مؤسس الكيمياء العضوية. الكيمياء العضوية لـ "الدمى": التاريخ ، المفاهيم

الكيمياء العضوية هي العلم الذي يدرس مركبات الكربون تسمىمواد عضوية. في هذا الصدد ، تسمى الكيمياء العضوية أيضًا كيمياء مركبات الكربون.

فيما يلي أهم أسباب فصل الكيمياء العضوية إلى علم منفصل.

1. العديد من المركبات العضوية بالمقارنة مع غير العضوية.

عدد المركبات العضوية المعروفة (حوالي 6 ملايين) يتجاوز بشكل كبير عدد المركبات لجميع العناصر الأخرى في النظام الدوري لمندليف.حوالي 700000 معروف حاليا. المركبات غير العضوية، يتم الآن الحصول على ما يقرب من 150 ألف مركب عضوي جديد في عام واحد. هذا ليس فقط من خلال حقيقة أن الكيميائيين يشاركون بشكل مكثف بشكل خاص في تركيب ودراسة المركبات العضوية ، ولكن أيضًا من خلال القدرة الخاصة لعنصر الكربون على إعطاء مركبات تحتوي على عدد غير محدود تقريبًا من ذرات الكربون المرتبطة في سلاسل ودورات.

2. المواد العضوية لها أهمية استثنائية سواء بسبب تطبيقاتها العملية المتنوعة للغاية ولأنها تلعب دورًا حاسمًا في عمليات حياة الكائنات الحية.

3. توجد فروق ذات دلالة إحصائية في خصائص وتفاعل المركبات العضوية من غير العضوية, نتيجة لذلك ، نشأت الحاجة إلى تطوير العديد من الطرق المحددة لدراسة المركبات العضوية.

موضوع الكيمياء العضوية هو دراسة طرق تحضير وتكوين وتركيب وتطبيقات أهم فئات المركبات العضوية.

2. استعراض تاريخي موجز لتطور الكيمياء العضوية

تشكلت الكيمياء العضوية كعلم في بداية القرن التاسع عشر ، لكن معرفة الإنسان بالمواد العضوية وتطبيقها لأغراض عملية بدأ في العصور القديمة. أول حمض معروف كان الخل أو المحلول المائيحمض الاسيتيك. عرفت الشعوب القديمة تخمر عصير العنب ، فقد عرفوا طريقة بدائية للتقطير واستخدموه للحصول على زيت التربنتين ؛ عرف الغال والألمان كيفية صنع الصابون. في مصر والغال وألمانيا عرفوا كيف يصنعون الجعة.

في الهند وفينيقيا ومصر ، تم تطوير فن الصباغة بمساعدة المواد العضوية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت الشعوب القديمة مثل المواد العضويةمثل الزيوت والدهون والسكر والنشا واللثة والراتنجات والنيلي وما إلى ذلك.

كانت فترة تطور المعرفة الكيميائية في العصور الوسطى (تقريبًا حتى القرن السادس عشر) تسمى فترة الخيمياء. ومع ذلك ، فإن الدراسة مواد غير عضويةكان أكثر نجاحًا من دراسة المواد العضوية. ظلت المعلومات حول هذا الأخير محدودة تقريبًا كما كانت في العصور القديمة. تم إحراز بعض التقدم من خلال تحسين طرق التقطير. بهذه الطريقة ، على وجه الخصوص ، تم عزل العديد من الزيوت الأساسية وتم الحصول على كحول نبيذ قوي ، والذي كان يعتبر أحد المواد التي يمكنك من خلالها تحضير حجر الفيلسوف.

نهاية القرن الثامن عشر تميزت بنجاحات ملحوظة في دراسة المواد العضوية ، وبدأت دراسة المواد العضوية من وجهة نظر علمية بحتة. خلال هذه الفترة ، تم عزل عدد من أهم الأحماض العضوية (الأكساليك ، الستريك ، الماليك ، الغاليك) من النباتات ووصفها ، ووجد أن الزيوت والدهون تحتوي ، كمكون مشترك ، على "البداية الحلوة للزيوت" (الجلسرين) ، إلخ.

بدأت تدريجيًا في تطوير دراسات المواد العضوية - منتجات النشاط الحيوي للكائنات الحية. على سبيل المثال ، اليوريا و حمض البوليكومن بول الأبقار والخيول - حمض الهيبوريك.

كان تراكم المواد الواقعية الهامة دافعًا قويًا لدراسة أعمق للمادة العضوية.

تم تقديم مفاهيم المواد العضوية والكيمياء العضوية لأول مرة من قبل العالم السويدي بيرزيليوس (1827). في كتاب الكيمياء الذي مر بالعديد من الطبعات ، يعبّر Berzelius عن قناعته بأن "العناصر في الطبيعة الحية تخضع لقوانين مختلفة عن الطبيعة التي لا حياة لها" وأن المواد العضوية لا يمكن أن تتشكل تحت تأثير القوى الفيزيائية والكيميائية العادية ، ولكنها تتطلب "قوة الحياة" الخاصة لتشكيلها ". عرّف الكيمياء العضوية بأنها "كيمياء المواد النباتية والحيوانية ، أو المواد المتكونة تحت تأثير القوة الحيوية". أثبت التطور اللاحق للكيمياء العضوية مغالطة هذه الآراء.

في عام 1828 ، أظهر Wöhler أن مادة غير عضوية - سيانات الأمونيوم - عند تسخينها ، تتحول إلى نفايات كائن حي - اليوريا.

في عام 1845 ، قام كولبي بتصنيع مادة عضوية نموذجية - حمض الأسيتيك ، باستخدام مواد أولية فحموالكبريت والكلور والماء. في فترة قصيرة نسبيًا ، تم تصنيع عدد من الأحماض العضوية الأخرى ، والتي تم عزلها سابقًا فقط من النباتات.

في عام 1854 ، نجح Berthelot في تصنيع مواد تنتمي إلى فئة الدهون.

في عام 1861 ، قام A.M.Butlerov ، من خلال عمل ماء الجير على بارافورمالدهيد ، لأول مرة بتركيب ميثيلين نيتين ، وهي مادة تنتمي إلى فئة السكريات ، والتي ، كما هو معروف ، تلعب دورًا مهمًا في العمليات الحيوية لـ الكائنات الحية.

أدت كل هذه الاكتشافات العلمية إلى انهيار النزعة الحيوية - العقيدة المثالية لـ "قوة الحياة".

الكيمياء العضوية

المفاهيم الأساسية للكيمياء العضوية

الكيمياء العضوية – هو فرع الكيمياء الذي يدرس مركبات الكربون. يبرز الكربون بين جميع العناصر من حيث أن ذراته يمكن أن ترتبط ببعضها البعض في سلاسل أو دورات طويلة. هذه الخاصية هي التي تسمح للكربون بتكوين ملايين المركبات التي درستها الكيمياء العضوية.

نظرية التركيب الكيميائي لـ A. M. Butlerov.

النظرية الحديثةيوضح هيكل الجزيئات كلاً من العدد الهائل من المركبات العضوية واعتماد خصائص هذه المركبات على تركيبها الكيميائي. كما أنه يؤكد تمامًا المبادئ الأساسية لنظرية التركيب الكيميائي ، التي طورها العالم الروسي البارز أ.م.بتليروف.

الأحكام الرئيسية لهذه النظرية (تسمى أحيانًا الهيكلية):

1) تترابط الذرات في الجزيئات بترتيب معين بواسطة روابط كيميائية وفقًا لتكافؤها ؛

2) يتم تحديد خصائص المادة ليس فقط من خلال التركيب النوعي ، ولكن أيضًا من خلال التركيب والتأثير المتبادل للذرات.

