بنیانگذار شیمی آلی. شیمی آلی برای آدمک ها: تاریخچه، مفاهیم

شیمی آلی علمی است که به مطالعه ترکیبات کربنی می پردازدمواد آلی در این راستا شیمی آلی نیز نامیده می شود شیمی ترکیبات کربن

مهمترین دلایل جداسازی شیمی آلی به یک علم جداگانه به شرح زیر است.

1. ترکیبات آلی متعدد در مقایسه با غیر آلی.

تعداد ترکیبات آلی شناخته شده (حدود 6 میلیون) به طور قابل توجهی از تعداد ترکیبات سایر عناصر سیستم تناوبی مندلیف بیشتر است.در حال حاضر، حدود 700 هزار شناخته شده است. ترکیبات معدنیاکنون در یک سال تقریباً 150 هزار ترکیب آلی جدید به دست می آید. این امر نه تنها با این واقعیت توضیح داده می شود که شیمیدانان به طور خاص به شدت درگیر سنتز و مطالعه ترکیبات آلی هستند، بلکه با توانایی ویژه عنصر کربن برای تولید ترکیباتی حاوی تقریباً نامحدود اتم های کربن که در زنجیره ها و چرخه ها به هم مرتبط هستند، توضیح داده می شود.

2. مواد آلی هم به دلیل کاربردهای عملی بسیار متنوعشان و هم به این دلیل که نقش حیاتی در فرآیندهای زندگی موجودات دارند از اهمیت استثنایی برخوردارند.

3. تفاوت های قابل توجهی در خواص و واکنش پذیری ترکیبات آلی با غیر آلی وجود دارد, در نتیجه، نیاز به توسعه بسیاری از روش های خاص برای مطالعه ترکیبات آلی وجود داشت.

موضوع شیمی آلی مطالعه روش های تهیه، ترکیب، ساختار و زمینه های کاربرد مهم ترین طبقات ترکیبات آلی است.

2. مروری کوتاه تاریخی بر توسعه شیمی آلی

شیمی آلی به عنوان یک علم در آغاز قرن نوزدهم شکل گرفت، اما آشنایی انسان با مواد آلی و استفاده از آنها برای اهداف عملی از دوران باستان آغاز شد. اولین اسید شناخته شده سرکه یا محلول آباستیک اسید. مردمان قدیم تخمیر آب انگور را می دانستند، آنها یک روش ابتدایی تقطیر را می دانستند و از آن برای به دست آوردن سقز استفاده می کردند. گول ها و آلمانی ها می دانستند که چگونه صابون درست کنند. در مصر، گال و آلمان می دانستند که چگونه آبجو دم کنند.

در هند، فنیقیه و مصر، هنر رنگرزی با استفاده از مواد آلی بسیار توسعه یافته بود. علاوه بر این، مردمان باستان از چنین مواردی استفاده می کردند مواد آلیمانند روغن، چربی، شکر، نشاسته، صمغ، رزین، نیل و غیره.

دوره توسعه دانش شیمی در قرون وسطی (تقریبا تا قرن شانزدهم) دوره کیمیاگری نامیده می شود. با این حال، مطالعه مواد معدنیبه طور قابل توجهی موفق تر از مطالعه مواد آلی بود. اطلاعات در مورد دومی تقریباً به اندازه قرون باستانی محدود باقی مانده است. به لطف بهبود روش های تقطیر، پیشرفت هایی حاصل شد. به این ترتیب به ویژه چند اسانس جدا شد و الکل شراب قوی به دست آمد که یکی از موادی به حساب می آمد که سنگ فلسفی را با آن تهیه می کرد.

پایان قرن 18 با موفقیت های قابل توجهی در مطالعه مواد آلی مشخص شد و مواد آلی از نقطه نظر صرفاً علمی مورد مطالعه قرار گرفتند. در این دوره، تعدادی از مهم ترین اسیدهای آلی (اگزالیک، سیتریک، مالیک، گالیک) از گیاهان جدا و شرح داده شد و مشخص شد که روغن ها و چربی ها به عنوان یک جزء مشترک حاوی «آغاز شیرین روغن ها» (گلیسیرین) هستند. )، و غیره.

به تدریج، تحقیقات در مورد مواد آلی - مواد زائد موجودات حیوانی - شروع به توسعه کرد. مثلا اوره و اسید اوریکو از ادرار گاو و اسب - اسید هیپوریک.

انباشت مواد واقعی مهم انگیزه ای قوی برای مطالعه عمیق تر مواد آلی بود.

مفاهیم مواد آلی و شیمی آلی اولین بار توسط دانشمند سوئدی برزلیوس (1827) معرفی شد. برزلیوس در یک کتاب درسی شیمی که نسخه‌های زیادی را پشت سر گذاشت، این باور را بیان کرد که «در طبیعت زنده، عناصر از قوانین متفاوتی نسبت به طبیعت بی‌جان پیروی می‌کنند» و اینکه مواد آلی نمی‌توانند تحت تأثیر نیروهای فیزیکی و شیمیایی معمولی تشکیل شوند، بلکه نیاز به نیروی خاصی دارند. "نیروی حیاتی" برای تشکیل آنها " او شیمی آلی را به عنوان «شیمی مواد گیاهی و حیوانی یا موادی که تحت تأثیر نیروی حیاتی تشکیل می‌شوند» تعریف کرد. توسعه بعدی شیمی آلی ثابت کرد که این دیدگاه ها اشتباه است.

در سال 1828، Wöhler نشان داد که یک ماده معدنی - سیانات آمونیوم - هنگامی که گرم می شود، به محصول زائد یک ارگانیسم حیوانی - اوره تبدیل می شود.

در سال 1845، کلبه یک ماده آلی معمولی - اسید استیک را با استفاده از سنتز کرد زغال چوبی، گوگرد، کلر و آب. در یک دوره نسبتاً کوتاه، تعدادی اسید آلی دیگر که قبلاً فقط از گیاهان جدا شده بودند، سنتز شدند.

در سال 1854، Berthelot موفق به سنتز مواد متعلق به کلاس چربی ها شد.

در سال 1861، A. M. Butlerov، با اثر آب آهک بر روی پارافورمالدئید، برای اولین بار سنتز متیلنیتان، ماده ای متعلق به کلاس قندها را انجام داد، که همانطور که مشخص است، نقش مهمی در فرآیندهای حیاتی ایفا می کند. ارگانیسم ها

همه این اکتشافات علمی منجر به فروپاشی حیات گرایی - دکترین ایده آلیستی "نیروی زندگی" شد.

شیمی ارگانیک

مفاهیم اساسی شیمی آلی

شیمی ارگانیک – شاخه ای از شیمی است که به مطالعه ترکیبات کربن می پردازد. کربن در بین همه عناصر از این جهت متمایز است که اتم های آن می توانند در زنجیره ها یا چرخه های طولانی با یکدیگر پیوند برقرار کنند. این ویژگی است که به کربن اجازه می دهد میلیون ها ترکیبی را که در شیمی آلی مورد مطالعه قرار می گیرند، تشکیل دهد.

نظریه ساختار شیمیایی توسط A. M. Butlerov.

نظریه مدرنساختار مولکول ها هم تعداد زیاد ترکیبات آلی و هم وابستگی خواص این ترکیبات به ساختار شیمیایی آنها را توضیح می دهد. همچنین به طور کامل اصول اولیه نظریه ساختار شیمیایی را که توسط دانشمند برجسته روسی A.M. Butlerov توسعه داده شده است تأیید می کند.

