Органічна хімія як наука, її предмет і методи, історія розвитку. Досягнення українських вчених в галузі органічної хімії. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Органічна хімія як наука, її предмет і методи, історія розвитку. Досягнення українських вчених в галузі органічної хімії.



Органічна хімія як наука, її предмет і методи, історія розвитку. Досягнення українських вчених в галузі органічної хімії.

Органічна хімія є хімією сполук Карбону, присутність якого є основною характерною ознакою органічної речовини. Як наука орг.хімія вивчає методи одержання, будову, перетворення та шляхи практичного застосування органічних сполук. Відома надзвичайно велика к-сть орг.сполук. Така різноманітність зумовлена декількома причинами: здатністю Карбону утворювати прямі та розгалужені відкриті ланцюги, а також циклічні сполуки. Терміни «органічна хімія» та «органічна сполука» виникли в той історичний період розвитку хімії, коли досліджувались сполуки, що є продуктами життєдіяльності тварин і рослинних організмів. Між органічними та неорганічними сполуками немає різкої межі. Основними віхами в історії органічної хімії були: • Синтез органічних сполук з неорганічних (синтез сечовини Велером в 1828 році) • Розвиток індустрії барвників (друга половина XIX ст.) • Реакція Вюрца (утворення С-С зв'язків) •Відкриття реакцій конденсації кетонів та естерів • Відкриття ядерного магнітного резонансу, як методу аналізу • Відокремлення біохімії, супрамолекулярної хімії та інших розділів. Українські хіміки, що працювали в області органічної хімії присвятили свої праці дослідженню будови різних природних органічних речовин, на основі яких синтезували багато органічних речовин з такими ж фізичними та хімічними властивостями (Коновалов, Валяшко). Завдяки цьому вчені-органіки тепер мають можливість синтезувати органічні речовини, яких не існує в природі. Ці органічні сполуки використовуються в медицині, на будівництві, для виготовлення побутової хімії.

Теорія хімічної будови органічних сполук О.М.Бутлерова. Теорія типів та радикалів

Положення теорії Бутлерова:

1. Атоми в молекулах знаходяться не в хаотичному стані, а з*єднані між собою в певній послідовності.

2. Властивості речовин залежать не тільки від к-сть атомів в молекулі, а й від того в якому порядку вони сполучені.

3. Знаючи властивості речовини можна встановити будову і навпаки.

4. Взаємний вплив атомів у молекулі(атоми в молекулі здатні впливати один на одного)

Нагромадження значного експериментального матеріалув орг.хімії дало поштовх до створення теоретичних уявлень, які могли б пояснити не тільки будову речовини, а й передбачити процес утворення нових речовин. •Першою такою теорією була «теорія радикалів». В основі цієї теорії було уявлення, що при хімічних реакціях група з декількох атомів, що входить до складу однієї молекули, може без змін переходити до іншої. Творці цієї теорії розглядали органічну речовину як таку, що складається з двох протилежно заряджених радикалів, зв*язаних між собою силами електростатичної взаємодії. • У 40-х роках 19 сторіччя виникла нова теорія – «теорія типів». На противагу «теорії радикалів» творці цієї теорії у молекулі виділяли певну складову її частину, яка змінювалася в процесі хімічних реакцій. Усі відомі на той час орг.сполуки за характером їх хімічних перетворень були розділені на 5 типів. Теорія типів у свій час відіграла позитивну роль, особливо в тому, що дозволила створити більш чітку класифікацію органічних сполук. Але стверджуючи, що будову органічних речовин у ході їх хімічних перетворень неможливо встановити, а значить, і передбачити їх властивості, ця теорія стояла на позиціях ідеалістичного вчення, яке проповідувало неможливіть пізнання людиною об*єктивного світу та в подальшому зайшла в глухий кут.

 

 

Етиленові вуглеводні. Одержання та властивості. Правило Марковникова. Полімеризація

вуглеводні аліфатичного ряду, які містять один подвійний зв’язок. Загальна формула СnH2n. Вони становлять гомологічний ряд, першим представником якого є етилен СН2=СН2. Назви за замісниковою номенклатурою IUPAC утворюють шляхом заміщення суфікса -ан у назві відповідного насиченого вуглеводню на –ен.