3) من خلال خصائص المادة ، يمكنك تحديد هيكلها ، ومن خلال خصائصها.

كانت إحدى النتائج المهمة لنظرية الهيكل هي الاستنتاج القائل بأن كل مركب عضوي يجب أن يكون له صيغة كيميائية واحدة تعكس هيكله. أثبت هذا الاستنتاج نظريًا الظاهرة المعروفة حتى ذلك الحين ايزومرية، - وجود مواد لها نفس التركيب الجزيئي ولكن بخصائص مختلفة.

نظائر– المواد التي لها نفس التركيب ولكن بنية مختلفة

الصيغ الهيكلية. يتطلب وجود الأيزومرات استخدام ليس فقط الصيغ الجزيئية البسيطة ، ولكن أيضًا الصيغ الهيكلية التي تعكس ترتيب ترابط الذرات في جزيء كل أيزومر. في الصيغ الهيكلية ، يشار إلى الرابطة التساهمية بشرطة. كل اندفاعة تعني زوج إلكترون مشترك يربط الذرات في الجزيء.

الصيغة الهيكلية - الصورة المشروطة لهيكل المادة ، مع مراعاة الروابط الكيميائية.

تصنيف المركبات العضوية.

لتصنيف المركبات العضوية حسب الأنواع وبناء أسمائها في جزيء مركب عضوي ، من المعتاد التمييز بين الهيكل الكربوني والمجموعات الوظيفية.

هيكل عظمي من الكربونيمثل سلسلة من ذرات الكربون المرتبطة كيميائياً.

أنواع الهياكل العظمية الكربونية. تنقسم الهياكل العظمية الكربونية إلى لا دوري(لا تحتوي على دورات) ، حلقية وحلقة غير متجانسة.

في الهيكل العظمي غير المتجانسة ، يتم تضمين ذرة واحدة أو أكثر غير الكربون في دورة الكربون. في الهياكل العظمية الكربونية نفسها ، يجب تصنيف ذرات الكربون الفردية وفقًا لعدد ذرات الكربون المرتبطة كيميائيًا. إذا تم ربط ذرة كربون معينة بذرة كربون واحدة ، فيُطلق عليها اسم أولي ، مع اثنين - ثانوي ، وثلاثة - ثلاثي ، وأربع - رباعي.

نظرًا لأن ذرات الكربون يمكن أن تتشكل فيما بينها ليس فقط روابط فردية ، ولكن أيضًا روابط متعددة (مزدوجة وثلاثية) ، إذن تسمى المركبات التي تحتوي على روابط C-C واحدة فقط ثري، يتم استدعاء المركبات ذات الروابط المتعددة غير مشبع.

الهيدروكربونات– المركبات التي ترتبط فيها ذرات الكربون بذرات الهيدروجين فقط.

يتم التعرف على الهيدروكربونات في الكيمياء العضوية كأسلاف. تعتبر مجموعة متنوعة من المركبات كمشتقات للهيدروكربونات يتم الحصول عليها عن طريق إدخال مجموعات وظيفية فيها.

المجموعات الوظيفية. تحتوي معظم المركبات العضوية ، بالإضافة إلى ذرات الكربون والهيدروجين ، على ذرات عناصر أخرى (غير مدرجة في الهيكل العظمي). هذه الذرات أو تجمعاتها ، والتي تحدد إلى حد كبير المادة الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةالمركبات العضوية تسمى المجموعات الوظيفية.

تبين أن المجموعة الوظيفية هي السمة النهائية التي تنتمي بموجبها المركبات إلى فئة أو أخرى.

أهم المجموعات الوظيفية

المجموعات الوظيفية		فئة الاتصال
تعيين	اسم
F ، -Cl ، -Br ، -I		مشتقات الهالوجين من الهيدروكربونات
	هيدروكسيل	الكحولات والفينولات
	كاربونيل	الألدهيدات والكيتونات
	الكربوكسيل	الأحماض الكربوكسيلية
	مجموعة امينو
	مجموعة نيترو	مركبات النيترو

سلسلة متجانسة. يُعد مفهوم السلسلة المتماثلة مفيدًا في وصف المركبات العضوية. سلسلة متجانسة تشكل مركبات تختلف عن بعضها البعض بواسطة مجموعة -CH 2 ولها خصائص كيميائية متشابهة.تسمى مجموعات CH 2 فرق متماثل .

مثال على سلسلة متجانسة هو سلسلة الهيدروكربونات المشبعة (الألكانات). أبسط ممثل لها هو الميثان CH 4. متماثلات الميثان هي: الإيثان C 2 H 6 ، البروبان C 3 H 8 ، البيوتان C 4 H 10 ، البنتان C 5 H 12 ، الهكسان C 6 H 14 ، هيبتان C 7 H 16 ، إلخ. صيغة أي متماثل لاحق يمكن الحصول عليها بإضافة صيغة الاختلاف المتماثل السابق للهيدروكربون.

يمكن التعبير عن تكوين جزيئات جميع أعضاء السلسلة المتجانسة بواسطة واحد الصيغة العامة. بالنسبة للسلسلة المتجانسة المعتبرة من الهيدروكربونات المشبعة ، ستكون هذه الصيغة ج ن H 2n + 2، حيث n هو عدد ذرات الكربون.

تسمية المركبات العضوية. في الوقت الحاضر ، تم الاعتراف بالتسميات المنهجية لـ IUPAC (IUPAC - الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية).

وفقًا لقواعد IUPAC ، يتم إنشاء اسم مركب عضوي من اسم السلسلة الرئيسية التي تشكل جذر الكلمة ، وأسماء الوظائف المستخدمة كبادئات أو لاحقات.

من أجل البناء الصحيح للاسم ، من الضروري تحديد السلسلة الرئيسية وترقيم ذرات الكربون فيها.

يبدأ ترقيم ذرات الكربون في السلسلة الرئيسية من نهاية السلسلة ، التي تقع المجموعة الأقدم بالقرب منها. إذا كان هناك العديد من هذه الاحتمالات ، فسيتم إجراء الترقيم بطريقة بحيث يتلقى إما رابطة متعددة أو بديل آخر موجود في الجزيء أصغر رقم.

في المركبات الكربونية الحلقية ، يبدأ الترقيم من ذرة الكربون حيث توجد أعلى مجموعة مميزة. إذا كان من المستحيل في هذه الحالة اختيار ترقيم فريد ، فسيتم ترقيم الدورة بحيث يكون للبدائل أصغر الأرقام.

في مجموعة الهيدروكربونات الحلقية ، تتميز الهيدروكربونات العطرية بشكل خاص ، والتي تتميز بوجود حلقة بنزين في الجزيء. بعض الممثلين المعروفين للهيدروكربونات العطرية ومشتقاتها لديهم أسماء تافهة ، يسمح باستخدامها بموجب قواعد IUPAC: البنزين ، التولوين ، الفينول ، حمض البنزويك.

يسمى جذر C 6 H 5 المتكون من البنزين فينيل وليس بنزيل. البنزيل هو جذر C 6 H 5 CH 2 - مكون من التولوين.