مفاد اصلی این نظریه (که گاهی ساختاری نامیده می شود):

1) اتم‌های موجود در مولکول‌ها با توجه به ظرفیتشان به ترتیب خاصی توسط پیوندهای شیمیایی به یکدیگر متصل می‌شوند.

2) خواص یک ماده نه تنها با ترکیب کیفی آن، بلکه با ساختار آن و تأثیر متقابل اتم ها نیز تعیین می شود.

3) با خواص یک ماده می توان ساختار آن را تعیین کرد و با ساختار آن - خواص.

نتیجه مهم تئوری ساختار این بود که هر ترکیب آلی باید یک فرمول شیمیایی داشته باشد که ساختار آن را منعکس کند. این نتیجه گیری از نظر تئوری پدیده شناخته شده را اثبات کرد ایزومریسم، - وجود موادی با ترکیب مولکولی یکسان، اما دارای خواص متفاوت.

ایزومرها– موادی که از نظر ترکیب یکسان اما در ساختار متفاوت هستند

فرمول های ساختاری. وجود ایزومرها نه تنها به استفاده از فرمول های مولکولی ساده، بلکه از فرمول های ساختاری نیز نیاز داشت که ترتیب پیوند اتم ها را در مولکول هر ایزومر منعکس می کرد. در فرمول های ساختاری، پیوند کووالانسی با خط تیره نشان داده می شود. هر خط تیره نشان دهنده یک جفت الکترون مشترک است که اتم های یک مولکول را به هم پیوند می دهد.

فرمول ساختاری - نمایش مرسوم ساختار یک ماده با در نظر گرفتن پیوندهای شیمیایی.

طبقه بندی ترکیبات آلی.

برای طبقه بندی ترکیبات آلی بر اساس نوع و ساخت نام آنها، مرسوم است که اسکلت کربن و گروه های عاملی در مولکول یک ترکیب آلی را تشخیص دهیم.

اسکلت کربننشان می دهد دنباله ای از اتم های کربن با پیوند شیمیایی.

انواع اسکلت کربن. اسکلت های کربن به دو دسته تقسیم می شوند غیر حلقوی(بدون حلقه) ، حلقوی و هتروسیکلیک.

در یک اسکلت هتروسیکلیک، یک یا چند اتم غیر از کربن در چرخه کربن قرار می گیرند. در درون خود اسکلت‌های کربن، اتم‌های کربن منفرد باید بر اساس تعداد اتم‌های کربنی که از نظر شیمیایی به آن‌ها پیوند دارند طبقه‌بندی شوند. اگر یک اتم کربن معین به یک اتم کربن پیوند داشته باشد، آن را اولیه می نامند، با دو - ثانویه، سه - سوم و چهار - چهارم.

از آنجایی که اتم های کربن می توانند نه تنها پیوندهای منفرد، بلکه چندگانه (دو و سه گانه) با یکدیگر تشکیل دهند، پس ترکیباتی که فقط حاوی پیوندهای منفرد C-C هستند نامیده می شوند اشباع شده، ترکیبات با پیوندهای متعدد نامیده می شوند غیر اشباع.

هیدروکربن ها– ترکیباتی که در آنها اتم های کربن فقط به اتم های هیدروژن پیوند دارند.

هیدروکربن ها به عنوان ترکیبات اصلی در شیمی آلی شناخته می شوند. انواع مختلفی از ترکیبات به عنوان مشتقات هیدروکربن ها در نظر گرفته می شوند که با وارد کردن گروه های عاملی به آنها به دست می آیند.

گروه های عاملی. بیشتر ترکیبات آلی، علاوه بر اتم‌های کربن و هیدروژن، حاوی اتم‌های عناصر دیگر هستند (که در اسکلت گنجانده نشده‌اند). این اتم ها یا گروه های آنها که تا حد زیادی عامل شیمیایی و مشخصات فیزیکیترکیبات آلی نامیده می شوند گروه های عاملی.

به نظر می رسد که گروه عملکردی علامت نهایی است که توسط آن ترکیبات به یک طبقه یا طبقه دیگر تعلق دارند.

مهمترین گروه های عملکردی

گروه های عاملی		کلاس اتصال
تعیین	نام
F، -Cl، - Br، - I		هیدروکربن های هالوژنه
	هیدروکسیل	الکل ها، فنل ها
	کربونیل	آلدئیدها، کتونها
	کربوکسیل	اسیدهای کربوکسیلیک
	گروه آمینو
	گروه نیترو	ترکیبات نیترو

سریال همولوگ. برای توصیف ترکیبات آلی، مفهوم سری همولوگ مفید است. سریال همولوگ ترکیباتی را تشکیل می دهند که از نظر گروه -CH 2 - با یکدیگر تفاوت دارند و خواص شیمیایی مشابهی دارند.گروه های CH 2 نامیده می شوند تفاوت همسانی .

نمونه ای از یک سری همولوگ مجموعه ای از هیدروکربن های اشباع (آلکان ها) است. ساده ترین نماینده آن متان CH 4 است. همولوگ های متان عبارتند از: اتان C 2 H 6 ، پروپان C 3 H 8 ، بوتان C 4 H 10 ، پنتان C 5 H 12 ، هگزان C 6 H 14 ، هپتان C 7 H 16 و غیره. فرمول هر همولوگ بعدی می تواند با افزودن اختلاف همولوگ به فرمول هیدروکربن قبلی بدست می آید.

ترکیب مولکول های تمام اعضای سری همولوگ را می توان در یک بیان کرد فرمول کلی. برای سری همولوگ در نظر گرفته شده از هیدروکربن های اشباع، این فرمول خواهد بود C n H 2n+2، که در آن n تعداد اتم های کربن است.

نامگذاری ترکیبات آلی. در حال حاضر، نامگذاری سیستماتیک IUPAC (IUPAC - اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی) شناخته شده است.

طبق قوانین IUPAC، نام یک ترکیب آلی از نام زنجیره اصلی که ریشه کلمه را تشکیل می دهد و نام توابع به عنوان پیشوند یا پسوند ساخته می شود.

برای ساخت صحیح نام، لازم است زنجیره اصلی را انتخاب کرده و اتم های کربن موجود در آن را شماره گذاری کنید.

شماره گذاری اتم های کربن در زنجیره اصلی از انتهای زنجیره ای که گروه ارشد به آن نزدیک تر است شروع می شود. اگر چندین چنین احتمال وجود داشته باشد، شماره گذاری به گونه ای انجام می شود که پیوند چندگانه یا جانشین دیگری موجود در مولکول کمترین عدد را دریافت کند.

در ترکیبات کربوسیکلیک، شماره گذاری از اتم کربنی که بالاترین گروه مشخصه در آن قرار دارد آغاز می شود. اگر انتخاب شماره گذاری بدون ابهام غیرممکن باشد، چرخه به گونه ای شماره گذاری می شود که جانشین ها کمترین اعداد را داشته باشند.

در گروه هیدروکربن های حلقوی، هیدروکربن های معطر به ویژه متمایز می شوند که با وجود حلقه بنزن در مولکول مشخص می شوند. برخی از نمایندگان شناخته شده هیدروکربن های معطر و مشتقات آنها نام های بی اهمیتی دارند که استفاده از آنها توسط قوانین IUPAC مجاز است: بنزن، تولوئن، فنل، اسید بنزوئیک.

رادیکال C 6 H 5 - که از بنزن تشکیل شده است، فنیل نامیده می شود، نه بنزیل. بنزیل رادیکال C 6 H 5 CH 2 - است که از تولوئن تشکیل شده است.

