L'histoire de la chimie organique. Le sujet et la valeur de la chimie organique

Peu de gens pensent à ce qui est le rôle de la chimie organique dans la vie de l'homme moderne. Mais il est énorme, il est difficile de surestimer. Le matin, quand une personne se réveille et va se laver, et dans la soirée, quand il va se coucher, il accompagne en permanence les produits de la chimie organique. Brosse à dents, des vêtements, du papier, des cosmétiques, des meubles et design d'intérieur, et bien plus encore – tout cela nous donne. Mais une fois que ce ne fut pas le cas, et sur la chimie organique savoir très peu.

Voyons comment pas évolué à pas l'histoire de la chimie organique.

1. La période de développement jusqu'au XIVe siècle, appelé naturel.

2. XV – XVIIe siècle – début du développement ou iatrochimie alchimie.

3. Siècle XVIII – XIX – la domination de la théorie du vitalisme.

4. XIX – XX siècle – développement intensif, scène scientifique.

Démarrer ou phase naturelle du développement de la chimie organique

Cette phase consiste à l'émergence même du concept d'origine chimique. Et les origines remontent aussi loin que la Rome antique et l'Egypte, qui sont des résidents très capables ont appris à faire des teintures pour objets colorants et des vêtements à partir de matières premières naturelles – les feuilles et les tiges des plantes. Ceux-ci étaient l'indigo, donnant la couleur bleu profond, et alizorin coloration littéralement toutes les nuances juteuses et attrayantes d'orange et de rouge. habitants exceptionnellement agiles de nationalités différentes en même temps ont également appris comment obtenir le vinaigre, de faire des spiritueux de saccharose et de substances contenant de l'amidon d'origine végétale.

On sait qu'un aliment très commun dans l'application de cette période historique étaient les graisses animales, les huiles végétales et des résines qui sont utilisées par des chefs et des guérisseurs. Et aussi dans la vie quotidienne des divers poisons étaient bien que les relations de l'arme principale. Toutes ces substances sont des produits de la chimie organique.

Mais, malheureusement, en tant que tel, le concept de la « chimie » n'existe pas, et l'étude des substances spécifiques afin de clarifier les propriétés et la composition ne se produit pas. Par conséquent, cette période est appelée spontanée. Toutes les découvertes étaient la nature aléatoire, non focalisée des valeurs de consommation. Cela a continué jusqu'au siècle prochain.

période iatrochimie – un développement de début prometteur

En effet, il était dans le XVI – XVII siècles ont commencé à émerger des représentations directes de la chimie en tant que science. Grâce au travail des scientifiques quelque temps obtenu des substances organiques inventées appareil simple pour la distillation et la sublimation des substances utilisées un vaisseaux chimiques spéciaux pour les substances de broyage à la séparation des ingrédients des produits naturels.

L'objectif principal de cette époque était le médicament. Le désir d'obtenir les médicaments nécessaires a conduit au fait que la plante était d'huiles essentielles et d'autres matières premières. Ainsi, on a obtenu Karl Scheele plusieurs acides organiques à partir de matières premières végétales:

• malique;
• citron;
• gallique;
• lait;
• oxalique.

Sur l'étude des plantes et l'allocation de ces scientifiques acides a pris 16 ans (1769 à 1785). Ce fut le début du développement, a jeté les bases de la chimie organique, qui est directement en tant que branche de la chimie a été identifié et nommé plus tard (début du XVIIIe siècle).

Dans la même période Moyen GF a mis en évidence des cristaux d'acide urique Rueil à partir d'urée. D'autres chimistes l'acide succinique a été obtenu à partir de l'ambre, l'acide tartrique. En usage courant comprend un procédé de distillation à sec de matières végétales et animales, par laquelle on obtient l'acide acétique, l'éther diéthylique, l'alcool de bois.

Ainsi a commencé le développement intensif de l'industrie de la chimie organique à l'avenir.

Vis Vitalis, ou "force de vie"

XVIII – XIXe siècle pour la chimie organique est double: d'une part, il y a un certain nombre de découvertes qui ont une valeur énorme. D'autre part, depuis longtemps, la croissance et de l'accumulation des connaissances et des idées correctes pertinentes ont inhibé la théorie dominante du vitalisme.