يؤلف اسم مركب عضوي. أساس اسم المركب هو جذر الكلمة ، ويشير إلى الهيدروكربون المشبع بنفس عدد الذرات مثل السلسلة الرئيسية ( meth- ، et- ، prop- ، but- ، pent: hex-إلخ.). ثم يتبع لاحقة تحدد درجة التشبع ، -انإذا لم تكن هناك روابط متعددة في الجزيء ، -enفي وجود روابط مزدوجة و -فيللروابط الثلاثية (مثل البنتان ، البنتين ، البنتين). إذا كان هناك عدة روابط متعددة في الجزيء ، فسيتم الإشارة إلى عدد هذه الروابط في اللاحقة: - دي ar ، - ثلاثة ar ، وبعد اللاحقة ، يجب الإشارة إلى موضع الرابطة المتعددة بالأرقام العربية (على سبيل المثال ، بيوتين -1 ، بيوتين -2 ، بوتادين 1.3):

علاوة على ذلك ، يتم وضع اسم أقدم مجموعة مميزة في الجزيء في اللاحقة ، مشيرًا إلى موضعها برقم. يتم تحديد البدائل الأخرى بواسطة البادئات. ومع ذلك ، لم يتم سردها بترتيب الأقدمية ، ولكن حسب الترتيب الأبجدي. يُشار إلى موضع البديل برقم قبل البادئة ، على سبيل المثال: 3 -الميثيل؛ 2 -كلور ، إلخ. إذا كان هناك عدة بدائل متطابقة في الجزيء ، فسيتم الإشارة إلى عددها أمام اسم المجموعة المقابلة (على سبيل المثال ، ديميثيل ، ثلاثي كلورو ، وما إلى ذلك). يتم فصل جميع الأرقام في أسماء الجزيئات عن الكلمات بواصلة ، وعن بعضها البعض بفاصلات. الجذور الهيدروكربونية لها أسماء خاصة بها.

الحد من الجذور الهيدروكربونية:

الجذور الهيدروكربونية غير المشبعة:

الجذور الهيدروكربونية العطرية:

لنأخذ الاتصال التالي كمثال:

1) اختيار السلسلة لا لبس فيه ، لذلك فإن جذر الكلمة مكبوت ؛ تليها لاحقة - en، مما يدل على وجود السندات المتعددة ؛

2) يعطي ترتيب الترقيم أكبر مجموعة (-OH) مع أقل رقم ؛

3) ينتهي الاسم الكامل للمركب بلاحقة تدل على ذلك مجموعة كبار(في هذه الحالة تكون اللاحقة - رأيشير إلى وجود مجموعة الهيدروكسيل) ؛ يشار إلى موضع الرابطة المزدوجة ومجموعة الهيدروكسيل بالأرقام.

لذلك ، يسمى المركب المعطى penten-4-ol-2.

تسميات تافهةعبارة عن مجموعة من الأسماء التاريخية غير المنتظمة للمركبات العضوية (على سبيل المثال: الأسيتون ، وحمض الخليك ، والفورمالديهايد ، وما إلى ذلك).

ايزومرية.

لقد تبين أعلاه أن قدرة ذرات الكربون على تكوين أربع روابط تساهمية ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على ذرات كربون أخرى ، تفتح إمكانية وجود عدة مركبات من نفس التركيب الأولي - أيزومرات. تنقسم جميع الايزومرات إلى فئتين كبيرتين - الايزومرات الهيكليةوالأيزومرات المكانية.

الهيكلي تسمى أيزومرات ترتيب مختلفصلات الذرات.

الايزومرات المكانيةلها نفس البدائل في كل ذرة كربون و تختلف فقط في ترتيبها المتبادل في الفضاء.

الايزومرات الهيكلية. وفقًا لتصنيف المركبات العضوية حسب الأنواع أعلاه ، يتم تمييز ثلاث مجموعات بين الأيزومرات الهيكلية:

1) المركبات التي تختلف في الهياكل العظمية الكربونية:

2) المركبات التي تختلف في موضع البديل أو الرابطة المتعددة في الجزيء:

3) المركبات التي تحتوي على مجموعات وظيفية مختلفة وتنتمي إلى فئات مختلفة من المركبات العضوية:

الايزومرات المكانية(الأيزومرات الفراغية). يمكن تقسيم الأيزومرات المجسمة إلى نوعين: أيزومرات هندسية وأيزومرات بصرية.

تماثل هندسيمميزة للمركبات التي تحتوي على رابطة أو دورة مزدوجة. في مثل هذه الجزيئات ، غالبًا ما يكون من الممكن رسم مستوى شرطي بطريقة تجعل البدائل الموجودة على ذرات كربون مختلفة في نفس الجانب (cis-) أو على جوانب متقابلة (عبر-) من هذا المستوى. إذا كان التغيير في اتجاه هذه البدائل بالنسبة للمستوى ممكنًا فقط بسبب كسر إحدى الروابط الكيميائية ، فعندئذٍ يتحدث المرء عن وجود أيزومرات هندسية. تختلف الأيزومرات الهندسية في خصائصها الفيزيائية والكيميائية.

التأثير المتبادل للذرات في الجزيء.

جميع الذرات التي يتكون منها الجزيء مترابطة ولها تأثير متبادل. ينتقل هذا التأثير بشكل أساسي من خلال نظام الروابط التساهمية بمساعدة ما يسمى بالتأثيرات الإلكترونية.

التأثيرات الإلكترونية هي تحول كثافة الإلكترون في جزيء تحت تأثير البدائل.

تحمل الذرات المرتبطة برابطة قطبية رسومًا جزئية ، يُشار إليها بالحرف اليوناني دلتا (δ). الذرة التي "تسحب" كثافة الإلكترون للرابطة في اتجاهها تكتسب شحنة سالبة δ -. عند التفكير في زوج من الذرات مرتبطة برابطة تساهمية ، فإن الذرة الأكثر كهربيًا تسمى متقبل الإلكترون. وفقًا لذلك ، سيكون لدى شريكه في الرابطة عجز متساوٍ في كثافة الإلكترون ، أي شحنة موجبة جزئية δ + ، وسيُطلق عليه مانح الإلكترون.

يُطلق على إزاحة كثافة الإلكترون على طول سلسلة روابط التأثير الاستقرائي ويُشار إليه بالرمز I.

ينتقل التأثير الاستقرائي عبر الدائرة مع التخميد. يشار إلى اتجاه إزاحة كثافة الإلكترون لجميع روابط بواسطة الأسهم المستقيمة.

اعتمادًا على ما إذا كانت كثافة الإلكترون تتحرك بعيدًا عن ذرة الكربون المدروسة أو تقترب منها ، يُطلق على التأثير الاستقرائي سالب (-أ) أو موجب (+ أنا). يتم تحديد علامة وحجم التأثير الاستقرائي من خلال الاختلافات في الكهربية بين ذرة الكربون المعنية والمجموعة التي تسببها.

بدائل سحب الإلكترون ، أي تُظهر الذرة أو مجموعة الذرات التي تزيح كثافة الإلكترون لرابطة من ذرة كربون تأثيرًا استقرائيًا سلبيًا (تأثير I).

بدائل المانحين للإلكترون ، أي ذرة أو مجموعة ذرات تحول كثافة الإلكترون إلى ذرة الكربون ، تُظهر تأثيرًا استقرائيًا إيجابيًا (+ تأثير I).

يتم عرض التأثير الأول بواسطة جذور الهيدروكربون الأليفاتية ، أي جذور الألكيل (ميثيل ، إيثيل ، إلخ).

تظهر معظم المجموعات الوظيفية -I-effect: الهالوجينات ، المجموعة الأمينية ، الهيدروكسيل ، الكاربونيل ، مجموعات الكربوكسيل.

يتجلى التأثير الاستقرائي أيضًا في الحالة التي تختلف فيها ذرات الكربون المرتبطة في حالة التهجين. لذلك ، في جزيء البروبين ، تعرض مجموعة الميثيل + I-effect ، نظرًا لأن ذرة الكربون الموجودة فيها في حالة sp3-hybrid ، وتعمل الذرة المهجنة sp (مع رابطة مزدوجة) كمستقبل للإلكترون ، نظرًا لأنها لديه طاقة كهربائية أعلى:

عندما يتم نقل التأثير الاستقرائي لمجموعة الميثيل إلى الرابطة المزدوجة ، تتأثر الرابطة المتنقلة π أولاً وقبل كل شيء.