نام گذاری یک ترکیب آلی. نام این ترکیب بر اساس ریشه کلمه است که نشان دهنده یک هیدروکربن اشباع با تعداد اتم های مشابه زنجیره اصلی است. met-، et-، prop-، but-، pent: hex-و غیره.). سپس پسوندی وجود دارد که درجه اشباع را مشخص می کند، -an، اگر هیچ پیوند چندگانه ای در مولکول وجود نداشته باشد، -enدر حضور پیوندهای دوگانه و -که دربرای پیوندهای سه گانه (مانند پنتان، پنتن، پنتین). اگر چندین پیوند چندگانه در یک مولکول وجود داشته باشد، تعداد این پیوندها در پسوند نشان داده می شود: - دی en، - سه en، و بعد از پسوند، موقعیت پیوند چندگانه باید با اعداد عربی نشان داده شود (به عنوان مثال، butene-1، butene-2، butadiene-1،3):

بعد، پسوند حاوی نام قدیمی ترین گروه مشخصه در مولکول است که موقعیت آن را با یک عدد نشان می دهد. سایر جایگزین ها با استفاده از پیشوندها تعیین می شوند. علاوه بر این، آنها نه به ترتیب ارشدیت، بلکه بر اساس حروف الفبا ذکر شده اند. موقعیت جایگزین با عدد قبل از پیشوند نشان داده می شود، به عنوان مثال: 3 -متیل؛ 2 -کلر و غیره. اگر یک مولکول چندین جانشین یکسان داشته باشد، قبل از نام گروه مربوطه تعداد آنها با یک کلمه نشان داده می شود (به عنوان مثال، دیمتیل، تری کلر و غیره). تمام اعداد در نام مولکول ها با خط فاصله از کلمات و با کاما از یکدیگر جدا می شوند. رادیکال های هیدروکربنی نام های خاص خود را دارند.

رادیکال های هیدروکربنی اشباع:

رادیکال های هیدروکربنی غیر اشباع:

رادیکال های هیدروکربنی معطر:

بیایید اتصال زیر را به عنوان مثال در نظر بگیریم:

1) انتخاب زنجیر بدون ابهام است، بنابراین، ریشه کلمه منتفی است; به دنبال آن پسوند - en، که نشان دهنده وجود یک اتصال چندگانه است.

2) ترتیب شماره گذاری تضمین می کند که گروه ارشد (-OH) کمترین تعداد را دارد.

3) نام کامل ترکیب با پسوندی که نشان می دهد به پایان می رسد گروه ارشد(در این مورد پسوند است اولحضور یک گروه هیدروکسیل را نشان می دهد. موقعیت پیوند دوگانه و گروه هیدروکسیل با اعداد نشان داده می شود.

بنابراین ترکیب داده شده پنتن-4-اول-2 نامیده می شود.

نامگذاری بی اهمیتمجموعه ای از نام های تاریخی غیر سیستماتیک ترکیبات آلی (به عنوان مثال: استون، اسید استیک، فرمالدئید و غیره).

ایزومریسم

در بالا نشان داده شد که توانایی اتم های کربن برای تشکیل چهار پیوند کووالانسی، از جمله با سایر اتم های کربن، امکان وجود چندین ترکیب از همان ترکیب عنصری - ایزومرها را باز می کند. همه ایزومرها به دو دسته بزرگ تقسیم می شوند - ایزومرهای ساختاریو ایزومرهای فضایی

ساختاری به نام ایزومر با به ترتیب مختلفاتصالات اتم ها

ایزومرهای فضاییروی هر اتم کربن جانشین های یکسانی دارند و آنها فقط در مکان نسبی خود در فضا متفاوت هستند.

ایزومرهای ساختاری. مطابق با طبقه بندی فوق از ترکیبات آلی بر اساس نوع، سه گروه در بین ایزومرهای ساختاری متمایز می شوند:

1) ترکیبات متفاوت در اسکلت کربن:

2) ترکیباتی که در موقعیت جانشین یا پیوند چندگانه در مولکول متفاوت هستند:

3) ترکیبات حاوی گروه های عاملی مختلف و متعلق به کلاس های مختلف ترکیبات آلی:

ایزومرهای فضایی(استرئوایزومرها). استریو ایزومرها را می توان به دو نوع تقسیم کرد: ایزومرهای هندسی و ایزومرهای نوری.

ایزومریسم هندسیویژگی ترکیبات حاوی پیوند دوگانه یا حلقه. در چنین مولکولی اغلب می توان یک صفحه معمولی را به گونه ای ترسیم کرد که جانشین های موجود در اتم های کربن مختلف می توانند در یک طرف (cis-) یا در طرف مقابل (trans-) این صفحه باشند. اگر تغییر جهت این جانشین ها نسبت به صفحه فقط به دلیل شکستن یکی از پیوندهای شیمیایی امکان پذیر باشد، آنگاه از وجود ایزومرهای هندسی صحبت می کنند. ایزومرهای هندسی از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت هستند.

تأثیر متقابل اتم ها در یک مولکول.

تمام اتم‌هایی که یک مولکول را می‌سازند به هم متصل هستند و متقابلاً تحت تأثیر قرار می‌گیرند. این تأثیر عمدتاً از طریق سیستم پیوندهای کووالانسی با کمک به اصطلاح اثرات الکترونیکی منتقل می شود.

اثرات الکترونیکی به تغییر چگالی الکترون در یک مولکول تحت تأثیر جانشین ها گفته می شود.

اتم هایی که توسط یک پیوند قطبی به هم متصل می شوند، بارهای جزئی دارند که با حرف یونانی دلتا (δ) نشان داده می شود. اتمی که چگالی الکترونی پیوند δ را در جهت خود می کشد، بار منفی δ - . هنگامی که یک جفت اتم را در نظر می گیریم که توسط یک پیوند کووالانسی به هم متصل شده اند، اتم الکترونگاتیو تر را گیرنده الکترون می نامند. شریک آن در پیوند δ بر این اساس دارای کسری چگالی الکترونی با قدر مساوی، یعنی یک بار مثبت جزئی δ + خواهد بود و به آن دهنده الکترون می گویند.

جابجایی چگالی الکترون در طول زنجیره ای از پیوندهای σ را اثر القایی می نامند و I نشان می دهند.

اثر القایی از طریق مدار با تضعیف منتقل می شود. جهت جابجایی چگالی الکترونی همه پیوندهای σ با فلش های مستقیم نشان داده می شود.

بسته به اینکه چگالی الکترون از اتم کربن مورد نظر دور می‌شود یا به آن نزدیک می‌شود، اثر القایی منفی (-I) یا مثبت (+I) نامیده می‌شود. علامت و بزرگی اثر القایی با تفاوت در الکترونگاتیوی بین اتم کربن مورد نظر و گروه ایجاد کننده آن تعیین می شود.

جایگزین های الکترون خارج کننده، به عنوان مثال. یک اتم یا گروهی از اتم‌ها که چگالی الکترونی پیوند σ را از اتم کربن دور می‌کنند، اثر القایی منفی از خود نشان می‌دهند (اثر -I).

جایگزین‌های اهداکننده الکترون، یعنی یک اتم یا گروهی از اتم‌ها که چگالی الکترون را به اتم کربن منتقل می‌کنند، یک اثر القایی مثبت (+I-effect) از خود نشان می‌دهند.

اثر I توسط رادیکال های هیدروکربنی آلیفاتیک، یعنی رادیکال های آلکیل (متیل، اتیل و غیره) نشان داده می شود.

اکثر گروه های عاملی یک اثر -I را نشان می دهند: هالوژن ها، گروه های آمینه، هیدروکسیل، کربونیل، گروه های کربوکسیل.