Cette théorie a inventé et décrit les principaux Jens Jakobs Berzelius, qui en même temps, il a lui-même donné, et la définition de la chimie organique (l'année exacte est inconnue, ou 1807, ou 1808). Selon les dispositions de cette théorie, les substances organiques peuvent être formés que dans les organismes vivants (plantes et animaux, y compris les humains), les seuls êtres vivants ont une « force de vie » spéciale qui permet à ces substances produites. Bien que les substances inorganiques se organiques absolument impossible, car ils sont des produits inanimés, non inflammables, sans vis Vitalis.

Les mêmes chercheurs première classification de tous connus à l'époque des composés dans l'inorganique (non vivant, toutes les substances telles que l'eau et le sel) et organique (vivant, comme ceux que l'huile d'olive et le sucre) a été proposé. En outre Berzelius d'abord désigné spécifiquement que cette chimie organique. La détermination était: une section de la chimie qui étudie les substances dérivées d'organismes vivants.

Au cours de cette période, les scientifiques ont facilement mis en œuvre conversion de composés organiques en inorganique, par exemple, par combustion. Cependant, la possibilité de reconversions de quoi que ce soit n'a pas encore connu.

Le destin l'aurait, qu'il était étudiant Jens Berzelius Fridrih Veler a contribué au début de l'effondrement de la théorie de son maître.

scientifique allemand travaillant sur des composés de cyanure et dans l'une des expériences menées pour obtenir des cristaux gère similaires à l'acide urique. En conséquence, une étude plus approfondie, il a constaté que vraiment réussi à obtenir la matière organique de la matière inorganique, sans vis Vitalis. Peu importe la façon dont sceptique Berzelius, il a été forcé d'admettre ce fait indéniable. Ainsi, il a été traité le premier coup à la vue vitalistes. L'histoire de la chimie organique a commencé à prendre de l'ampleur.

Plusieurs découvertes, vitalisme concassé

succès Wohler a inspiré les chimistes du XVIIIe siècle, ainsi qu'a commencé des essais et des expériences très répandu afin d'obtenir la matière organique in vitro. Ces synthèses qui sont critiques et les plus importants ont été plusieurs.

1. 1845 G. – Adolf Kolbe qui était élève Wohler, gère simples inorganiques C, H _2, O ₂ synthèse totale en plusieurs étapes pour obtenir de l' acide acétique, qui est un matériau organique.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom mis en œuvre la synthèse de glucose à partir d'amidon et d'acide.
3. 1820 acide de protéine dénaturée Anri Brakonno et ensuite traité avec de l'acide nitrique et le mélange obtenu à partir des 20 premiers acides aminés synthétisés par la suite – glycine.
4. 1809 Michel Chevreul a étudié la composition des graisses, en essayant de les diviser en ses éléments constitutifs. En conséquence, il a reçu des acides gras et de glycérol. 1854, Zhan Bertlo fonctionnement continu Chevrel glycerol et on chauffe avec de l' acide stéarique. Résultat – graisse, répète exactement la structure des composés naturels. Plus tard, il a réussi à obtenir et d'autres graisses et huiles, qui étaient légèrement différentes dans la structure moléculaire des analogues naturels. Cela est démontré la possibilité d'obtenir de nouveaux composés organiques d'une grande importance dans le laboratoire.
5. J. Berthelot synthétisé à partir de méthane de l' hydrogène sulfuré (H ₂ S) et du disulfure de carbone (CS _2).
6. 1842 Zinin était capable de synthétiser l'aniline de colorant nitrobenzène. Plus tard, il a réussi à obtenir un certain nombre de colorants d'aniline.
7. A. Bayer crée son propre laboratoire, qui a été la synthèse active et réussie des colorants organiques, similaires à: naturel Alizarine, indigoïdes, antrohinonovye, xanthène.
8. 1846 synthèse des scientifiques de nitroglycérine Sobrero. Il a également développé un type de la théorie, qui dit que les substances semblables à certains des minéraux et peuvent être préparés par substitution des atomes d'hydrogène dans la structure.
9. 1861 A. M. édulcorant synthétisé Butlerov de formaline. Elles ont été formulées par les dispositions de la théorie de la structure chimique des composés organiques pertinents à nos jours.

Tous ces résultats ont permis d'identifier le sujet de la chimie organique – carbone et ses composés. D'autres découvertes ont mis l'accent sur les mécanismes de réactions chimiques dans la chimie organique, pour établir la nature des interactions électroniques, et à la structure des composés.