يسمى تأثير البديل على توزيع كثافة الإلكترون المنقولة عبر روابط بالتأثير المتوسط ​​(M). يمكن أن يكون التأثير الميزومري سلبيًا وإيجابيًا أيضًا. في الصيغ الهيكلية ، يتم تمثيله بواسطة سهم منحني يبدأ من مركز كثافة الإلكترون وينتهي في المكان الذي تتغير فيه كثافة الإلكترون.

يؤدي وجود التأثيرات الإلكترونية إلى إعادة توزيع كثافة الإلكترون في الجزيء وظهور شحنات جزئية على الذرات الفردية. هذا يحدد تفاعل الجزيء.

تصنيف التفاعلات العضوية

- التصنيف حسب نوع تكسير الروابط الكيميائيةفي تفاعل الجسيمات. من بين هذه ، يمكن التمييز بين مجموعتين كبيرتين من ردود الفعل - الراديكالية والأيونية.

ردود الفعل الجذرية - هذه هي العمليات التي تترافق مع تمزق متماثل للرابطة التساهمية.في حالة التمزق المتماثل ، يتم تقسيم زوج من الإلكترونات التي تشكل رابطة بطريقة بحيث يتلقى كل من الجسيمات المشكلة إلكترونًا واحدًا. نتيجة لتمزق التحلل ، تتشكل الجذور الحرة:

تسمى الذرة أو الجسيم المحايد بإلكترون غير مزدوجالجذور الحرة.

ردود الفعل الأيونية- هذه هي العمليات التي تحدث مع الانكسار غير المتجانسة للروابط التساهمية ، عندما تظل كلتا إلكترونات الرابطة مع أحد الجسيمات المرتبطة سابقًا:

نتيجة لانقسام الرابطة غير المتجانسة ، يتم الحصول على الجسيمات المشحونة: محبة النواة والكهرباء.

الجسيم المحبة للنووية (nucleophile) هو جسيم يحتوي على زوج من الإلكترونات في المستوى الإلكتروني الخارجي. بسبب زوج الإلكترونات ، فإن النيوكليوفيل قادر على تكوين رابطة تساهمية جديدة.

الجسيم المحب للكهرباء (electrophile) هو جسيم له مستوى إلكتروني خارجي غير مملوء. يمثل الإلكتروفيل مدارات شاغرة وشاغرة لتكوين رابطة تساهمية بسبب إلكترونات الجسيم التي تتفاعل معها.

التصنيف وفقًا لتكوين وهيكل المواد الأولية ونواتج التفاعل.في الكيمياء العضوية ، تعتبر جميع التغييرات الهيكلية بالنسبة لذرة الكربون (أو الذرات) المشاركة في التفاعل. أكثر أنواع التحويلات شيوعًا هي:

انضمام

الاستبدال

انشقاق (القضاء)

البلمرة

وفقًا لما سبق ، يتم تصنيف كلورة الميثان بفعل الضوء كبديل جذري ، وإضافة الهالوجينات إلى الألكينات كإضافة إلكتروفيلية ، والتحلل المائي لهاليدات الألكيل كبديل للنيوكليوفيليك.

الكيمياء العضوية علم يدرس مركبات الكربون مع عناصر أخرى تسمى المركبات العضوية وكذلك قوانين تحولاتها. نشأ اسم "الكيمياء العضوية" في مرحلة مبكرةتطور العلم ، عندما اقتصر موضوع الدراسة على مركبات الكربون من أصل نباتي وحيواني. لا يمكن تسمية جميع مركبات الكربون بأنها عضوية. على سبيل المثال ، يتم تصنيف ثاني أكسيد الكربون ، HCN ، CS 2 تقليديًا على أنه غير عضوي. تقليديًا ، يمكننا أن نفترض أن النموذج الأولي للمركبات العضوية هو الميثان CH 4.

حتى الآن ، يتجاوز عدد المواد العضوية المعروفة 10 ملايين ويزيد كل عام بمقدار 200-300 ألف. ويتحدد تنوع هذه المركبات من خلال القدرة الفريدة لذرات الكربون على الاندماج مع بعضها البعض عن طريق روابط بسيطة ومتعددة ، لتكوين مركبات. مع عدد غير محدود عمليًا من الذرات المرتبطة في سلسلة ، دورات ، أطر ، وما إلى ذلك ، تشكل روابط قوية مع جميع عناصر النظام الدوري تقريبًا ، بالإضافة إلى ظاهرة التماثل - وجود مواد متطابقة في التركيب ، ولكن تختلف في الهيكل والخصائص.

يحدد عدد كبير من المركبات العضوية قيمة org. الكيمياء باعتبارها أكبر فرع من فروع الكيمياء الحديثة. تم بناء العالم من حولنا بشكل أساسي من org. روابط؛ الغذاء والوقود والملابس والأدوية والدهانات والمنظفات والمواد التي بدونها يستحيل النقل والطباعة والاختراق في الفضاء وما إلى ذلك. أهم دور للمؤسسة. تلعب المركبات في عمليات الحياة. حسب حجم الجزيئات org. المواد مقسمة إلى وزن جزيئي منخفض (مع الكتلة الموليةمن عدة عشرات إلى عدة مئات ، ونادرًا ما يصل إلى ألف) وجزيئي كبير (جزيئي كبير ؛ مع كتلة مولارية من 10 4-10 6 وأكثر).

لا تقتصر دراسات الكيمياء العضوية على المركبات التي تم الحصول عليها من الكائنات الحية النباتية والحيوانية فحسب ، بل تشمل بشكل أساسي المركبات التي تم إنشاؤها صناعياً باستخدام التوليف العضوي المختبر أو الصناعي. علاوة على ذلك ، فإن كائنات دراسة مؤسسة الكمبيوتر. الكيمياء هي مركبات لا توجد فقط في الكائنات الحية ، ولكن من الواضح أنه لا يمكن الحصول عليها بشكل مصطنع (على سبيل المثال ، نظير افتراضي للميثان ، والذي لا يحتوي على هيكل طبيعي رباعي السطوح ، ولكن له شكل مربع مسطح) .

مرجع تاريخي

تعود أصول الكيمياء العضوية إلى العصور القديمة (كانوا يعرفون بالفعل عن التخمير الكحولي والخل ، والصباغة بالنيلي والأيزارين). ومع ذلك ، في العصور الوسطى (فترة الخيمياء) ، لم يكن هناك سوى عدد قليل من المؤسسات الفردية. مواد. تم اختصار جميع دراسات هذه الفترة بشكل رئيسي إلى العمليات ، التي ساعدها وحده ، كما كان يُعتقد حينها ، في ذلك مواد بسيطةيمكن أن تتحول إلى أخرى. منذ القرن السادس عشر (فترة الكيمياء العلاجية) كان يهدف بشكل أساسي إلى عزل واستخدام المواد الطبية المختلفة: تم عزل عدد من الزيوت الأساسية من النباتات ، وتم تحضير ثنائي إيثيل إيثر ، وتم الحصول على كحول الخشب (الميثيل) وحمض الأسيتيك بالتقطير الجاف للخشب ، تم الحصول على حمض الطرطريك من الجير ، سكر الرصاص المقطر - حمض الأسيتيك ، تقطير العنبر - السكسينيك.