اثر القایی نیز در موردی ظاهر می شود که اتم های کربن پیوند شده در حالت هیبریداسیون متفاوت باشند. بنابراین، در یک مولکول پروپن، گروه متیل یک اثر +I از خود نشان می دهد، زیرا اتم کربن موجود در آن در حالت هیبرید شده sp3 است و اتم هیبرید شده با sp2 (در یک پیوند دوگانه) به عنوان گیرنده الکترون عمل می کند. الکترونگاتیوی بالاتری دارد:

هنگامی که اثر القایی یک گروه متیل به یک پیوند دوگانه منتقل می شود، پیوند π متحرک ابتدا تحت تأثیر آن قرار می گیرد.

تأثیر یک جانشین بر توزیع چگالی الکترونی که از طریق پیوندهای π منتقل می شود، اثر مزومریک (M) نامیده می شود. اثر مزومریک نیز می تواند منفی و مثبت باشد. در فرمول‌های ساختاری، آن را به صورت یک فلش منحنی نشان می‌دهند که از مرکز چگالی الکترون شروع می‌شود و به جایی که چگالی الکترون جابجا می‌شود، ختم می‌شود.

وجود اثرات الکترونیکی منجر به توزیع مجدد چگالی الکترون در مولکول و ظاهر شدن بارهای جزئی بر روی اتم های منفرد می شود. این واکنش پذیری مولکول را تعیین می کند.

طبقه بندی واکنش های آلی

- طبقه بندی بر اساس نوع شکستگی پیوند شیمیاییدر واکنش ذرات از میان آنها، دو گروه بزرگ از واکنش ها را می توان تشخیص داد - رادیکال و یونی.

واکنش های رادیکال - اینها فرآیندهایی هستند که با شکاف همولیتیک یک پیوند کووالانسی رخ می دهند.در شکاف همولیتیک، جفت الکترون های تشکیل دهنده پیوند به گونه ای تقسیم می شوند که هر یک از ذرات حاصل یک الکترون دریافت می کند. در نتیجه برش همولیتیک، رادیکال های آزاد تشکیل می شوند:

اتم یا ذره خنثی با الکترون جفت نشده نامیده می شودرادیکال آزاد.

واکنش های یونی- اینها فرآیندهایی هستند که با شکاف هترولیتیک پیوندهای کووالانسی رخ می دهند، زمانی که هر دو الکترون پیوند با یکی از ذرات پیوند قبلی باقی می مانند.:

در نتیجه شکست پیوند هترولیتیک، ذرات باردار به دست می آیند: هسته دوست و الکتروفیل.

ذره نوکلئوفیل (نوکلئوفیل) ذره ای است که دارای یک جفت الکترون در سطح الکترون خارجی است. به دلیل وجود یک جفت الکترون، یک هسته دوست قادر به تشکیل یک پیوند کووالانسی جدید است.

ذره الکتروفیل (الکتروفیل) به ذره ای گفته می شود که سطح الکترون خارجی آن پر نشده باشد. یک الکتروفیل اوربیتال‌های خالی و پر نشده را برای تشکیل پیوند کووالانسی به دلیل الکترون‌های ذره‌ای که با آن برهم‌کنش می‌کند ارائه می‌کند..

- طبقه بندی بر اساس ترکیب و ساختار مواد اولیه و محصولات واکنش.در شیمی آلی، تمام تغییرات ساختاری نسبت به اتم کربن (یا اتم‌های) درگیر در واکنش در نظر گرفته می‌شود. رایج ترین انواع تبدیل عبارتند از:

الحاق

جایگزینی

برش (حذف)

بسپارش

مطابق با موارد فوق، کلرزنی متان تحت تأثیر نور به عنوان جایگزینی رادیکال، افزودن هالوژن به آلکن ها به عنوان افزودن الکتروفیلیک و هیدرولیز آلکیل هالیدها به عنوان جایگزینی هسته دوست طبقه بندی می شود.

شیمی آلی علمی است که به بررسی ترکیبات کربن با عناصر دیگر به نام ترکیبات آلی و همچنین قوانین تبدیل آنها می پردازد. نام "شیمی آلی" از این ریشه گرفته شده است مرحله اولیهتوسعه علم، زمانی که موضوع مطالعه به ترکیبات کربنی با منشا گیاهی و حیوانی محدود شد. همه ترکیبات کربن را نمی توان آلی نامید. به عنوان مثال، CO 2، HCN، CS 2 به طور سنتی به عنوان غیر آلی طبقه بندی می شوند. به طور معمول، می توانیم فرض کنیم که نمونه اولیه ترکیبات آلی متان CH4 است.

تا به امروز تعداد مواد آلی شناخته شده از 10 میلیون فراتر رفته و هر سال 200 تا 300 هزار مورد افزایش می یابد. با تعداد تقریباً نامحدودی از اتم های متصل در یک زنجیره، چرخه ها، چارچوب ها و غیره، پیوندهای قوی با تقریباً همه عناصر جدول تناوبی و همچنین پدیده ایزومریسم - وجود موادی که از نظر ترکیب یکسان هستند، تشکیل می دهند، اما از نظر ساختار و خواص متفاوت است.

تعداد زیادی از ترکیبات آلی ارزش org را تعیین می کند. شیمی به عنوان بزرگترین شاخه شیمی مدرن. دنیای اطراف ما عمدتا از org ساخته شده است. اتصالات؛ غذا، سوخت، پوشاک، داروها، رنگ ها، مواد شوینده، موادی که بدون آنها ایجاد حمل و نقل، چاپ کتاب، نفوذ به فضا و غیره غیرممکن است. مهمترین نقش سازمان ترکیبات در فرآیندهای حیاتی بازی می کنند. بر اساس اندازه مولکول ها org. مواد به وزن مولکولی کم (با جرم مولیاز چند ده تا چند صد، به ندرت تا هزار) و مولکولی بالا (ماکرومولکولی؛ با جرم مولی از مرتبه 10 4 -10 6 یا بیشتر).

شیمی آلی نه تنها ترکیبات به دست آمده از موجودات گیاهی و حیوانی را مطالعه می کند، بلکه عمدتاً ترکیباتی را که به طور مصنوعی از طریق سنتز آلی آزمایشگاهی یا صنعتی ایجاد می شود، مطالعه می کند. علاوه بر این، موضوعات مورد مطالعه سازمان کامپیوتری است. شیمی ترکیباتی هستند که نه تنها در موجودات زنده وجود ندارند، بلکه ظاهراً نمی توان آنها را به طور مصنوعی به دست آورد (مثلاً یک آنالوگ فرضی متان که ساختار چهار وجهی طبیعی ندارد، بلکه به شکل مربع مسطح است).

مرجع تاریخی

خاستگاه شیمی آلی به دوران باستان برمی گردد (حتی در آن زمان آنها از تخمیر الکلی و اسید استیک، رنگرزی نیل و آلیزارین اطلاع داشتند). با این حال، در قرون وسطی (دوره کیمیاگری) تنها تعداد کمی از ارگ های فردی. مواد تمام تحقیقات این دوره عمدتاً به عملیات کاهش می یابد که با کمک آنها ، همانطور که در آن زمان تصور می شد ، به تنهایی مواد سادهمی تواند به دیگران تبدیل شود. از قرن شانزدهم. تحقیقات (دوره ایاتروشیمی) عمدتاً با هدف جداسازی و استفاده از مواد دارویی مختلف انجام شد: تعدادی اسانس از گیاهان جدا شد، دی اتیل اتر تهیه شد، چوب (متیل) الکل و اسید استیک از تقطیر خشک چوب به دست آمد. اسید تارتاریک از تارتار، با تقطیر قند سرب - اسید استیک، تقطیر عنبر - سوکسینیک به دست آمد.

