Препаративная органическая химия (Вульфсон Н.С. (ред.))
Органическая химия
404 Not Found
Доценко — д-р хим. Стрелков — д-р хим. Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и предназначено для студентов-бакалавров факультета перерабатывающих технологий. В издании объединены теоретический курс по органической химии, лабораторный практикум, вопросы и задания для контроля самостоятельной работы. Изложены современные представления по основным разделам всех рассматриваемых классов соединений алифатического, ароматического и гетероциклического рядов. Теоретический и экспериментальный материал отобран с учетом профессиональной направленности подготовки студентов. Курс органической химии для студентов факультета перерабатывающих технологий является базовым для изучения многих последующих дисциплин, таких как пищевая химия, микробиология, биохимия, технология хранения и стандартизации растениеводческой и животноводческой продукций. Знание основ органической химии позволяет понять свойства, условия применения и хранения многочисленных органических веществ, в том числе и пищевых продуктов. Закономерности превращений органических соединений определяют сложнейшие химические и биохимические процессы человеческого организма и всего окружающего нас мира. Многие органические соединения уже давно нашли применение в пищевой промышленности. Одни из них придают пище более привлекательный вид, другие — приятный запах, третьи — вкус. Изучение курса органической химии необходимо для понимания физико-химической сущности технологических процессов пищевой и перерабатывающей промышленности. Учебное пособие состоит из теоретического курса и лабораторного практикума. В нем рассмотрены теоретические понятия: Материал представлен по классам органических соединений алифатического, ароматического и гетероциклического рядов. На изучение дисциплины отводится часа, из них аудиторных занятий лишь 68, при этом наблюдается устойчивая тенденция к снижению количества аудиторных часов, следовательно, увеличивается количество часов самостоятельной работы студентов по предмету. Самостоятельная работа должна присутствовать во всех видах учебной деятельности, основным из которых является самостоятельное изучение теоретической части рабочей программы. Вопросы и упражнения после каждого раздела дают возможность проконтролировать правильность освоения данной темы. Результатом ее освоения является выполнение индивидуальных заданий, которые включают фрагмент рабочей программы, посвященный изучаемому классу или классам органических соединений, основные понятия, термины, определения, которыми должен оперировать студент, и набор вопросов и упражнений. Автор будет благодарен всем, кто сочтет целесообразным высказать замечания и пожелания по содержанию учебного пособия. Органическая химия — наука, всесторонне изучающая органические соединения. Органическими принято считать соединения углерода, углеводороды и их производные, в состав которых может входить практически любой химический элемент, чаще всего это так называемые элементы — органогены кислород, сера, азот, фосфор. С древних времен человек использовал вещества животного и растительного происхождения: Они использовались в качестве пищи, лекарственных средств, красителей, материала для изготовления одежды и предметов быта. Знакомы были и некоторые методы переработки природных веществ: До конца XVIII века был накоплен большой фактический материал по веществам, выделенным из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов, их стали называть органическими веществами. Шведский химик Йенс Якоб Берцелиус увлекся химией только в двадцатилетнем возрасте, но уже в 29 лет был избран членом Шведской королевской Академии наук, а двумя годами позже - ее президентом. Он открыл три новых химических элемента церий Ce, торий Th и селен Se , впервые выделил в свободном состоянии кремний Si, титан Ti, тантал Ta и цирконий Zr. Много занимался теоретической химией, составлял ежегодные обзоры успехов физических и химических наук, был автором самого популярного в те годы пятитомного учебника химии. Ввел в химический обиход удобные современные обозначения элементов и химические формулы. Однако в году немецкий химик Ф. С этого момента начинается развитие органического синтеза: Зинин синтезировал анилин, в г. Кольбе — уксусную кислоту, в г. Бертло — жироподобное вещество, в г. Бутлеров синтезировал первое сахаристое вещество. На сегодняшний день органическая химия достигла огромных успехов в изучении состава и в переработке каменного угля, нефти и природного газа. Таким образом, она тесно связана с угольной, нефтяной и газовой отраслями промышленности, обеспечивающими с одной стороны, получение различных видов топлива, с другой — получение сырья для синтеза множества других органических веществ. Благодаря многообразию и огромному числу органических соединений, органическая химия — это химия лекарственных веществ, пластических масс пластмасс и синтетических волокон, лаков, красителей, пестицидов, витаминов, ферментов