اندماج المركبات الكيميائية ذات الأصل النباتي والحيواني في مادة كيميائية واحدة. منظمة العلوم. تم إجراء الكيمياء من قبل J. Berzelius ، الذي قدم المصطلح نفسه ومفهوم المادة العضوية ، فإن تكوين هذه الأخيرة ، وفقًا لبرزيليوس ، ممكن فقط في كائن حي في وجود "قوة الحياة".

تم دحض هذا المفهوم الخاطئ من قبل F. Wöhler (1828) ، الذي حصل على اليوريا (مادة عضوية) من سيانات الأمونيوم (مادة غير عضوية) ، A. حمض الاسيتيك، M. Berthelot ، الذي تلقى الميثان من H 2 S و CS 2 ، A. M. Butlerov ، الذي صنع مواد سكرية من الفورمالين. في الطابق الأول القرن ال 19 تم تجميع مواد تجريبية واسعة النطاق وتم إجراء التعميمات الأولى التي حددت التطور السريع للمؤسسة. الكيمياء: طرق التحليل المتقدمة org. المركبات (Berzelius ، J. Liebig ، J. Dumas ، M. Chevreul) ، نظرية الراديكاليين (Wohler ، J. Gay-Lussac ، Liebig ، Dumas) تم إنشاؤها كمجموعات من الذرات التي تمر دون تغيير من الجزيء الأولي إلى النهائي جزيء أثناء التفاعل اكتب نظرية (جيم جيرارد ، 1853) ، والتي org. تم بناء المركبات من مواد غير عضوية - "أنواع" عن طريق استبدال الذرات الموجودة فيها مع org. فتات؛ تم تقديم مفهوم isomerism (Berzelius).

في نفس الوقت ، يستمر التطوير المكثف للتوليف. الأول الإنتاج الصناعي مركبات العضوية(A. Hoffman ، W. Perkin Sr. - الأصباغ الاصطناعية: موفين ، ماجنتا ، سيانين وأزو). كان تحسين طريقة تصنيع الأنيلين الذي اكتشفه N.N.Zinin (1842) بمثابة الأساس لإنشاء صناعة صبغ الأنيلين.

فكرة اتصال لا ينفصلكيمياء. والجسدية خصائص الجزيء بتركيبته ، تم التعبير عن فكرة تفرد هذا الهيكل لأول مرة بواسطة Butlerov (1861) ، الذي أنشأ النظرية الكلاسيكية للكيمياء. الهياكل (ترتبط الذرات في الجزيئات وفقًا لتكافؤاتها ، ويتم تحديد الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمركب حسب طبيعة وعدد الذرات المدرجة في تكوينها ، وكذلك نوع الروابط والتأثير المتبادل للذرات غير المرتبطة مباشرة). نظرية الكيمياء. حددت البنية التطور السريع للكيمياء العضوية: في عام 1865 ، اقترح Kekule صيغة البنزين ، ثم عبر عن فكرة اهتزازات السندات ؛ في. ماركوفنيكوف وأ. صاغ زايتسيف عددًا من القواعد التي ربطت لأول مرة اتجاه الكيمياء. ردود الفعل مع العلاج الكيميائي. هيكل المتفاعل.

طورت أعمال باير ، K. Laar ، L. Claisen ، L. Knorr أفكارًا حول الحشو -التماثل المحمول. ساهمت كل هذه الأفكار النظرية في التطور القوي للكيمياء التركيبية. يخدع. القرن ال 19 تم الحصول على أهم ممثلي الهيدروكربونات والكحولات والألدهيدات والكيتونات والأحماض الكربوكسيلية ومشتقات الهالوجين والنيترو والنيتروجين والكبريت والدورات العطرية غير المتجانسة. تم تطوير طرق للحصول على الديانات والأسيتيلين والألين (A.E. Favoursky). تم اكتشاف تفاعلات تكثيف عديدة (Sch. Wurtz، A. P. Borodin، W. Perkin، Claisen، A. Michael، S. Friedel، J. Crafts، E. Knoevenagel، and others). حقق EG Fisher نجاحًا استثنائيًا في دراسة الكربوهيدرات والبروتينات والبورينات ، في استخدام الإنزيمات في org. التوليف (1894) ، قام أيضًا بتركيب عديد الببتيدات. أصبح عمل O. Wallach في كيمياء التربينات أساسًا لصناعة المواد العطرية. تعتبر الأعمال الرائدة لـ R. Wilstetter رائعة حتى في عصرنا. المساهمة الأساسية في تطوير المنظمة. تم تقديم التوليف بواسطة V. Grignard (1900-20) و N.D. Zelinsky (1910) - إنشاء طريقة مثمرة بشكل استثنائي لتخليق مركبات المغنيسيوم العضوي واكتشاف التحولات الحفزية للهيدروكربونات ؛ لعب هذا الأخير دورًا بارزًا في تطوير كيمياء البترول. بدأت كيمياء الجذور الحرة بعمل M. Gomberg (1900) ، الذي اكتشف جذور triphenylmethyl ، واستمر من خلال عمل A.E. Chichibabin ، و G. Wieland ، و S. Goldschmidt.

هيكل المركبات العضوية

تتميز المركبات العضوية بروابط تساهمية C-C غير قطبية وروابط تساهمية قطبية. اتصالات C-O، C-N ، C-Hal ، C-metal ، إلخ. تم شرح تكوين الروابط التساهمية على أساس الافتراضات التي طورها G. يكون الجزيء مستقرًا إذا كانت غلاف التكافؤ لعناصر مثل C و N و O و Hal تحتوي على 8 إلكترونات (قاعدة الثماني) ، وتحتوي غلاف تكافؤ الهيدروجين على إلكترونين. تشيم. تتكون الرابطة من زوج اجتماعي من الإلكترونات من ذرات مختلفة (رابطة بسيطة). يتم تشكيل الروابط المزدوجة والثلاثية من خلال الأزواج الثلاثة المقابلة. لا تستخدم الذرات الكهربية (F ، O ، N) كل إلكترونات التكافؤ الخاصة بها للارتباط بالكربون ؛ تشكل الإلكترونات "غير المستخدمة" أزواج إلكترون غير مشتركة (حرة). قطبية واستقطاب الروابط التساهمية في المؤسسة. يتم تفسير المركبات في نظرية لويس-كوسيل الإلكترونية من خلال تحول أزواج الإلكترون من ذرة أقل كهرسلبية إلى ذرة أكثر كهرسلبية ، والتي يتم التعبير عنها في التأثير الاستقرائي والتأثير الميزومري.

النظرية الكلاسيكية للكيمياء. لم تكن الهياكل والتمثيلات الإلكترونية في البداية قادرة على وصف بنية العديد من المركبات بشكل مرضٍ ، على سبيل المثال ، المركبات العطرية ، بلغة الصيغ الهيكلية. نظرية الاتصال الحديثة في org. تعتمد المركبات بشكل أساسي على مفهوم المدارات وتستخدم طرق المدارات الجزيئية. يتم تطوير الأساليب الكيميائية الكمية بشكل مكثف ، ويتم تحديد موضوعيتها من خلال حقيقة أنها تستند إلى جهاز ميكانيكا الكم ، وهو الوحيد المناسب لدراسة ظواهر العالم المجهري.

ظهور المركبات العضوية

تتشكل معظم المركبات العضوية في الطبيعة أثناء عملية التمثيل الضوئي من ثاني أكسيد الكربون والماء تحت تأثير الإشعاع الشمسي الذي يمتصه الكلوروفيل في النباتات الخضراء. ومع ذلك ، org. يجب أن تكون المركبات موجودة على الأرض حتى قبل ظهور الحياة ، والتي لم يكن من الممكن أن تظهر بدونها. كان للغلاف الجوي الأرضي الأولي منذ حوالي ملياري سنة خصائص مختزلة ، لأنه لا يحتوي على الأكسجين ، ولكنه يحتوي بشكل أساسي على الهيدروجين والماء ، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأمونيا والميثان.