ادغام ترکیبات شیمیایی با منشا گیاهی و حیوانی به یک ماده شیمیایی واحد. سازمان علمی شیمی توسط جی. برزلیوس انجام شد که اصطلاح و مفهوم ماده آلی را معرفی کرد؛ به گفته برزلیوس، تشکیل ماده آلی تنها در موجود زنده در حضور "نیروی حیاتی" امکان پذیر است.

این تصور غلط توسط F. Wöhler (1828) که اوره (ماده آلی) را از سیانات آمونیوم (ماده معدنی) به دست آورد، A. Kolbe که سنتز کرد، رد شد. استیک اسید، M. Berthelot که متان را از H 2 S و CS 2 به دست آورد، A. M. Butlerov که مواد قندی را از فرمالدئید سنتز کرد. در نیمه اول. قرن نوزدهم مواد آزمایشی گسترده ای جمع آوری شد و اولین تعمیم ها انجام شد که توسعه سریع سازمان را تعیین کرد. شیمی: روش هایی برای تجزیه و تحلیل ارگ توسعه یافته است. ترکیبات (Berzelius، J. Liebig، J. Dumas، M. Chevreul)، تئوری رادیکال ها ایجاد شد (Wohler، J. Gay-Lussac، Liebig، Dumas) به عنوان گروه هایی از اتم ها که بدون تغییر از مولکول اصلی به مولکول نهایی عبور می کنند. یکی در حین واکنش؛ نظریه انواع (C. Gerard, 1853) که در آن org. ترکیبات از مواد معدنی ساخته شده اند - "انواع" با جایگزینی اتم های موجود در آنها با org. قطعات؛ مفهوم ایزومریسم (Berzelius) معرفی شد.

در همان زمان، توسعه فشرده سنتز ادامه دارد. اولین ها در حال ایجاد شدن هستند تولید صنعتی ترکیبات آلی(A. Hoffman, W. Perkin Sr. - رنگهای مصنوعی: رنگهای مووین، فوشسین، سیانین و آزو). بهبود روش سنتز آنیلین کشف شده توسط N. N. Zinin (1842) به عنوان پایه ای برای ایجاد صنعت رنگ آنیلین عمل کرد.

اندیشه اتصال ناگسستنیشیمی و فیزیکی خواص یک مولکول با ساختار آن، ایده منحصر به فرد بودن این ساختار برای اولین بار توسط باتلروف (1861) بیان شد که نظریه کلاسیک شیمی را ایجاد کرد. ساختار (اتم ها در مولکول ها با توجه به ظرفیت خود به هم متصل می شوند، خواص شیمیایی و فیزیکی ترکیب با ماهیت و تعداد اتم های موجود در ترکیب آنها و همچنین نوع پیوندها و تأثیر متقابل اتم های مستقیماً بدون پیوند تعیین می شود). نظریه شیمی. ساختار توسعه سریع شیمی آلی را تعیین کرد: در سال 1865 ککوله فرمول بنزن را پیشنهاد کرد و بعداً ایده نوسان پیوند را بیان کرد. V.V. مارکوفنیکوف و A.M. زایتسف تعدادی از قوانین را فرموله کرد که برای اولین بار جهت شیمی را به هم مرتبط می کرد. واکنش با مواد شیمیایی ساختار ماده واکنش دهنده

آثار Bayer، K. Laar، L. Claisen، L. Knorr ایده هایی را در مورد توموریسم -ایزومریسم متحرک همه این ایده های نظری به توسعه قدرتمند شیمی مصنوعی کمک کردند. K con. قرن نوزدهم تمام مهم ترین نمایندگان هیدروکربن ها، الکل ها، آلدئیدها و کتون ها، اسیدهای کربوکسیلیک، مشتقات هالوژن و نیترو، ساختارهای حاوی نیتروژن و گوگرد، هتروسیکل هایی با طبیعت معطر به دست آمد. روش هایی برای تهیه دین ها، استیلن ها و آلن ها ایجاد شده است (A.E. Favorsky). واکنش های تراکم متعددی کشف شد (S. Wurtz، A. P. Borodin، W. Perkin، Claisen، A. Michael، S. Friedel، J. Crafts، E. Knoevenagel، و غیره). موفقیت های استثنایی توسط E. G. Fischer در مطالعه کربوهیدرات ها، پروتئین ها و پورین ها، در استفاده از آنزیم ها در سازمان به دست آمد. سنتز (1894)، او همچنین سنتز پلی پپتیدها را انجام داد. اساس صنعت مواد معطر کار O. Wallach در مورد شیمی ترپن ها است. کارهای پیشگام R. Willstetter حتی برای زمان ما برجسته است. کمک اساسی به توسعه سازمان. سنتز توسط V. Grignard (1900-20) و N.D. Zelinsky (1910) - ایجاد یک روش فوق العاده پربار برای سنتز ترکیبات ارگانومیزیم و کشف تبدیلات کاتالیزوری هیدروکربن ها. دومی نقش برجسته ای در توسعه شیمی نفت ایفا کرد. شیمی رادیکال های آزاد با کار M. Gomberg (1900) که رادیکال تری فنیل متیل را کشف کرد آغاز شد و با کار A. E. Chichibabin، G. Wieland و S. Goldschmidt ادامه یافت.

ساختار ترکیبات آلی

ترکیبات آلی با پیوندهای کووالانسی C-C غیر قطبی و پیوندهای کووالانسی قطبی مشخص می شوند. اتصالات S-O، C-N، C-Hal، C-metal و غیره تشکیل پیوندهای کووالانسی بر اساس فرضیات توسعه یافته توسط G. Lewis و W. Kossel (1916) در مورد نقش مهم سازندهای الکترونیکی - octets و doublets توضیح داده شد. اگر لایه ظرفیتی عناصری مانند C، N، O، Hal دارای 8 الکترون باشد (قانون هشتگانه)، و لایه ظرفیتی هیدروژن دارای 2 الکترون باشد، مولکول پایدار است. شیمی. یک پیوند توسط یک جفت الکترون مشترک از اتم های مختلف (پیوند ساده) تشکیل می شود. پیوندهای دوگانه و سه گانه از دو و سه جفت مشابه تشکیل می شوند. اتم های الکترونگاتیو (F، O، N) از تمام الکترون های ظرفیت خود برای پیوند با کربن استفاده نمی کنند. الکترون های "استفاده نشده" جفت الکترون های تنها (آزاد) را تشکیل می دهند. قطبیت و قطبش پذیری پیوندهای کووالانسی در ارگ. ترکیبات در تئوری الکترونیکی لوئیس-کوسل با جابجایی جفت الکترون از یک اتم الکترونگاتیو کمتر به یک اتم الکترونگاتیو بیشتر توضیح داده می شود که در اثر القایی و اثر مزومری بیان می شود.

نظریه کلاسیک شیمی. ساختارها و در ابتدا نمایش های الکترونیکی قادر به توصیف رضایت بخش ساختار بسیاری از ترکیبات، به عنوان مثال، ترکیبات معطر، به زبان فرمول های ساختاری نبودند. نظریه مدرن ارتباطات در سازمان. اتصالات عمدتاً مبتنی بر مفهوم اوربیتال است و از روش های اوربیتال مولکولی استفاده می کند. روش های شیمیایی کوانتومی به شدت در حال توسعه هستند، که عینیت آنها با این واقعیت مشخص می شود که آنها بر اساس دستگاه مکانیک کوانتومی، تنها مناسب برای مطالعه پدیده های ریزجهان هستند.

