات و نوآوریهای اند، بر ساز و واکنش های شیمیایی در شیمی آلی متمرکز شده است، برای ایجاد ماهیت تعاملات الکترونیکی، و به ساختار ترکیبات.

در نیمه دوم از نوزدهم و بیستم قرن - زمان اکتشافات شیمیایی جهانی

تاریخ شیمی آلی در طول زمان دستخوش تمام تغییرات بزرگ است. کار دانشمندان زیادی در طول سازوکار فرایندهای داخلی در مولکول، واکنش و سیستم های نتایج مثمر انجامیده است. بنابراین، در سال 1857، فریدریش Kekule توسعه تئوری ظرفیت. همچنین متعلق به شایستگی بزرگ - کشف ساختار مولکول هیدروکربن های آروماتیک بنزن. در همان زمان A. M. Butlerov نظریه موقعیت ساختار ترکیبات که در آن اشاره به tetravalence کربن و پدیده وجود ایزومرهای، و ایزومرهای فرموله شده است.

VV Markovnikov و A. M. زایتسف مشغول به مطالعه مکانیسم های واکنش در مواد آلی و تدوین و فرموله مجموعه ای از قوانین است که این مکانیسم ها و تایید را توضیح دهد. در 1873 - 1875 سال است. I. Wislicenus، Van't هاف و لو بل مطالعه آرایش فضایی اتمها در مولکول، وجود استریو ایزومرهای نشان می دهد، و اجداد تمام علم - فضایی. بسیاری از مردم مختلف درگیر در ایجاد زمینه شیمی آلی، که ما امروز. بنابراین، شیمی آلی، دانشمندان قابل توجه هستند.

پایان قرن نوزدهم و بیستم - یک زمان کشف جهانی در صنعت داروسازی، صنعت رنگ، شیمی کوانتومی. باز در نظر بگیرید، برای اطمینان از حداکثر ارزش افزوده از شیمی آلی.

1. 1881 کنراد م. و م. Gudtseyt بیهوشی سنتز، اسید سالیسیلیک veronal و.
2. 1883 L. کنور antipyrine دریافت کرده است.
3. 1884 F. استول pyramidon کردم.
4. 1869 برادران هایت موفق به کسب اولین الیاف مصنوعی است.
5. 1884 D. ایستمن فیلم سلولوئید سنتز شده است.
6. 1890 دریافت فیبر cuprammonium L. Depassi.
7. 1891 چارلز صلیب و همکارانش ابریشم مصنوعی شد.
8. 1897 F. Miescher و بوخنر تاسیس تئوری اکسیداسیون بیولوژیکی (تخمیر بدون سلول کشف شد و آنزیم به عنوان کاتالیزورهای حیاتی).
9. 1897 F. Miescher اسیدهای نوکلئیک را کشف کردند.
10. در آغاز قرن XX - شیمی جدید از ترکیبات آلی فلزی.
11. 1917 لوئیس ماهیت الکترونیکی پیوندهای شیمیایی در مولکولهای باز کرد.
12. 1931 Hückel - بنیانگذار مکانیسم کوانتومی در شیمی.
13. از 1931-1933. Laymus پاولینگ توجیه نظریه رزونانس، و بعد از همکارانش جوهر روند در واکنش های شیمیایی را نشان دهد.
14. 1936 نایلون سنتز شده است.
15. از 1930-1940. AE Arbuzov منجر به توسعه ارگانوفسفره که اساس برای تولید پلاستیک، دارویی، حشره کش و می دهد.
16. 1960 فرهنگستان Nesmeyanov با دانش آموزان اولین مواد غذایی مصنوعی در آزمایشگاه ساخته اند.
17. 1963 رقیق Vinho انسولین دریافت است، که یک گام بزرگ به جلو در پزشکی است.
18. 1968 هند HG قرآن موفق به دریافت یک ژن ساده است که در رمزگشایی کد ژنتیکی کمک کرد.

بنابراین، اهمیت شیمی آلی در زندگی مردم به سادگی عظیم. پلاستیک، پلیمر، الیاف، رنگ و فرنشس، لاستیک، لاستیک، مواد پی وی سی، پلی پروپیلن و پلی اتیلن، و بسیاری دیگر از مواد مدرن، که بدون آن امروز است که به سادگی زندگی ممکن است، مسیر پیچیده به کشف آن نشده است. صدها نفر از دانشمندان سال خود را از کار سخت ساخته شده اند، به طوری که در تاریخ عمومی از توسعه شیمی آلی وجود دارد.