и различных химических реактивов. Систематическое изучение органических соединений началось во второй половине восемнадцатого века, к середине девятнадцатого века накоплен большой экспериментальный материал, появляются первые теории строения органических соединений: Теория строения представляет собой ряд положений о том, каким образом атомы образуют молекулы. Она объясняет порядок связей атомов друг с другом, описывает форму и размер молекулы. Одной из первых была теория радикалов Ж. Либих , согласно ей существовали неделимые частицы радикалы , которые не изменялись в ходе химических превращений. Однако вскоре было установлено, что в органических радикалах атомы водорода могут замещаться даже на такие отличные от водорода по химической природе атомы, как атомы хлора, и при этом тип химического соединения сохраняется. Теорию радикалов сменила охватывающая больший экспериментальный материал теория типов О. Теория типов классифицировала органические вещества по типам превращений. К типу водорода относили углеводороды, к типу хлороводорода — галогенопроизводные, к типу воды — спирты, эфиры, кислоты и их ангидриды, к типу аммиака — амины. Однако накапливающийся огромный экспериментальный материал уже не укладывался в известные типы. Развитие науки требовало создания новой, более прогрессивной теории, для рождения которой уже существовали некоторые предпосылки: Кольбе, год , показана способность атома углерода соединяться в цепи атомов А. Ни одна из ранних теорий не была всеобщей. Бутлерову удалось создать такую логически завершенную теорию строения. Александр Михайлович Бутлеров В году посту-. В защитил магистерскую диссертацию, а в году - докторскую. Впервые синтезировал уротропин, сахаристое вещество состава C 6 H 12 O 6. В году выступил с докладом "О химическом строении вещества". На основании теории объяснил явление изомерии. С до г. Бутлеров работает на кафедре органической химии в Петербургском университете. Бутлеровым была предложена теория строения органических соединений, основные положения которой используются до сих пор:. Атомы в молекуле связаны друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Изменение последовательности расположения атомов приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами. Свойства веществ зависят от их химического строения. Химическое строение — это определенный порядок в чередовании атомов. В результате каждое вещество имеет свои особые физические и химические свойства. Изучение свойств веществ позволяет определить их химическое строение, а химическое строение веществ определяет их физические и химические свойства. Для каждого органического соединения существует только одна структурная формула. Построение структурной формулы осуществляют, основываясь на основных свойствах углерода: Теория химического строения А. Бутлерова систематизировала все накопленные сведения об органических веществах, объяснила причины их многообразия, сделала синтез и изучение новых соединений целенаправленным. Успехи в синтезе органических со-. В дальнейшем развитии и обосновании теории строения органических соединений большую роль сыграли последователи А. Несмеянов и другие химики. Развитие органического синтеза привело к значительным успехам в получении миллионов органических соединений: В XX веке многие разделы органической химии стали превращаться в самостоятельные научные дисциплины со своими объектами изучения: Пользуясь методами органической химии, удалось установить структуру белков, нуклеиновых кислот и других сложных природных соединений, синтезировать витамины, некоторые гормоны, ферменты. С химической точки зрения изучена гормональная функция организма, механизм передачи нервных импульсов. Новые исследовательские возможности открыли для химиковоргаников перспективы перехода от изучения отдельных молекул к созданию и исследованию сложно организованных супрамолекулярных структур. Способность таких ансамблей к самоорганизации, саморегуляции и репликации приближает их к биологически системам. Согласно распределению электронов на внешнем электронном уровне, 1s 2 2s 2 2p 2 , углерод должен был бы проявлять валентность, равную двум, однако в большинстве своих соединений он четырехвалентен — образует четыре ковалентные связи. Это объясняется тем, что при затрате некоторой энергии происходит "расспаривание" 2sэлектронов: Таким образом, у атома углерода четыре валентных электрона. Состояние их не одинаково. Один из них s- электрон , двигаясь вокруг ядра, образует шаровое облако рис. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? УДК ББК Бутлеровым была предложена теория строения органических соединений, основные положения которой используются до сих пор: Химическое строение — это определенный порядок в чередовании атомов в молекуле, взаимодействие и взаимное влияние атомов друг на друга — как соседних, так и через другие атомы. Из теории Бутлерова вытекает несколько следствий: Успехи в синтезе органических со- 8. СН 3 —О—СН 3. СН 3 —СН 2 —ОН.