پیدایش ترکیبات آلی

بیشتر ترکیبات آلی در طبیعت از طریق فتوسنتز از دی اکسید کربن و آب تحت تأثیر تابش خورشیدی جذب شده توسط کلروفیل در گیاهان سبز تشکیل می شوند. با این حال، سازمان. ترکیبات باید قبل از پیدایش حیات روی زمین وجود داشته باشند که بدون آنها نمی توانستند ظاهر شوند. جو زمین اولیه حدود 2 میلیارد سال پیش دارای خواص کاهنده بود، زیرا حاوی اکسیژن نبود، اما عمدتاً حاوی هیدروژن و آب و همچنین CO، نیتروژن، آمونیاک و متان بود.

تحت شرایط تشعشعات رادیواکتیو قوی از مواد معدنی زمین و تخلیه شدید جوی در جو، سنتز غیرزیست اسیدهای آمینه طبق طرح زیر انجام شد:

CH 4 + H 2 O + NH 3 → اسیدهای آمینه

امکان چنین واکنشی اکنون با آزمایشات آزمایشگاهی ثابت شده است.

شیمی ارگانیک- بخش شیمی رشته علوم طبیعیموضوع مطالعه ترکیبات آلی، یعنی ترکیبات کربن با عناصر دیگر، و همچنین قوانین تبدیل این مواد است. گاهی اوقات شیمی آلی به عنوان شیمی هیدروکربن ها و مشتقات آنها تعریف می شود.

تأثیر O. x. در توسعه زیست شناسی و پزشکی بسیار بزرگ است. همه موجودات زنده عمدتاً از ترکیبات آلی(نگاه کنید به)، و متابولیسم زیربنایی فرآیندهای زندگی نشان دهنده تحولات Ch. arr ترکیبات آلی اوه زمینه ساز بیوشیمی(نگاه کنید به) - علم که یکی از پایه های علمی طبیعی طب است. بیشتر مواد دارویی ترکیبات آلی هستند. بنابراین O. x. همراه با فیزیولوژی و بیوشیمی پایه است فارماکولوژی(سانتی متر.). روش های O. x. بازی کرد نقش مهمدر ایجاد ساختار اسیدهای نوکلئیک، بسیاری از پروتئین ها و سایر ترکیبات طبیعی پیچیده. با کمک آنها، مکانیسم ها و تنظیم سنتز پروتئین آشکار شد. به لطف افزایش امکانات سنتز آلی، مواد طبیعی پیچیده مانند پلی نوکلئوتیدها با یک تناوب معین از واحدهای نوکلئوتیدی، سیانوکوبالامین و غیره به طور مصنوعی به دست آمده اند.

موفقیت ارگانیک شیمی، که از اهمیت اساسی برخوردار است، توسعه روش‌هایی برای سنتز بسیاری از پلی پپتیدهای فعال بیولوژیکی، از جمله آنزیم‌ها و هورمون‌های خاص یا آنالوگ‌های فعال دارویی آنها و همچنین بسیاری از آنها بود. داروها.

بعلاوه، پراهمیتروش های اکتسابی O.x. در دوران مدرن، فن آوری برای تولید لاستیک، پلاستیک، رنگ های مصنوعی، آفت کش ها، علف کش ها، محرک های رشد گیاهی.

اوه مطالعات ساختار نازکمواد آلی: ترتیب اتصال اتمها در مولکولهای آنها، آرایش فضایی نسبی اتمها در مولکولهای ترکیبات آلی، ساختار الکترونیکی اتمها و پیوندهای آنها در ترکیبات آلی. علاوه بر این، موضوع O. x. مطالعه واکنش های آلی، از جمله سینتیک آنها است (نگاه کنید به. سینتیک فرآیندهای بیولوژیکیانرژی و مکانیزم های الکترونیکی و همچنین توسعه روش های جدید برای سنتز مواد آلی در شرایط آزمایشگاهی و صنعتی.

بخش O. x. به مطالعه گروه های جداگانه مواد آلی مطابق با طبقه بندی آنها اختصاص داده شده است، به عنوان مثال، شیمی هیدروکربن ها، شیمی اسیدهای آمینه و غیره، یا مسائل نظری کلی، به عنوان مثال، استریوایزومریسم ترکیبات آلی، مکانیسم های آلی. واکنش ها، و همچنین عملا جنبه های مهم O.kh. مثلاً شیمی رنگها، شیمی داروهای آلی و غیره.

ترکیبات آلی و برخی از خواص آنها از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است. حتی در آن زمان آنها از تخمیر الکلی و سرکه، رنگرزی با نیل و آلیزارین و غیره اطلاع داشتند.

از قرن شانزدهم - دوره ایاتروشیمی(نگاه کنید به) - تحقیقات عمدتاً با هدف جداسازی و استفاده از مواد مختلف دارویی آلی انجام شد: آنها از گیاهان جدا شدند. روغن ضروریدی اتیل اتر تهیه شد، متیل (چوب) الکل و اسید استیک از تقطیر خشک چوب و اسید سوکسینیک از تقطیر عنبر به دست آمد. با این حال، ظهور O. x. به عنوان مستقل رشته علمیتنها به قرن 19 باز می گردد. مفهوم "شیمی آلی" اولین بار توسط I. Berzelius استفاده شد که به اصطلاح شیمی مواد تشکیل شده در بدن حیوانات و گیاهان نامیده می شود. مراحل مهم در تشکیل O. x. اجرای اولین ماده شیمیایی بود سنتز مواد آلی - اسید اگزالیک و اوره، که امکان به دست آوردن ترکیبات آلی را در خارج از یک موجود زنده، بدون مشارکت "نیروی حیاتی" نشان می دهد (نگاه کنید به. حیات گرایی). این سنتزها و همچنین کار J. Liebig که ثابت کرد تمام مواد (آلی) تشکیل شده در یک موجود زنده حاوی کربن هستند، به پیدایش تعریف اکسیژن کمک کردند. مانند شیمی ترکیبات کربن پیشنهاد شده توسط L. Gmelin. از ربع اول قرن نوزدهم. تلاش ها برای خلاصه کردن مطالب واقعی در دسترس O.x در قالب نظریه های مختلف آغاز شد. اولین چنین نظریه ای را می توان نظریه رادیکال ها در نظر گرفت که توسط J. Gay-Lussac فرموله شده است، که بر اساس آن مولکول های مواد آلی از گروه هایی از اتم ها - رادیکال ها، ثابت و بدون تغییر و قادر به حرکت از یک ترکیب به ترکیب دیگر تشکیل شده اند. به گفته جی. گی لوساک، چنین رادیکال هایی می توانند مدت زمان طولانیدر حالت آزاد وجود دارند و در مولکول به دلیل بارهای مخالف خود نگه داشته می شوند. ایده رادیکال ها به عنوان گروه هایی از اتم ها که قادر به حرکت از یک مولکول به مولکول دیگر هستند تا به امروز باقی مانده است. با این حال، تمام مفاد دیگر این نظریه نادرست بودند.

