Органической химии

Органическая химия ― это химия соединений углерода, которая изучает углеводороды и их производные, в состав которых входят почти все элементы периодической системы.

Основными причинами выделения органической химии в самостоятельную научную дисциплину явились:

1. Большое количество и разнообразие соединений углерода. В настоящее время известно более 7 млн. органических соединений, в то время как соединений неорганических около 600 тысяч. Органическая химия изучает более высокоорганизованную материю – это химия живого.

2. Своеобразие соединений углерода, проявляющееся в уникальности свойств этого атома:

- атомы углерода способны соединяться друг с другом как не могут соединяться атомы никакого другого элемента;

- атомы углерода способны образовывать цепи из тысяч атомов и кольца любого размера. При этом возможно образование разветвленных, перекрестных и замкнутых цепей:

׀ ׀ ׀ ׀

׀ ׀ ׀ ׀

׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀

- С - С - С - С - С - С -

׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀

- С -

׀

– атомы углерода способны соединяться практически с любым элементом периодической системы.

3. Большое практическое значение соединений углерода:

- органические соединения составляют основу топливной промышленности (переработка нефти, газа, угля);

- производство полимеров и синтетических волокон, производство каучука и резины, лаков и красок, клея, производство душистых и ароматических веществ, фармакологических препаратов, производство инсектицидов и пестицидов;

– пищевая промышленность: основу продуктов питания составляют белки, жиры, углеводы, витамины.

Современный период развития органической химии характеризуется:

- в области тонкого органического синтеза исключительными успехами в синтезе аналогов природных соединений (синтез хлорофилла, резерпина и другие работы Вудворда);

- в области тяжелого органического синтеза успехами в синтезе материалов с заранее заданными свойствами (синтез сверхчистых полимеров, полупроводниковых материалов и др.);

- в области теории и установления структуры органического соединения широким внедрением физико-химических методов анализа: ИК-спектроскопия, УФ-спектроскопия, ЯМР–ПМР-спектроскопия, хроматография.

ИК-спектроскопия позволяет получать информацию о присутствии функциональных групп в молекуле ( , – NH₂, – OH ).

УФ-спектроскопия дает информацию о наличии в молекуле сопряженной системы связей.

ЯМР-спектроскопия позволяет получить информацию о наличии и количестве атомов Н в составе молекулы, кроме того, ЯМР дает информацию об окружении атомов водорода.

Хроматография ― это способ разделения смеси органических соединений, основанный на способности некоторых веществ (адсорбентов) избирательно поглощать отдельные компоненты смеси, что и приводит к их разделению. В качестве адсорбентов в органическом синтезе чаще всего используют окись алюминия или селикагель.

Органические соединения были известны очень давно: производство спирта, мыла, выделение красителей (индиго, пурпур) и другие.

К началу XIX века накопилось столько фактического материала, что он требовал уже теоретического осмысления. В этот период по предложению шведского химика Берцелиуса органическая химия была выделена в самостоятельную научную дисциплину. Многие ученые тогда полагали, что органические продукты получаются только под влиянием особой жизненной силы. Это представление получило название витализм. Однако ряд фактов вскоре опроверг это утверждение. В 1927 году немецкий химик Веллер синтезировал издициана щавелевую кислоту, а позже мочевину из циановой кислоты.

В 1842 году Зинин из нитробензола получил анилин. В 1845 году немецкий химик Кольбе синтезировал уксусную кислоту. Эти и другие достижения химиков привели к созданию основных теорий в органической химии.