Органическими называют соединения углерода с другими элементами. Наибольшее количество соединений углерод образует с так называемыми элементами-органогенами: Способность углерода соединяться с большинством элементов и образовывать молекулы различного состава и строения обусловливает многообразие органических соединений. Органические соединения играют ключевую роль в существовании живых организмов. Предмет органической химии включает следующие цели, экспериментальные методы и теоретические представления:. Способы получения различных органических веществ были известны ещё с древности. Египтяне и римляне использовали красители индиго и ализарин , содержащиеся в растительных веществах. Многие народы знали секреты производства спиртных напитков и уксуса из сахар- и крахмалсодержащего сырья. Во времена Cредневековья к этим знаниям ничего не прибавилось, некоторый прогресс начался только в XVI—XVII вв. Большое экономическое значение имело обнаружение Маргграфом сахара в свёкле [5]: Шееле выделил несколько органических кислот , таких как яблочная , винная , лимонная , галловая , молочная и щавелевая. Руэль выделил из человеческой мочи мочевину. Выделенные из животного или растительного сырья продукты имели между собой много общего, но отличались от неорганических соединений. Так, в году известный шведский естествоиспытатель Валлериус в предисловии к сборнику работ другого видного шведского учёного, Йерне , утверждал [7]: В основу этих теорий были положены четырёхвалентность углерода и его способность к образованию цепей. В году Кекуле предложил структурную формулу бензола , что стало одним из важнейших открытий в органической химии. Вант-Гофф и Ле Бель предложили тетраэдрическую модель атома углерода , по которой валентности углерода направлены к вершинам тетраэдра , если атом углерода поместить в центр этого тетраэдра. В году Льюис предложил рассматривать химическую связь с помощью электронных пар. Ингольд провёл изучение кинетики реакции замещения у насыщенного атома углерода, что привело к масштабному изучению кинетики большинства типов органических реакций. Историю органической химии принято излагать в связи с открытиями сделанными в области строения органических соединений, однако такое изложение больше связано с историей химии вообще. Гораздо интереснее рассматривать историю органической химии с позиции материальной базы, то есть собственно предмета изучения органической химии. На заре органической химии предметом изучения были преимущественно субстанции биологического происхождения. Именно этому факту органическая химия обязана своим названием. Научно-технический прогресс не стоял на месте, и со временем основной материальной базой органической химии стала каменноугольная смола , выделяемая при получении кокса прокаливанием каменного угля. Именно на основе переработки каменноугольной смолы в конце XIX века возник основной органический синтез. Огромный потенциал, который был заложен в новом сырьё вызвал бум в органической химии и химии вообще. Появление и интенсивное развитие такой области как химии полимеров обязана прежде всего новой сырьевой базе. Несмотря на то, что современная органическая химия в качестве материальной базы по прежнему использует сырьё биологического происхождения и каменноугольную смолу, объём переработки этих видов химического сырья по сравнению с переработкой нефти мал. Смена материально-сырьевой базы органической химии была вызвана прежде всего возможностями наращивания объёмов производства. В основе классификации лежит структура органических соединений. Атомы элементов обозначаются латинскими символами, как они обозначены в периодической таблице химических элементов таблице Менделеева. Водородные и электронодефицитные связи обозначаются пунктирной линией, ионные связи обозначаются указанием зарядов частиц, входящих в состав молекулы. Поскольку в подавляющее большинство органических молекул входит водород , его обычно не обозначают при изображении структуры. Таким образом, если в структуре у одного из атомов изображена недостаточная валентность , значит, возле этого атома расположен один или несколько атомов водорода. Органические молекулы в основном образованы ковалентными неполярными связями C—C, или ковалентными полярными типа C—O, C—N, C—Hal. Согласно октетной теории Льюиса и Косселя молекула является устойчивой, если внешние орбитали всех атомов полностью заполнены. Для таких элементов как C , N , O , Галогены необходимо 8 электронов, чтобы заполнить внешние валентные орбитали , для водорода необходимо только 2 электрона. Полярность объясняется смещением электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома. Классическая теория валентных связей не в состоянии объяснить все типы связей, существующие в органических соединениях, поэтому современная теория использует методы молекулярных орбиталей и квантово-химические методы. Свойства органических веществ определяются не только строением их молекул, но и числом и характером их взаимодействий с соседними молекулами, а также взаимным пространственным расположением. Наиболее ярко эти факторы проявляются в различии свойств веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях. Так, вещества, легко взаимодействующие в виде газа, могут совершенно не реагировать в твёрдом состоянии, или приводить к другим продуктам. В твёрдых органических веществах, в которых наиболее ярко проявляются эти факторы, различают органические кристаллы и аморфные тела. В неорганических реакциях обычно участвуют ионы , они проходят быстро и до конца при комнатной температуре. В органических реакциях часто происходят разрывы ковалентных связей с образованием новых. Как правило, эти процессы требуют особых условий: Поэтому при изображении органических реакций используют не уравнения, а схемы без расчёта стехиометрии. Реакции могут протекать очень сложным образом и в несколько стадий, не обязательно так, как реакция условно изображена на схеме. Подробное описание всех превращений, происходящих на молекулярном уровне во время реакции, называется механизмом реакции. Реакции классифицируются в зависимости от способов разрыва и образования связей, способов возбуждения реакции, её молекулярности. За все время существования органической химии как науки важной задачей было определить структуру органических соединений. Это значит узнать, какие атомы входят в состав соединения, в каком порядке эти атомы связаны между собой и как расположены в пространстве. Ароматичность Ковалентная связь Функциональная группа Номенклатура ИЮПАК Органическое соединение Органическая реакция Органический синтез Спектроскопия Стереохимия. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Предмет органической химии включает следующие цели, экспериментальные методы и теоретические представления: Выделение индивидуальных веществ из растительного, животного или ископаемого сырья Синтез и очистка соединений Определение структуры веществ Изучение механизмов химических реакций Выявление зависимостей между структурой органических веществ и их свойствами Содержание. From Alchemy to Chemistry in Picture and Story. Проверено 2 мая Tentaminum Chemicorum in Reg. Lehrbuch der organischen Chemie oder der Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. Проверено 2 сентября Архивировано 21 августа года. Статьи со ссылками на Викисловарь. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 18 мая в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Органическая химия на Викискладе.
Редкий стих про зиму
Искусственное состаривание дерева своими руками
Как быстро поменять прописку
Характеристика функции менеджмента организация
Рыночная стоимость права аренды земельного участка