سیستم های مدرن از ترکیبات آلی

پس از انجام یک مسیر بزرگ و دشوار به توسعه شیمی آلی، و در حال حاضر در جا نمی زند. بیش از 10 آسیاب. اتصالات وجود دارد، و این تعداد در حال افزایش است هر سال است. بنابراین، یک ساختار، آرایش سیستماتیک از موادی است که به ما می دهد شیمی آلی وجود دارد. طبقه بندی ترکیبات آلی است که در جدول ارائه شده است.

کلاس از ترکیبات	ویژگی های ساختاری	فرمول عمومی
هیدروکربن ها (به تنها از اتمهای کربن و هیدروژن)	اشباع (فقط سیگما اتصال). غیر اشباع (سیگما و ارتباطات PI). بدون دور؛ چرخه ای.	آلکان ها صورت C n H 2N + 2؛ آلکن ها، سیکلوآلکان 2N صورت C n H؛ آلکین، alkadienes، صورت C n H به 2n-2؛ آرنا C 6 H به 2n-6.
مواد حاوی اتم گوناگون مختلف در گروه اصلی	هالوژنها؛ OH گروه (الکل ها و فنل ها)؛ گروه بندی ROR (استرها).	R-هال؛ R-OH. ROR.
ترکیبات کربونیل	آلدئیدها؛ کتون؛ کوتین وان.	RC (H) = O
ترکیباتی که حاوی یک گروه کربوکسیل	اسید کربوکسیلیک. استرها.	R-COOH؛ R-COOR.
ترکیبات حاوی گوگرد، نیتروژن و فسفر در مولکول	می توانید چرخه ای یا بدون دور شود	-
ترکیبات آلی فلزی	کربن به طور مستقیم به عنصر دیگر پیوند می خورند، اما نه هیدروژن	C-E
ترکیبات آلی فلزی	کربن متصل به فلز	با-من
ترکیبات هتروسیکلیک	در چرخه مبتنی بر ساختار با اعضای هترواتمها	-
مواد طبیعی	مولکول های پلیمر بزرگ است که ترکیبات طبیعی را تشکیل می دهند	پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، اسیدهای آمینه، آلکالوئیدها و مانند آن. د.
پلیمرهای	مواد داشتن یک وزن مولکولی بالا، که در واحد مونومر بر اساس	N (-RRR-)

مطالعه طیف انواع مختلفی از مواد و واکنش های که در آن وارد کنید، و این موضوع شیمی آلی امروز است.

انواع پیوندهای شیمیایی در مواد آلی

برای هر گونه ترکیبات تعاملات elektronnostaticheskie مشخص در مولکول، که در حضور مواد آلی کووالانسی پیوند کووالانسی قطبی و غیر قطبی بیان شده است. ترکیبات آلی فلزی ممکن است تعامل یونی ضعیف تشکیل می دهد.

کووالانسی ناقطبی ارتباطات بین C-C با واکنش همه مولکول های آلی رخ می دهد. تعاملات قطبی کووالانسی مشخصه برای اتم های مختلف غیر فلزی در مولکول است. به عنوان مثال، C-هال، CH، CO، CN، CP، CS. این همه با توجه به شیمی آلی، که برای تشکیل ترکیبات وجود دارد.

تغییرات در ترکیبات آلی از فرمول

فرمول رایج ترین برای تعدادی از اعضای یک ترکیب تجربی نامیده می شود. چنین فرمول برای هر یک از مواد معدنی وجود داشته باشد. اما هنگامی که آن را به تهیه فرمول در شیمی آلی آمد، دانشمندان به حال به صورت چند مشکلات. در مرحله اول، وزن بسیاری از آنها، صدها یا حتی هزاران نفر. برای تعیین فرمول تجربی برای چنین یک ماده قریب به اتفاق آن را دشوار است. بنابراین، با زمان یک پارتیشن شیمی آلی به عنوان تجزیه و تحلیل آلی وجود دارد. بنیانگذاران آن محققان لیبیگ، وهلر، Gay-Lussac و Berzelius به در نظر گرفته. آنها، به همراه آثار A. M. Butlerova، مشخص وجود ایزومرهای - ترکیبات هستند که همان ترکیب کمی و کیفی، اما در ساختار و خواص مولکول متفاوت است. به همین دلیل است که ساختار ترکیبات آلی بیان امروز تجربی نیست و ساختاری فرمول ساختاری کامل و یا تغلیظ شده است.