La seconde moitié du XIX et XX siècle – un temps de découvertes chimiques mondiales

L'histoire de la chimie organique au fil du temps a subi tous les grands changements. Les travaux de nombreux scientifiques sur les mécanismes des processus internes dans les molécules, les réactions et les systèmes a donné des résultats fructueux. Ainsi, en 1857, Friedrich Kekulé a développé la théorie de la valence. Il appartient également au grand mérite – la découverte de la structure des molécules de l'hydrocarbure aromatique benzène. En même temps, A. M. Butlerov a formulé la théorie de la position de la structure des composés dans lesquels pointe vers la tétravalence de carbone et le phénomène de l'existence d'isomères et isomères.

VV Markovnikov et A. M. Zaytsev se plonger dans l'étude des mécanismes de réaction en matière organique et de formuler un ensemble de règles qui expliquent ces mécanismes et confirmer. En 1873 – 1875 années. I. Wislicenus, Van't Hoff et Le Bel étudient la disposition spatiale des atomes dans les molécules, révèlent l'existence de stéréo-isomères, et sont les ancêtres de toute la science – stéréochimie. Beaucoup de différentes personnes impliquées dans la création du domaine de la chimie organique, que nous avons aujourd'hui. Par conséquent, la chimie organique, les scientifiques sont dignes de mention.

La fin du XIX et XX siècle – une période de découverte mondiale dans l'industrie pharmaceutique, industrie de la peinture, la chimie quantique. Considérons l'ouverture, afin d'assurer la valeur maximale de la chimie organique.

1. 1881 Conrad M. et M. anesthésiques synthétisés Gudtseyt, l'acide salicylique et véronal.
2. 1883 L. Knorr reçu antipyrine.
3. 1884 F. Stoll a obtenu pyramidon.
4. 1869 frères Hyatt a remporté la première fibre humaine.
5. 1884 D. Eastman synthétisé celluloïd.
6. 1890 a reçu cuprammonium fibre L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross et ses collègues se sont rayonne.
8. 1897 F. Miescher et Buchner fondée la théorie de l' oxydation biologique (fermentation exempt de cellules a été découvert et enzymes comme biocatalyseurs).
9. 1897 F. Miescher a découvert des acides nucléiques.
10. Le début du XX siècle – la nouvelle chimie des composés organométalliques.
11. 1917 Lewis a ouvert la nature électronique des liaisons chimiques dans les molécules.
12. 1931 Hückel – fondateur de mécanismes quantiques en chimie.
13. De 1931-1933. Laymus Pauling justifie la théorie de la résonance, et plus tard, ses collègues révèlent l'essence des tendances dans les réactions chimiques.
14. 1936 Nylon synthétisé.
15. De 1930-1940. AE Arbuzov donne lieu au développement des composés organophosphorés qui sont la base de la production de matières plastiques, les produits pharmaceutiques et insecticides.
16. 1960 Académicien Nesmeyanov avec les étudiants a créé le premier aliment synthétique dans le laboratoire.
17. 1963 Du Vinho recevant l'insuline, qui est un grand pas en avant dans la médecine.
18. 1968 Indian HG Qur'an a réussi à obtenir un gène simple qui a aidé à déchiffrer le code génétique.

Ainsi, l'importance de la chimie organique dans la vie des gens tout simplement colossal. Plastiques, polymères, fibres, peintures et vernis, caoutchouc, caoutchouc, matériaux en PVC, polypropylène et polyéthylène, et bien d'autres substances modernes, sans qui, aujourd'hui, est tout simplement pas la vie possible, le chemin complexe à sa découverte. Des centaines de scientifiques ont fait leurs années de travail acharné, donc il y avait une histoire générale du développement de la chimie organique.

Le système moderne de composés organiques

Après avoir fait un chemin énorme et difficile au développement de la chimie organique, et maintenant ne résiste pas toujours. Il y a plus de 10 Mill. Connexions, et ce nombre augmente chaque année. Par conséquent, il existe une structure d'arrangement systématique des substances qui nous donne la chimie organique. Classification des composés organiques est présenté dans le tableau.

L'étude de toute la variété des substances et des réactions dans lesquelles ils entrent, et fait l'objet d'aujourd'hui la chimie organique.

Les types de liaisons chimiques dans les substances organiques

Pour les composés caractérisés interactions elektronnostaticheskie dans les molécules, qui sont exprimés en présence de matières organiques covalentes des liaisons covalentes polaires et non polaires. Les composés organométalliques peuvent former une interaction ionique faible.

Covalentes communications non polaires se produisent entre le C-C en faisant réagir les molécules organiques. des interactions polaires covalents caractéristiques pour les atomes non métalliques différents, dans la molécule. Par exemple, C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Ceci est dû à la chimie organique, qui existent pour la formation de composés.