Одержання:

1)Крекінг етану: H3C-CH3 → 560○C → H2C=CH2 + CH4 + H2

2) Дегідратація спиртів: CH3–CH2–OH → CH2=CH2 + H2O

3) дегалогенування галогеналканів

Хім.власт:

1)Гідрування: CH2=CH2 + H2 → CH3–CH3

2) Галогенування: CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br

3) Гідратація: CH2=CH2 + H2O → CH3–CH2–OH

4) Реакції заміщення: CH2=CH–CH3 + Cl2 – CH2=CH–CH2Cl + HCl

Правило Марковникова

За М. п., атом водню приєднується до більш гідрогенізованого. а атом галогену або гідроксил до менш гідрогенізованого атома вуглецю, напр. СН3 — СН = СН2 + НВr → СН3СНВrСН3.

Полімеризація: Молекули алкенів здатні приєднуватися за певних умов одна до одної з розкриттям π-зв’язків та утворення димерів, тримерів або високомолекулярних сполук – полімерів. Полімеризація алкенів може протікати як по вільнорадикальному, так і катіонно-аніоном механізму. Як ініціатори полімеризації застосовують кислоти, пероксиди, метали тощо. Реакцію полімеризації здійснюють також під дією температури, опромінення, тиску. Типовим прикладом є полімеризація етилену з утворенням поліетилену: nCH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n

 

Ненасичені одно- та двохосновні карбонові кислоти. Одержання та властивості. Акрилова, метакрилова кислота. Метилметакрилат. Органічне скло. Олеїнова кислота та її похідні. Малеїнова, фумарова кислота. Цис-, транс-ізомерія

Одноосновні ненасиченв карбонові кислоти можна розглядати як похідні ненасичених вуглеводнів, у молекулах яких атом Гідрогену заміщено на карбоксильну групу.

 

 

• Одержання:

Одноосновних:

Властивості:

Одноосновних:


Акрилова:

 

 

Метакрилова кислота: СН2=С(СН3)СООН

 

Метилметакрилат:
CH2=C(CH3)C(O)OH + CH3OH --> CH2=C(CH3)COOCH3 + H2O


 

Органічне скло:


Олеїнова кислота та її похідні:

 

Малеїнова, фумарова кислота:

 

Цис-, транс-ізомерія: Ненасичені кислоти проявляють більш сильні кислотні властивості, ніж відповідні насичені кислоти, та можуть бути цис-транс-ізомерами. Усі природні ненасичені високомолекулярні кислоти, як правило, відносяться до цис-ряду. Проте, цис-ізомери за певних умов можуть перетворюватись на транс-ізомери.

 

Біологічно активні органічні сполуки. Пестициди (інсектициди, фунгіциди, гербіциди, регулятори росту, інсекторепеленти, інсектоатрактанти, хемостерилізатори). Будова і властивості біологічно активних сполук.

 

Біологічно активні речовини - це органічні сполуки різної хімічної природи, здатні впливати на обмін речовин та перетворення енергії в живих істотах. Одні з них регулюють процеси обміну речовин, росту й розвитку організмів, інші - слугують засобом впливу на особин свого або інших видів. До біологічно активних речовин належать ферменти, вітаміни, гормони, нейрогормони, фактори росту, фітогормони, антибіотики тощо

 

Пестициди (інсектициди, фунгіциди, гербіциди, регулятори росту, інсекторепеленти, інсектоатрактанти, хемостерилізатори):

це хімікати, які використовуються в сільському господарстві, садівництві для боротьби зі шкідниками (шкідливими або небажаними мікроорганізмами, рослинами і тваринами). Хімічна сполука, яка використовується для захисту рослин,і сільськогосподарських продуктів, а також боротьби з переносниками небезпечних захворювань.