این سازه - از ویژگی های مشخصه و متمایز از آن شیمی آلی است. فرمول استفاده از خط تیره نوشته شده است، یک پیوند شیمیایی است. به عنوان مثال، بوتان و تغلیظ شده فرمول ساختاری را به شکل دارند CH ₃ - CH ₂ - CH ₂ - CH _3. فرمول ساختاری کامل نشان دادن تمام پیوندهای شیمیایی موجود در مولکول است.

همچنین یک روش ضبط فرمول مولکولی ترکیبات آلی وجود دارد. او همان تجربی از معدنی به نظر می رسد. برای بوتان، برای مثال، از آن خواهد شد: C ₄ H _10. این است که، فرمول مولکولی می دهد یک ایده تنها در مورد ترکیب کمی و کیفی از ترکیب. مشخص سازه پیوند در مولکول، به طوری که آنها می تواند برای پیش بینی رفتار آینده و خواص شیمیایی این ماده است. این از ویژگی های است که شیمی آلی هستند. فرمول در هر شکل نوشته شده است، هر یک از آنها درست است.

انواع واکنش های در شیمی آلی

یک طبقه بندی خاصی از نوع واکنش های شیمی آلی رخ داده است. و برخی از این طبقه بندی، در زمینه های مختلف است. آنهایی که اصلی در نظر بگیرید.

ساز و کار واکنش های شیمیایی در روش تشکیل شکستن و باند:

• یا homolytic رادیکال؛
• heterolytic یا یونی میگردد.

واکنش های نوع تحولات:

• زنجیره ای رادیکال؛
• تعویض آلیفاتیک هسته؛
• جانشینی هستهدوست آروماتیک؛
• واکنش حذفی؛
• علاوه بر این الکتروفیلی؛
• تراکم؛
• cyclization؛
• جانشینی الکتروفیلی؛
• واکنش بازآرایی.

از طریق واکنش اجرا (شروع) و در سفارش به جنبشی واکنش است نیز گاهی اوقات دسته بندی کرد. این ویژگی های اساسی از واکنش است که شیمی آلی هستند. این نظریه که جزئیات هر یک از این دوره از یک واکنش شیمیایی را توصیف شده است، در وسط قرن XX باز شده است، و تایید و هنوز هم با هر کشف جدید و سنتز تکمیل شده است.

لازم به ذکر است که واکنش های شیمی آلی عمومی تحت شرایط سخت تر ادامه دهید در شیمی معدنی. این به خاطر ثبات بیشتری از مولکول های آلی به علت تشکیل در داخل و ارتباط بین مولکولی قوی است. بنابراین، تقریبا هیچ واکنش کامل بدون بالا بردن دما، فشار و یا استفاده از کاتالیزور است.

تعریف مدرن از شیمی آلی

به طور کلی، توسعه شیمی آلی در حال رفتن به یک راه ویژه برای چندین قرن. این مقدار زیادی از اطلاعات در مورد مواد، ساختارها و واکنش که در آن می توانید به پیوستن خود انباشته شده است. میلیون سنتز مفید و مواد اولیه مورد نیاز به سادگی مورد استفاده در زمینه های مختلف علم، فناوری و صنعت است. مفهوم شیمی آلی امروز به عنوان چیزی بزرگ و بزرگ، متعدد و پیچیده، متنوع و قابل توجهی دریافت می شود.

در آن زمان، تعریف اول از این بخش بزرگ از شیمی چیزی بود که به Berzelius به: آن شیمی است که به مطالعه ترکیبات جدا شده از موجودات زنده است. از آن زمان، زمان زیادی گذشته است، بسیاری از اکتشافات ساخته شده، و متوجه شدم و افشا تعداد زیادی از فرآیندهای vnutrihimicheskih مکانیزم. به عنوان یک نتیجه، امروز یک مفهوم متفاوت از آنچه شیمی آلی وجود دارد. تعیین آن داده شده است: شیمی کربن و ترکیبات آن، و روش خود را از سنتز.