في ظل ظروف الإشعاع المشع القوي من المعادن الأرضية والتصريفات الجوية الشديدة في الغلاف الجوي ، استمر التوليف اللاأحيائي للأحماض الأمينية وفقًا للمخطط:

CH 4 + H 2 O + NH 3 → أحماض أمينية

وقد أثبتت التجارب المعملية إمكانية حدوث مثل هذا التفاعل الآن.

الكيمياء العضوية- قسم الكيمياء ، تخصص العلوم الطبيعية، موضوع الدراسة هو المركبات العضوية ، أي مركبات الكربون مع عناصر أخرى ، وكذلك قوانين تحويل هذه المواد ؛ تُعرَّف الكيمياء العضوية أحيانًا بأنها كيمياء الهيدروكربونات ومشتقاتها.

تأثير O. x. على تطوير علم الأحياء والطب كبير جدًا. كل الكائنات الحية تتكون من مركبات العضوية(انظر) ، والتمثيل الغذائي الذي هو حجر الزاوية في العمليات الحيوية يمثل تحولات hl. آر. مركبات العضوية. أوه. يكمن في الأساس الكيمياء الحيوية(انظر) - العلم ، وهو أحد الأسس العلمية الطبيعية للطب. معظم المواد الطبية عبارة عن مركبات عضوية ؛ لذلك يا س. جنبا إلى جنب مع علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية هو الأساس علم العقاقير(سم.). طرق O. x. لعب دور مهمفي إنشاء بنية الأحماض النووية والعديد من البروتينات والمركبات الطبيعية المعقدة الأخرى ؛ بمساعدتهم ، تم اكتشاف آليات وتنظيم تخليق البروتين. بفضل الاحتمالات المتزايدة للتخليق العضوي ، تم الحصول على مواد طبيعية معقدة مثل البولينيوكليوتيدات مع تناوب معين من وحدات النيوكليوتيدات ، والسيانوكوبالامين ، وما إلى ذلك بشكل مصطنع.

نجاح العضوي الكيمياء ، التي لها أهمية أساسية ، كانت تطوير طرق لتخليق العديد من البولي ببتيدات النشطة بيولوجيًا ، بما في ذلك الإنزيمات وبعض الهرمونات أو نظائرها النشطة دوائيًا ، بالإضافة إلى العديد من الأدوية.

بجانب، أهمية عظيمةأساليب O.'s المكتسبة x. في التكنولوجيا الحديثة لإنتاج المطاط والبلاستيك والأصباغ الاصطناعية والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب ومنشطات نمو النبات.

أوه. دراسات هيكل غرامةالمواد العضوية: ترتيب ارتباط الذرات في جزيئاتها ، والترتيب المكاني المتبادل للذرات في جزيئات المركبات العضوية ، والبنية الإلكترونية للذرات وروابطها في المركبات العضوية. الى جانب ذلك ، موضوع O. x. هي دراسة التفاعلات العضوية ، بما في ذلك حركتها (انظر. حركية العمليات البيولوجية) والطاقة والآليات الإلكترونية ، فضلاً عن تطوير طرق جديدة لتخليق المواد العضوية في المختبر والظروف الصناعية.

الأقسام س. مخصصة لدراسة المجموعات الفردية للمواد العضوية وفقًا لتصنيفها ، على سبيل المثال ، كيمياء الهيدروكربونات ، وكيمياء الأحماض الأمينية ، وما إلى ذلك ، أو القضايا النظرية العامة ، على سبيل المثال ، الأيزومرية الفراغية للمركبات العضوية ، والآليات من التفاعلات العضوية وكذلك العملية جوانب مهمة O. x. ، على سبيل المثال ، كيمياء الأصباغ ، كيمياء الأدوية العضوية ، إلخ.

المركبات العضوية وبعض خصائصها معروفة للناس منذ العصور القديمة ؛ حتى ذلك الحين عرفوا عن التخمير الكحولي والخل ، والصباغة بالنيلي والأيزارين ، إلخ.

منذ القرن السادس عشر - الفترة iatrochemistry(انظر) - كان البحث يهدف بشكل أساسي إلى عزل واستخدام مختلف المواد الطبية العضوية: تم عزل النباتات الزيوت الأساسية، تم تحضير ثنائي إيثيل إيثر ، وتم الحصول على كحول الميثيل (الخشب) وحمض الأسيتيك بالتقطير الجاف للخشب ، وتم الحصول على العنبر إلى تا بتقطير العنبر. ومع ذلك ظهور O.'s x. كمستقل الانضباط العلمييشير فقط إلى القرن التاسع عشر. لأول مرة تم استخدام مفهوم "الكيمياء العضوية" من قبل أ. المراحل الهامة من تكوين O. x. كان تنفيذ أول كيمياء. تخليق المواد العضوية - حمض الأكساليك واليوريا ، والتي أظهرت إمكانية الحصول على مركبات عضوية خارج الكائن الحي ، دون مشاركة "قوة الحياة" (انظر. الحيوية). هذه التركيبات ، وكذلك عمل Yu. Liebig ، الذي أثبت أن الكربون موجود في جميع المواد (العضوية) المتكونة في كائن حي ، ساهم في ظهور تعريف O. x. ككيمياء مركبات الكربون التي اقترحها L.Gemelin. من الربع الأول من القرن التاسع عشر بدأت المحاولات لتعميم المواد الواقعية الموجودة تحت تصرف O.x. ، في شكل نظريات مختلفة. يمكن اعتبار أول نظرية من هذا القبيل نظرية الراديكاليين ، التي صاغها J.Gay-Lussac ، والتي بموجبها تتكون جزيئات المواد العضوية من مجموعات من الذرات - جذرية ، ثابتة وغير متغيرة وقادرة على الانتقال من مركب إلى آخر. يمكن لمثل هؤلاء المتطرفين ، وفقًا لجيه جاي لوساك منذ وقت طويلتوجد في حالة حرة ، وفي جزيء يتم الاحتفاظ بها بسبب شحنتها المعاكسة. تم الحفاظ على مفهوم المتطرفين كمجموعات من الذرات القادرة على الانتقال من جزيء إلى آخر حتى يومنا هذا. ومع ذلك ، تبين أن جميع الأحكام الأخرى لهذه النظرية خاطئة.

بعد نظرية الراديكاليين ، ظهرت نظرية أنواع جيرارد (ف. جيرارد) ولوران (أ. لوران). وفقًا لهذه النظرية ، فإن جميع المواد العضوية عبارة عن مركبات تتكون عن طريق استبدال ذرات معينة في جزيء بعض المواد غير العضوية (مثل الماء والأمونيا وما إلى ذلك) بمخلفات عضوية. الذي - التي. يمكن الحصول على المركبات العضوية المتعلقة بأنواع الماء (كحول ، إيثرات) ، أنواع الأمونيا (الأمينات الأولية والثانوية والثالثية) ، وما إلى ذلك.لعبت نظرية الأنواع دورًا إيجابيًا في وقتها ، حيث جعلت من الممكن إنشاء أول تصنيف للمواد العضوية ، والتي تم حفظ بعض عناصرها في تصنيفات لاحقة. ومع ذلك ، مع تراكم الحقائق والتعرف على مواد أكثر تعقيدًا ، تبين بشكل متزايد أن نظرية الأنواع لا يمكن الدفاع عنها.

