Предмет органической химии. Органические вещества

Что изучает органическая химия? Какие вещества относят к органическим? Приведите примеры. Какую роль играют органические вещества в современной жизни?

Возникновение и развитие органической химии Первые классификации (по происхождению) IX – X в. арабский алхимик Абу Бакр ар-Рази (865-925):

Развитие органической химии в XIX веке Анимация

Возникновение органической химии как науки Йенс Якобс Берцелиус – 1807г. «Вещества, получаемые из организмов (растительного и животного происхождения) – ОРГАНИЧЕСКИЕ, наука, их изучающая – ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.» По Берцелиусу органические вещества нельзя получить в лаборатории, как неорганические. Они создаются организмами под влиянием «жизненной силы» Учение о «жизненной силе» - виталистическое учение (от лат. vita – жизнь)

Развитие органической химии 1824г. – синтезирована щавелевая кислота (Ф.Вёллер); 1828г. – мочевина (Ф.Вёллер); 1842г. – анилин (Н.Н.Зинин); 1845г. – уксусная кислота (А.Кольбе); 1847г. – карбоновые кислоты (А.Кольбе); 1854г. – жиры (М.Бертло); 1861г. – сахаристые вещества (А. Бутлеров)

«Органическая химия есть химия углеводородов и их производных, т.е. продуктов, образующихся при замене водорода другими атомами или группами атомов» К. Шорлеммер Это классическое определение, которое было дано более 130 лет назад.

Классификация веществ

Органических веществ насчитывается 18 000 000 (неорганических – 100 000); В состав всех органических веществ входят углерод и водород, поэтому большинство из них горят образуя углекислый газ и воду; Имеют более сложное строение молекулы и огромную молекулярную массу

Органические вещества можно расположить в ряды сходных по составу, строению и свойствам – гомологов; Для органических веществ характерной является изомерия

Биотехнология – это наука о получении органических веществ не из живых организмов, а из клеточных культур. Хлебопечение, при котором используется спиртовое брожение с помощью одноклеточных грибов – дрожжей; Производство молочнокислых продуктов; Микроорганизмы способны синтезировать витамины группы В; Получение антибиотиков: Антибиотики – это вещества микробного происхождения, убивающие других микроорганизмов или тормозящих их развитие ; Производство ферментов : Ферменты – биологические катализаторы

Генная инженерия – наука о создании новых видов высокопродуктивных организмов, синтез важнейших соединений белковой природы Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).

N C C N + 4H2O COOH + 2NH3 COOH ДИЦИАН ЩАВЕЛЕВАЯ КИСЛОТА Синтез щавелевой кислоты:

Синтез мочевины: NH2 NH4OCN C O NH2 Цианат аммония Мочевина

Гомологическим рядом называется ряд веществ, расположенных в порядке возрастания их относительных молекулярных масс, сходных по строению и химическим свойствам, где каждый член отличается от предыдущего на гомологическую разницу CH2. Вещества такого ряда называются гомологами Гомологический ряд предельных углеводородов: СН4 – метан С2Н6 – этан С3Н8 – пропан С4Н10 – бутан С5Н12 - пентан

Вещества, которые имеют один и тот же качественный и количественный составы, но отличаются по своему строению и свойствам, называются изомерами, а явление существования таких веществ носит название изомерии СН3 СН2 СН2 СН3 СН3 СН СН3 СН3 БУТАН (С4Н10) ИЗОБУТАН (С4Н10)

Сравнение свойств органических и неорганических веществ ? Строение Немолекулярное Молекулярное Молекулярная масса Небольшая Обычно очень большая Температура кипения Высокая Невысокая Горючесть В основном низкая Высокая Известное количество Немногим более 100 тыс. Около 18 млн. Критерий сравнения Неорганические вещества Органические вещества

Кольбе (Kolbe) Адольф Вильгельм Герман (1818-84), немецкий химик. Разработал методы синтеза уксусной (1845), салициловой (1860, реакция Кольбе - Шмитта) и муравьиной (1861) кислот, электрохимического синтеза углеводородов (1849, реакция Кольбе).

Бутлеров Александр Михайлович (1828-86), российский химик-органик, академик Петербургской АН (1874). Создал (1861) и обосновал теорию химического строения, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием. Первым объяснил (1864) явление изомерии. Открыл полимеризацию изобутилена. Синтезировал ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида и др.). Труды по сельскому хозяйству, пчеловодству. Поборник высшего образования для женщин.

Велер Фридрих (1800-82), немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1853). Впервые синтезировал из неорганических веществ органическое соединение (1824) и установил его тождество с мочевиной (1828). Исследования Велера поставили под сомнение правоту витализма.

Берцелиус (Berzelius) Йенс Якоб (1779-1848), шведский химик и минералог, иностранный почетный член Петербургской АН (1820). Открыл церий (1803), селен (1817), торий (1828). Создал (1812-19) электрохимическую теорию химического сродства, на ее основе построил классификацию элементов, соединений и минералов. Определил (1807-18) атомные массы 45 элементов, ввел (1814) современные химические знаки элементов. Предложил термин «катализ».