Les variations dans les composés des formules organiques

Les formules les plus communes pour le nombre de membres d'un composé appelé empirique. De telles formules existent pour chacun de la substance inorganique. Mais quand il est venu à l'élaboration de formules en chimie organique, les scientifiques ont dû faire face à plusieurs problèmes. Tout d'abord, le poids d'un grand nombre d'entre eux, des centaines, voire des milliers. Il est difficile de déterminer la formule empirique pour une si grande substance. Par conséquent, avec le temps il y avait une partition de la chimie organique que l'analyse organique. Ses fondateurs considérés comme des chercheurs Liebig, Wohler, Gay-Lussac et Berzelius. Ils, ainsi que les œuvres de A. M. Butlerova, ont identifié l'existence d'isomères – composés qui ont la même composition qualitative et quantitative, mais diffèrent dans la structure et les propriétés de la molécule. Voilà pourquoi la structure des composés organiques exprimés aujourd'hui n'est pas empirique et structurelle formule structurelle complète ou condensée.

Ces structures – caractéristique et distincte de ce qui est de la chimie organique. Les formules sont écrites en utilisant des tirets, est une liaison chimique. par exemple, la formule développée condensée butane aura la forme CH ₃ – CH ₂ – CH ₂ – CH _3. formule structurale complète indiquant toutes les liaisons chimiques présents dans la molécule.

Il y a également un procédé d'enregistrement des formules moléculaires des composés organiques. Il semble même que l'empirique de la matière inorganique. Pour le butane, par exemple, il sera: C ₄ H _10. Autrement dit, la formule moléculaire donne une idée seulement sur la composition qualitative et quantitative du composé. la structure caractérisent liaison dans la molécule, de sorte qu'ils peuvent être utilisés pour prédire le comportement futur et les propriétés chimiques de la substance. Ce sont les caractéristiques qui a la chimie organique. Les formules sont rédigées sous une forme quelconque, chacun d'eux est vrai.

Les types de réactions en chimie organique

Il y a une certaine classification du type de réactions de chimie organique qui se produisent. Et certaines de ces classifications, pour des raisons différentes. Considérez les principaux.

Les mécanismes de réactions chimiques dans les méthodes de formation de rupture et d'obligations:

• ou radical homolytique;
• hétérolytique ou ionique.

Les réactions des types de transformations:

• radical à chaîne;
• substitution nucléophile aliphatique;
• une substitution aromatique nucléophile;
• une réaction d'élimination;
• addition électrophile;
• condensation;
• cyclisation;
• substitution électrophile;
• réaction de réarrangement.

A titre de réaction d'exécution (initiation) et de l'ordre cinétique de la réaction est aussi parfois catégorisés. Ce sont les caractéristiques de base des réactions qui a la chimie organique. La théorie qui décrit les détails de chaque cours d'une réaction chimique, a été ouvert au milieu du XXe siècle, confirmée et complétée toujours avec chaque nouvelle découverte et la synthèse.

Il convient de noter que les réactions de la chimie organique dans des conditions générales se déroulent plus strictes que dans la chimie inorganique. Ceci est dû à une plus grande stabilisation de molécules organiques en raison de la formation à l'intérieur et de fortes liaisons intermoléculaires. Par conséquent, presque pas de réaction est terminée sans élever la température, la pression ou de l'application du catalyseur.

La définition moderne de la chimie organique

En général, le développement de la chimie organique se passe d'une manière intensive pendant plusieurs siècles. Il a accumulé une énorme quantité d'informations sur les substances, leurs structures et leurs réactions dans lesquelles ils peuvent se joindre. millions de matières premières synthétiques utiles et nécessaires simplement utilisés dans les différents domaines de la science, de la technologie et de l'industrie. Le concept de la chimie organique aujourd'hui est perçue comme quelque chose de grand et grand, nombreux et complexes, diverses et importantes.

A l'époque, la première définition de cette grande section de la chimie est ce qui a donné Berzelius: il est la chimie qui étudie les substances isolées à partir d'organismes. Depuis lors, beaucoup de temps a passé, fait de nombreuses découvertes, et réalisé et décrit un grand nombre de mécanismes de processus. En conséquence, aujourd'hui, il y a un concept différent de ce que la chimie organique. Détermination il est donné: la chimie du carbone et de ses composés, ainsi que leurs méthodes de synthèse.