مرحلة مهمة في تطوير O. x. كان إنشاء نظرية لتركيب المركبات العضوية. كان أحد الشروط الأساسية لإنشاء هذه النظرية هو قيام F.A Kekule في عام 1857 بتأسيس رباعي الكربون المستمر واكتشاف A. كان مبتكر نظرية بنية المركبات العضوية هو A.M. Butlerov (1861). الأحكام الرئيسية لهذه النظرية هي كما يلي. جميع الذرات التي تشكل جزيء مادة عضوية متصلة في تسلسل معين. يمكن ربطها منفردة -С-С- ، مزدوجة> С = С< или тройной -С-С- связью. От строения молекул, т. е. от порядка соединения атомов и характера связей между ними, зависят свойства вещества; этими положениями объяснялось непонятное ранее явление ايزومرية(سم.). تشيم. خصائص كل ذرة ومجموعة ذرية ليست ثابتة ، فهي تعتمد على الذرات الأخرى والمجموعات الذرية الموجودة في الجزيء. تم تطوير هذا الموقف لنظرية بنية المركبات العضوية على التأثير المتبادل للذرات من قبل طالب A.M. Butlerov - V.V.Markovnikov. تتيح نظرية A.M.Butlerov ، المادية للغاية ، اختيار أفضل مخطط تخليق ، ووفقًا لصيغة الهيكل ، وفقًا للرسم ، لتجميع المواد العضوية المختلفة.

من لحظة إنشاء نظرية بنية المركبات العضوية ، يبدأ التطوير المكثف لـ O.x. العديد من أقسام O. x. أصبح الأساس النظري لعدد من الصناعات (كيمياء الوقود ، كيمياء الصبغة ، كيمياء الأدوية ، إلخ).

في تطوير O. ل x. لعب كل من N.N.Zinin و S.V Lebedev و A.E Favourskii و N.D Zelinsky و V.M Rodionov و A.Nesmeyanov و A.P. Orekhov والعديد من الأشخاص الآخرين أيضًا دورًا بارزًا. من بين العلماء الأجانب في مجال O. x. من المعروف على نطاق واسع L. Pasteur و E. Fisher و Berthelot (R.E M. Berthelot) و A. Bayer و R. Wilstetter و R.B Woodward ، إلخ.

تحت تأثير التطور السريع للفيزياء في نظرية O. x. بدأ استخدام مبادئ ميكانيكا الكم أو الموجة على نطاق واسع (راجع. نظرية الكم). نشأت المفاهيم حول مدارات الإلكترون (مسافات من الذرة ، يكون فيها احتمال بقاء الإلكترون أكبر). التمثيلات الإلكترونية في O. x. جعل من الممكن فهم وتصنيف الحقائق المختلفة للتأثير المتبادل للذرات ، والتي ، كما اتضح ، تقوم على إعادة توزيع كثافة الإلكترون. الكثير من الاهتمام في O. x. مخصص لدراسة الآلية الإلكترونية للتفاعلات العضوية. تستمر هذه التفاعلات في تكوين الجذور الحرة التي تحتوي على ذرة بها إلكترون غير مزدوج ، أو غير معوض مغناطيسيًا ، وبالتالي نشطًا ، أو أيونات تحمل شحنة موجبة أو سالبة (الكربوهيدرات والكربوهيدرات).

اتصال عميق O. x. مع الفيزياء و الكيمياء الفيزيائية(انظر) يتجلى ليس فقط في دراسة الطبيعة الإلكترونية للمادة الكيميائية. الروابط ، والتأثير المتبادل للذرات والآليات الإلكترونية للتفاعلات ، ولكن أيضًا في التطور الواسع لمشكلات حركية وطاقة المواد الكيميائية. تفاعلات.

O.'s ميزة x. النصف الثاني من القرن العشرين هي نجاحاتها في فك رموز البنية وفي تخليق المواد الطبيعية المعقدة مثل السناجب(سم.)، احماض نووية(انظر) ، إلخ. مفتاح النجاح في هذا المجال هو إنشاء الترتيب المكاني المتبادل للذرات في الجزيئات ، أي الكيمياء الفراغية(انظر) وتشكيلات الجزيئات العضوية (انظر. التشكل). بالتوازي مع ذلك ، تم حل مشكلة دراسة أسباب التماثل البصري وتوليف المركبات النشطة بصريًا.

لنجاح O. x. يجب أن يتضمن اكتشاف ودراسة فئات جديدة من المركبات العضوية ، من بينها المركز الأول الذي تحتله المركبات العطرية غير البنزينية (cyclopeitadienyl anion and metallocenes ، تروبليوم الكاتيون ، azu-lenes ، إلخ) ، مجموعات معينة من المركبات العضوية. مع خصائص عملية قيمة للغاية.

في النصف الثاني من القرن العشرين المزيد من التقارب من O. x عائدات. مع الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء ، ونتيجة لذلك نشأ قسم جديد من الكيمياء - الكيمياء الحيوية العضوية.

نجاحات O. x. أصبح ممكنًا بسبب الاستخدام الواسع النطاق لعدد من الطرق الفيزيائية جنبًا إلى جنب مع الطرق الكيميائية ، والتي تشمل في المقام الأول طرق الحيود (التصوير الشعاعي وانحراف الإلكترون) ، والتحليل الطيفي البصري (في المناطق المرئية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء من الطيف) ، والتنظير الإشعاعي المغناطيسي: الإلكترون الرنين المغنطيسي (EPR) ، الرنين المغناطيسي النووي (NMR) ، مطياف الكتلة ، تحديد لحظات ثنائي القطب الكهربائي. من بين هذه الأساليب ، الأكثر فعالية من حيث محتوى المعلومات الرنين المغناطيسي النووي(انظر) ، بما في ذلك أنواعها - الرنين المغناطيسي البروتوني وطريقة 13C-NMR ، والتي تستخدم بشكل متزايد. لم تسرِّع هذه الأساليب فك رموز بنية جزيئات المركبات العضوية عدة مرات فحسب ، بل أتاحت أيضًا تهيئة الظروف للحصول على خصائصها الهندسية والطاقة الكاملة ، فضلاً عن الكشف عن الآليات الإلكترونية للتفاعلات. في الكيمياء العضوية ، تُستخدم طرق الكيمياء الحيوية أيضًا ، على سبيل المثال ، الطرق الأنزيمية المحددة بدقة ، والمناعة ، والطرق ، وما إلى ذلك.

مع تطور العلوم الطبيعية ، ظهرت تخصصات جديدة مثل علم الأمراض الجزيئي وعلم الأدوية الجزيئي. يمكن تفسير عدد متزايد من الأمراض من خلال ظهور جزيئات متغيرة من المواد العضوية في الأنسجة. يتيح التطور السريع لعلم الأدوية الجزيئي إمكانية العثور على الخلايا وتوصيفها رقم ضخمالمستقبلات التي تربط على وجه التحديد المدروسة مادة طبية. تفتح دراسة المستقبلات على المستوى الجزيئي آفاقًا للبحث عن أدوية جديدة. اختراق O. x. في علم الأحياء والطب جعل من الممكن الكشف عن جوهر بعض العمليات التي كانت تعتبر في السابق بيولوجية بحتة. وهكذا ، وجد أن الخصائص الوراثية للكائنات الحية "مسجلة" في جزيئات الحمض النووي في شكل تسلسل معين من النيوكليوتيدات. أوه. اخترقت أصعب منطقة - مجال الدراسة نشاط عقلىشخص. اتضح أن المواد العضوية وحدها يمكن أن تسبب الشخص السليمهلوسات شبيهة بالهلوسة عند المصابين بأمراض عقلية ، مواد أخرى لإزالة هذه الهلوسة. تم عزل الببتيدات من دماغ البشر والحيوانات التي لها تأثير مشابه لتأثير المورفين ونظائره (انظر الشكل. الأفيونيات الذاتية). من الممكن أن يكون حدوث انتهاك للتخليق الحيوي أو استقبال هذه الببتيدات هو السبب وراء التسبب في المرض مرض عقلي، والتركيب العضوي لنظائرها المقاومة لبيبتيدات الدم سيكون ذا أهمية كبيرة للتخدير والطب النفسي ، إلخ.