 

Інсектициди: хімічні препарати для захисту рослин від шкідливих комах. Певні комахи суттєво знижують, а в деяких випадках можуть повністю знищити врожай сільськогосподарських культур. Живлячись вегетативними чи генеративними органах рослин, крім прямого зменшення врожаю і його якості, шкідливі комахи і кліщі є джерелами розповсюдження вірусних і грибкових захворювань рослин. Інсектициди використовують для захисту рослин від таких шкідливих комах. Контролюючи шкідників інсектициди допомагають попередити втрати врожаю і покращити його якість. Основні культури, де використовують інсектициди — зернові, плодові, овочеві культури і картопля.

 

Фунгіциди: хімічні сполуки або біологічні організми, що використовуються для знищення або затримання росту грибів та їх спор. Гриби можуть завдати істотної шкоди сільському господарству, спричиняючи зниження врожайності та якості отриманих продуктів.

 

Гербіциди: хімічні препарати (або їхні композиції), що використовуються для боротьби з небажаною рослинністю. Широке застосування цих речовин у сільському господарстві привело до істотного збільшення врожаїв.

•Регулятори росту: це природні або синтетичні низькомолекулярні речовини, які при виключно малих концентраціях у рослинах суттєво змінюють процеси їх життєдіяльності. Вони містять збалансований комплекс фіторегуляторів, біологічно активних речовин, мікроелементів.

 

•Інсекторепеленти:

• Інсектоатрактанти:

Хемостерилізатори: Хімічні речовини із стерилізуючою (яка позбавляє здатності відтворювати потомство) дією.

 

 

•Будова і властивості біологічно активних сполук.

Основними характерними властивостями БАР є:

— термолабільність,

— біологічна активність,

— вплив на них активаторів та інгібіторів,

— стерильність отримання та ін.

Однією з найважливіших властивостей БАР є їх біологічна активність. Вона залежить від рівня рН середовища, температури і може втрачатись у процесі нагрівання в результаті підвищення локальних значень температур, утворення нерівномірності потоків розчину, перегріву пристінного шару розчину понад температур термічної стійкості та тривалому часі обробки. Головним джерелом надходження БАР в організм є ліки, харчові та інші продукти. Багато БАР потрапляє в організм із навколишнього середовища з повітрям та питною водою. В умовах зростаючого хімічного забруднення довкілля до організму людини може потрапляти велика кількість ксенобіотиків, які можуть викликати захворювання. Біологічну активність мають алкоголь, отруйні речовини, що містяться у тютюновому димі та наркотичних речовинах.

 

 

 

Органічна хімія як наука, її предмет і методи, історія розвитку. Досягнення українських вчених в галузі органічної хімії.

Органічна хімія є хімією сполук Карбону, присутність якого є основною характерною ознакою органічної речовини. Як наука орг.хімія вивчає методи одержання, будову, перетворення та шляхи практичного застосування органічних сполук. Відома надзвичайно велика к-сть орг.сполук. Така різноманітність зумовлена декількома причинами: здатністю Карбону утворювати прямі та розгалужені відкриті ланцюги, а також циклічні сполуки. Терміни «органічна хімія» та «органічна сполука» виникли в той історичний період розвитку хімії, коли досліджувались сполуки, що є продуктами життєдіяльності тварин і рослинних організмів. Між органічними та неорганічними сполуками немає різкої межі. Основними віхами в історії органічної хімії були: • Синтез органічних сполук з неорганічних (синтез сечовини Велером в 1828 році) • Розвиток індустрії барвників (друга половина XIX ст.) • Реакція Вюрца (утворення С-С зв'язків) •Відкриття реакцій конденсації кетонів та естерів • Відкриття ядерного магнітного резонансу, як методу аналізу • Відокремлення біохімії, супрамолекулярної хімії та інших розділів. Українські хіміки, що працювали в області органічної хімії присвятили свої праці дослідженню будови різних природних органічних речовин, на основі яких синтезували багато органічних речовин з такими ж фізичними та хімічними властивостями (Коновалов, Валяшко). Завдяки цьому вчені-органіки тепер мають можливість синтезувати органічні речовини, яких не існує в природі. Ці органічні сполуки використовуються в медицині, на будівництві, для виготовлення побутової хімії.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 621; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.200.210.43 (0.14 с.)