به دنبال نظریه رادیکال ها، نظریه انواع توسط F. Gerard و A. Laurent ظاهر شد. بر اساس این نظریه، همه مواد آلی ترکیباتی هستند که از جایگزینی اتم های خاصی در مولکول برخی مواد معدنی خاص (مثلاً آب، آمونیاک و غیره) با باقی مانده های آلی به وجود می آیند. که ترکیبات آلی را می توان مربوط به انواع آب (الکل ها، اترها)، انواع آمونیاک (آمین های اولیه، ثانویه و سوم) و غیره به دست آورد. تئوری انواع در یک زمان نقش مثبتی داشت، زیرا امکان ایجاد طبقه بندی اول مواد آلی که عناصر خاصی از آنها در طبقه بندی های بعدی حفظ شدند. با این حال، با انباشته شدن حقایق و شناخته شدن مواد پیچیده تر، نظریه انواع به طور فزاینده ای غیرقابل دفاع از آب درآمد.

مرحله مهمی در توسعه O. x. ایجاد نظریه ساختار ترکیبات آلی بود. یکی از پیش نیازهای ایجاد این نظریه، ایجاد چهار ظرفیت ثابت کربن توسط Kekule (F. A. Kekule) در سال 1857 و کشف توانایی A. Cooper در سال 1858 از توانایی اتم های کربن برای اتصال به یکدیگر و تشکیل زنجیره بود. . خالق تئوری ساختار ترکیبات آلی A. M. Butlerov (1861) بود. مفاد اصلی این نظریه به شرح زیر است. تمام اتم هایی که مولکول یک ماده آلی را تشکیل می دهند در یک دنباله خاص به هم متصل می شوند. آنها را می توان با یک -C-C- تک، دو برابر >C=C متصل کرد< 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 ایزومریسم(سانتی متر.). شیمی. خواص هر اتم و گروه اتمی ثابت نیست، آنها به سایر اتم ها و گروه های اتمی موجود در مولکول بستگی دارند. این موضع نظریه ساختار ترکیبات آلی بر تأثیر متقابل اتم ها توسط شاگرد A. M. Butlerov، V. V. Markovnikov ایجاد شد. تئوری A. M. Butlerov، عمیقا ماتریالیستی، انتخاب بهترین طرح سنتز را امکان پذیر می کند و طبق فرمول ساختاری، گویی از یک نقاشی، مواد آلی مختلف را سنتز می کند.

از لحظه ای که نظریه ساختار ترکیبات آلی ایجاد شد، توسعه فشرده شیمی آلی آغاز شد. بسیاری از بخش های O. x. تبدیل به پایه نظری برای تعدادی از صنایع (شیمی سوخت، شیمی رنگ، شیمی دارو، و غیره).

در توسعه O. x. N. N. Zinin، S. V. Lebedev، A. E. Favorsky، N. D. Zelinsky، V. M. Rodionov، A. N. Nesmeyanov، A. P. Orekhov و بسیاری دیگر نیز نقش برجسته ای داشتند. در میان دانشمندان خارجی در زمینه O. x. L. Pasteur، E. Fischer، R. E. M. Berthelot، A. Bayer، R. Willstetter، R. B. Woodward و دیگران بسیار شناخته شده هستند.

تحت تأثیر توسعه سریع فیزیک در نظریه اکسیژن. اصول مکانیک کوانتومی یا موجی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت (نگاه کنید به. نظریه کوانتوم). مفهوم اوربیتال های الکترونی (فضاهای اتمی که احتمال وجود یک الکترون در آن بیشتر است) بوجود آمد. ارائه های الکترونیکی در O. x. درک و طبقه بندی حقایق مختلف تأثیر متقابل اتم ها را ممکن کرد، که، همانطور که مشخص شد، بر اساس توزیع مجدد چگالی الکترون است. توجه زیادی در O. x. به مطالعه مکانیسم الکترونیکی واکنش های آلی اختصاص دارد. این واکنش ها با تشکیل رادیکال های آزاد انجام می شود که دارای اتمی با الکترون جفت نشده، مغناطیسی جبران نشده و در نتیجه فعال هستند، یا یون هایی که بار مثبت یا منفی دارند (کربوکاتیون ها و کربنانیون ها).

اتصال عمیق O. x. با فیزیک و شیمی فیزیک(نگاه کنید به) نه تنها در مطالعه ماهیت الکترونیکی مواد شیمیایی خود را نشان می دهد. پیوندها، تأثیر متقابل اتم ها و مکانیسم های واکنش الکترونیکی، بلکه در توسعه گسترده مشکلات سینتیک و انرژی مواد شیمیایی. واکنش ها

یکی از ویژگی های O. x. نیمه دوم قرن بیستم. موفقیت های آن در رمزگشایی ساختار و سنتز مواد طبیعی پیچیده مانند سنجاب ها(سانتی متر.)، اسیدهای نوکلئیک(نگاه کنید به) و غیره. کلید موفقیت در این زمینه ایجاد آرایش فضایی نسبی اتم ها در مولکول ها بود. استریوشیمی(نگاه کنید به) و ترکیب مولکول های آلی (نگاه کنید به. انطباق). در همان زمان، مشکل بررسی علل ایزومری نوری و سنتز ترکیبات فعال نوری حل شد.

به موفقیت O. x. باید شامل کشف و مطالعه کلاس های جدیدی از ترکیبات آلی باشد، که در میان آنها جایگاه اول را ترکیبات معطر غیر بنزن (آنیون سیکلوپایتادینیل و متالوسن ها، کاتیون تروپیلیوم، آزو-لن ها و غیره) اشغال می کنند، گروه های خاصی از ترکیبات آلی عنصری با کاربردی بسیار ارزشمند در مورد خواص.

در نیمه دوم قرن بیستم. همگرایی بیشتر O.x ادامه دارد. با بیوشیمی و زیست شناسی، در نتیجه شاخه جدیدی از شیمی بوجود آمد - شیمی بیورگانیک.

موفقیت های O. x. به لطف استفاده گسترده، همراه با روش های شیمیایی، تعدادی از روش های فیزیکی، که عمدتاً شامل روش های پراش (پراش اشعه ایکس و الکترون)، طیف سنجی نوری (در مناطق مرئی، فرابنفش و مادون قرمز طیف) می شود، امکان پذیر شد. طیف‌سنجی رادیویی مغناطیسی: رزونانس پارامغناطیسی الکترونی (EPR)، رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR)، طیف‌سنجی جرمی، تعیین گشتاورهای دوقطبی الکتریکی. در بین این روشها، مؤثرترین روشها از نظر محتوای اطلاعاتی است رزونانس مغناطیسی هسته ای(نگاه کنید به)، از جمله انواع آن - رزونانس پروتون مغناطیسی و روش 13C-NMR، که به طور فزاینده ای استفاده می شود. این روش ها نه تنها رمزگشایی ساختار مولکول های ترکیبات آلی را تا حد زیادی تسریع کردند، بلکه ایجاد شرایط برای به دست آوردن ویژگی های کامل هندسی و انرژی آنها و همچنین آشکار ساختن مکانیسم های الکترونیکی واکنش ها را ممکن ساختند. در شیمی آلی از روش های بیوشیمیایی نیز استفاده می شود، به عنوان مثال، روش های آنزیمی کاملاً اختصاصی، ایمونول، روش ها و غیره.