على ما يبدو ، أكثر إنجازات فعالةمن المتوقع في تلك المناطق O. x. ، إلى حدود علم الأحياء والطب. هذا هو افتتاح الكيمياء. أساسيات النمو الخبيث ومكافحته الأورام الخبيثة، فك رموز الكيمياء. أسس الذاكرة ، آلية ديناميكيات التطور والتمايز للأنسجة ، الكشف عن الكيمياء. قواعد المناعة ، إلخ. في المناطق O.x. ، على الحدود مع الفيزياء والكيمياء الفيزيائية ، سوف تستمر الأبحاث حول الاختراق العميق للمواد الكيميائية في الطبيعة. الروابط بين الذرات في جزيء عضوي ، سيتم تحديد العلاقات الكمية بين بنية وتفاعل هذه الجزيئات بشكل أكثر دقة ، وسيتم دراسة آليات التفاعلات ، التي تدخل فيها المركبات العضوية ، بشكل أعمق. في الاتحاد السوفياتي عمل علميوفقًا لـ O. x. قام بها معهد البحوث التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية: معهد الكيمياء العضوية. N.D.Zelinsky (IOC) ، معهد الكيمياء العضوية والفيزيائية. A. E. Arbuzova (IOPC) ، معهد تخليق البتروكيماويات im. A. V. Topchieva (INHS) ، معهد مركبات العناصر العضوية (INEOS) ، معهد الكيمياء الحيوية العضوية im. M.M. Shemyakina ، H PI وفرع سيبيريا لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية: معهد نوفوسيبيرسك للكيمياء العضوية (NIOC) ، معهد إيركوتسك للكيمياء العضوية (INOC) ، معهد كيمياء البترول ، وكذلك معهد أبحاث الأكاديميات الجمهورية - معهد الكيمياء العضوية للكيمياء في جمهورية أرمينيا الاشتراكية السوفياتية ، Kirghiz SSR ، جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية ، معهد الكيمياء العضوية الدقيقة. A.L Mgdzhayan (الأرمينية SSR) ، معهد الكيمياء الفيزيائية والعضوية (BSSR) ، معهد الكيمياء الفيزيائية والعضوية im. P.G Melikishvili (Georgian SSR) ، معهد التوليف العضوي (Latvian SSR) ، إلخ.

اللجنة الوطنية للكيميائيين السوفييت هي عضو في الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية - IUPAC (الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) ، الذي ينظم مؤتمرات ومؤتمرات وندوات مرة كل عامين ، بما في ذلك تلك المتعلقة بالكيمياء العضوية.

فيما يتعلق بالميل العام للطب إلى الاقتراب من المستوى الجزيئي ، يجب على الطبيب أن يفهم بوضوح التركيب والتكوين المكاني لجزيئات المواد المشاركة في التمثيل الغذائي (الأحماض النووية والبروتينات والإنزيمات والإنزيمات المساعدة والكربوهيدرات والدهون ، وما إلى ذلك) في طبيعي وعلم الأمراض ، وكذلك بنية جزيئات الدواء.

أوه. هي أساس الدراسة في جامعات الطب وكليات الطب الثانوية. المؤسسات التعليميةالكيمياء الحيوية والصيدلة وعلم وظائف الأعضاء والتخصصات الأخرى. مكرسة لها دورة مستقلةأو يُقرأ كجزء من دورة تدريبية حول كيمياء عامة. تُستخدم العديد من البيانات التي تم الحصول عليها في البحث عن O.x. في الكيمياء الفيزيائية والغروانية ، وعلم الأحياء ، وعلم الأنسجة ، وعلم وظائف الأعضاء المرضية ، والنظافة العامة ، ومسار الأمراض المهنية ، وما إلى ذلك.

فهرس: Ingold K. الأسس النظرية للكيمياء العضوية ، العابرة. من الإنجليزية ، M. ، 1973 ؛ Kram D. and X em m o n d J. الكيمياء العضوية ، العابرة. من الإنجليزية ، M. ، 1964 ؛ ماتيو ج. و P a-n and co R. بالطبع الأسس النظريةالكيمياء العضوية ، العابرة. من الفرنسية ، موسكو ، 1975 ؛ M حول ابن p r و R. و B حول y d R. الكيمياء العضوية ، الممر باللغة الإنجليزية. من الإنجليزية ، M. ، 1974 ؛ Nesmeyanov A.N and Nesmeyanov N.A Beginnings of Organic chemistry، vol. 1-2، M.، 1974؛ Palm V. A. مقدمة في الكيمياء العضوية النظرية ، M. ، 1974 ؛ Ride K. دورة الكيمياء العضوية الفيزيائية ، العابرة. من الإنجليزية ، M. ، 1972 ؛ P e-in حول A. Ya. و 3 e من l من e من N إلى حوالي in و V. V. عمل عملي صغير في الكيمياء العضوية ، M. ، 1980 ؛ Reutov O. A. مشاكل نظريةالكيمياء العضوية ، M. ، 1964 ؛ روبرتس ج. وك. ومع إيه وحول م. أساسيات الكيمياء العضوية ، العابرة. من الإنجليزية ، المجلد 1-2 ، M. ، 1978 ؛ مع tepanenko B. N. دورة في الكيمياء العضوية ، الجزء 1-2 ، M. ، 1976 ؛ هو ، دورة الكيمياء العضوية ، م ، 1979.

الدوريات- مجلة الكيمياء العامة M.-L. منذ عام 1931. مجلة الكيمياء العضوية ، M.-L. ، منذ عام 1965 ؛ كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة ، ريجا ، منذ عام 1965 ؛ كيمياء المركبات الطبيعية ، طشقند ، منذ عام 1965 ؛ Bulletin de la Societe chi-mique de France، P.، from 1863؛ مجلة الجمعية الكيميائية ، بيركن معاملة ، أولا الكيمياء العضوية والحيوية العضوية ، II. الكيمياء العضوية الفيزيائية ، L. ، منذ عام 1972 ؛ مجلة الكيمياء الحلقية غير المتجانسة ، L. ، منذ عام 1964 ؛ مجلة الكيمياء العضوية ، واشنطن ، منذ عام 1936 ؛ مجلة الكيمياء Orgariometailic ، لوزان ، منذ عام 1964 ؛ مجلة جمعية الكيمياء العضوية التركيبية في اليابان ، طوكيو ، منذ عام 1943 ؛ Justus Liebigs Annalen der Chemie، Weinheim، from 1832؛ الرنين المغناطيسي العضوي ، L. ، منذ عام 1969 ؛ قياس الطيف الكتلي العضوي ، L. ، منذ عام 1968 ؛ الاستعدادات والإجراءات العضوية ، N. Y. ، منذ عام 1969 ؛ توليف ، شتوتغارت ، منذ عام 1969 ؛ الاتصالات الاصطناعية ، N. Y. ، منذ عام 1971 ؛ رباعي الوجوه ، N. Y.-L. ، منذ عام 1957 ؛ رسائل تيتراهيدرون ، L. ، منذ عام 1959.

B. H. Stepanenko.