با توسعه علوم طبیعی، رشته های جدیدی مانند آسیب شناسی مولکولی و فارماکولوژی مولکولی ظهور کردند. تعداد فزاینده ای از بیماری ها را می توان با ظهور مولکول های تغییر یافته مواد آلی در بافت ها توضیح داد. فارماکولوژی مولکولی به سرعت در حال توسعه یافتن و توصیف آن را ممکن می سازد عدد بزرگگیرنده هایی که به طور خاص مورد مطالعه را متصل می کنند ماده دارویی. مطالعه گیرنده‌ها در سطح مولکولی، چشم‌اندازی را برای جستجوی داروهای جدید باز می‌کند. نفوذ O. x. در زیست شناسی و پزشکی این امکان را به وجود آورد که ماهیت فرآیندهای خاصی را که قبلاً صرفاً بیولوژیکی در نظر گرفته می شد آشکار شود. بنابراین، مشخص شد که ویژگی های ارثی موجودات در مولکول های DNA به شکل یک توالی خاص از نوکلئوتیدها "ثبت می شود". اوه به پیچیده ترین منطقه - حوزه مطالعه نفوذ کرد فعالیت ذهنیشخص معلوم شد که ممکن است تنها با مواد آلی ایجاد شود فرد سالمتوهمات مشابه توهم در بیماران روانی؛ این توهمات را می توان با مواد دیگر تسکین داد. پپتیدهایی از مغز انسان‌ها و حیوانات جدا شده‌اند که تأثیری مشابه مورفین و آنالوگ‌های آن دارند. مواد افیونی درون زا). ممکن است اختلال در بیوسنتز یا دریافت این پپتیدها زمینه ساز پاتوژنز باشد. بیماری روانیو سنتز آلی آنالوگ های مقاوم به پپتیداز خون آنها برای بیهوشی، روانپزشکی و غیره اهمیت زیادی دارد.

به نظر من، بیشترین دستاوردهای موثرباید دقیقاً در مناطقی از O.x که با زیست شناسی و پزشکی هم مرز هستند انتظار داشت. این افشای شیمی است. اصول رشد بدخیم و مبارزه با آن تومورهای بدخیم، رمزگشایی شیمی. پایه های حافظه، مکانیسم پویایی توسعه و تمایز بافت، افشای مواد شیمیایی. پایه های ایمنی و غیره. در حوزه های مواد شیمیایی آلی که با فیزیک و شیمی فیزیک هم مرز هستند، تحقیقات به عمق بیشتری در ماهیت مواد شیمیایی نفوذ خواهد کرد. ارتباط بین اتم ها در یک مولکول آلی، روابط کمی بین ساختار و واکنش پذیری چنین مولکول هایی با دقت بیشتری ایجاد می شود و مکانیسم واکنش های مربوط به ترکیبات آلی به طور کامل مورد مطالعه قرار می گیرد. در اتحاد جماهیر شوروی کار علمیبا توجه به O. x. توسط موسسه تحقیقاتی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی انجام شد: موسسه شیمی آلی به نام. N. D. Zelinsky (IOC)، موسسه شیمی آلی و فیزیکی به نام. A. E. Arbuzova (موسسه شیمی فیزیک)، موسسه سنتز پتروشیمی به نام. A. V. Topchieva (INHS)، مؤسسه ترکیبات عناصر آلی (INEOS)، مؤسسه شیمی بیورگانیک به نام. M. M. Shemyakina، H PI و شعبه سیبری آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی: مؤسسه شیمی آلی نووسیبیرسک (NIOC)، مؤسسه شیمی آلی ایرکوتسک (INOC)، مؤسسه شیمی نفت، و همچنین مؤسسه تحقیقاتی آکادمی های جمهوری خواه - مؤسسات شیمی آلی SSR ارمنستان، SSR قرقیزستان، SSR اوکراین، موسسه شیمی آلی خوب به نام. A. L. Mgdzhayan (ارمنستان SSR)، موسسه شیمی آلی فیزیکی (BSSR)، موسسه شیمی فیزیکی و آلی به نام. P. G. Melikishvili (گرجستان SSR)، موسسه سنتز آلی (SSR لتونی)، و غیره.

کمیته ملی شیمیدانان شوروی یکی از اعضای اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی - IUPAC (اتحادیه بین المللی شیمی خالص و کاربردی) است که هر دو سال یک بار کنگره ها، کنفرانس ها و سمپوزیوم ها، از جمله موارد شیمی آلی را سازماندهی می کند.

در ارتباط با گرایش عمومی پزشکی به نزدیک شدن به سطح مولکولی، پزشک باید به وضوح ساختار و پیکربندی فضایی مولکول های مواد دخیل در متابولیسم (اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، آنزیم ها، کوآنزیم ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها و غیره) را درک کند. طبیعی و آسیب شناسی، و همچنین ساختار مولکول های دارو.

اوه پایه تحصیل در دانشگاه های پزشکی و دانشکده های پزشکی متوسطه است. موسسات آموزشیبیوشیمی، فارماکولوژی، فیزیولوژی و سایر رشته ها. تقدیم به او دوره مستقلیا به عنوان بخشی از یک دوره در مورد خوانده می شود شیمی عمومی. بسیاری از داده های به دست آمده در تحقیقات بر روی مواد شیمیایی O. در شیمی فیزیکی و کلوئیدی، زیست شناسی، بافت شناسی، پاتوفیزیولوژی، بهداشت عمومی، سیر بیماری های شغلی و غیره استفاده می شود.

کتابشناسی - فهرست کتب: Ingold K. مبانی نظری شیمی آلی، ترجمه. از انگلیسی، م.، 1973; Kram D. و X e m o n d J. شیمی آلی، ترجمه. از انگلیسی، M., 1964; متیو جی.-پی. و P a-n iko R. Course مبانی نظریشیمی آلی، ترانس. از فرانسوی، م.، 1975; M o p r i s o n R. and B o i d R. شیمی آلی، ترجمه. از انگلیسی، م.، 1974; Nesmeyanov A. N. and Nesmeyanov N. A. Beginnings of Organic Chemistry, vol. 1-2, M., 1974; Palm V. A. مقدمه ای بر شیمی آلی نظری، M.، 1974; راید ک. دوره شیمی آلی فیزیکی، ترجمه. از انگلیسی، م.، 1972; کارگاه آموزشی کوچک در مورد شیمی آلی، M.، 1980; رئوتوف او. ا. مشکلات نظریشیمی آلی، M.، 1964; Roberts J. and K and e-r and about M. Fundamentals of Organic Chemistry, trans. از انگلیسی، ج 1-2، م.، 1978; با tepa-nenko B.N. دوره شیمی آلی، بخش 1-2، M.، 1976; با نام مستعار، دوره شیمی آلی، M.، 1979.

نشریات ادواری- مجله شیمی عمومی، M.-L.، از 1931; مجله شیمی آلی، M.-L.، از سال 1965; شیمی ترکیبات هتروسیکلیک، ریگا، از سال 1965; شیمی ترکیبات طبیعی، تاشکند، از سال 1965. Bulletin de la Societe chi-mique de France, P., from 1863; مجله انجمن شیمی، تراکنش پرکین، شیمی آلی و زیست آلی، II. شیمی آلی فیزیکی، L.، از سال 1972; Journal of Heterocyclic Chemistry, L., from 1964; مجله شیمی آلی، واشنگتن، از سال 1936; مجله شیمی Orgariometailic، لوزان، از 1964; مجله انجمن شیمی مصنوعی آلی ژاپن، توکیو، از سال 1943. Justus Liebigs Annalen der Chemie، Weinheim، از 1832; تشدید مغناطیسی آلی، L.، از سال 1969; طیف سنجی جرمی آلی، L.، از سال 1968; آماده‌سازی‌های ارگانیک و رویه‌ها، N.Y.، از سال 1969. سنتز، اشتوتگارت، از سال 1969. Synthetic Communication، N.Y.، از سال 1971؛ Tetrahedron، N.Y.-L.، از سال 1957; نامه های چهار وجهی، L.، از سال 1959.

B. N. Stepanenko.