ორგანული ნაერთების სტრუქტურის საფუძვლები. ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია

კულინარიის, საღებავების, ტანსაცმლის, მედიკამენტებისთვის ხალხმა დიდი ხანია ისწავლა სხვადასხვა ნივთიერების გამოყენება. დროთა განმავლობაში დაგროვდა საკმარისი ინფორმაცია გარკვეული ნივთიერებების თვისებების შესახებ, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი წარმოების, გადამუშავების მეთოდების გაუმჯობესება და ა.შ. და აღმოჩნდა, რომ ბევრი მინერალის (არაორგანული ნივთიერების) მიღება შეიძლება პირდაპირ.

მაგრამ ადამიანის მიერ გამოყენებული ზოგიერთი ნივთიერება არ იყო მისი სინთეზირებული, რადგან ისინი ცოცხალი ორგანიზმებიდან ან მცენარეებიდან იყო მიღებული. ამ ნივთიერებებს ორგანულს უწოდებენ.ორგანული ნივთიერებების ლაბორატორიაში სინთეზირება შეუძლებელია. XIX საუკუნის დასაწყისში აქტიურად განვითარდა ისეთი დოქტრინა, როგორიცაა ვიტალიზმი (vita - სიცოცხლე), რომლის მიხედვითაც ორგანული ნივთიერებები წარმოიქმნება მხოლოდ „სიცოცხლის ძალის“ გამო და შეუძლებელია მათი შექმნა „ხელოვნურად“.

მაგრამ რაც დრო გადიოდა და მეცნიერება განვითარდა, გამოჩნდა ახალი ფაქტები ორგანული ნივთიერებების შესახებ, რომლებიც ეწინააღმდეგებოდა ვიტალისტების არსებულ თეორიას.

1824 წელს გერმანელმა მეცნიერმა ფ.ვოლერმასინთეზირებულია ოქსილის მჟავა პირველად ქიმიური მეცნიერების ისტორიაში – ორგანული ნივთიერებები არაორგანული ნივთიერებებისგან (ციანიდი და წყალი):

(CN) 2 + 4H 2 O → COOH - COOH + 2NH 3

1828 წელს უოლერმა გაათბო ნატრიუმის ციანატი გოგირდის ამონიუმით და სინთეზირებული შარდოვანა -ცხოველური ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის პროდუქტი:

NaOCN + (NH 4) 2 SO 4 → NH 4 OCN → NH 2 OCNH 2

ამ აღმოჩენებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ზოგადად მეცნიერების და კერძოდ ქიმიის განვითარებაში. მეცნიერ-ქიმიკოსებმა თანდათანობით დაიწყეს ვიტალისტური დოქტრინის დაშორება და ნივთიერებების ორგანულ და არაორგანულებად დაყოფის პრინციპი დაუსაბუთებელი აღმოჩნდა.

ამჟამად ნივთიერებებიისევ იყოფა ორგანულ და არაორგანულებადმაგრამ განცალკევების კრიტერიუმი უკვე ოდნავ განსხვავებულია.

ნივთიერებებს ორგანულს უწოდებენმათ შემადგენლობაში ნახშირბადის შემცველობით, მათ ასევე უწოდებენ ნახშირბადის ნაერთებს. დაახლოებით 3 მილიონი ასეთი ნაერთია, ხოლო დარჩენილი ნაერთები დაახლოებით 300 ათასია.

ნივთიერებებს, რომლებიც არ შეიცავს ნახშირბადს, ეწოდება არაორგანულიდა. მაგრამ არსებობს გამონაკლისები ზოგადი კლასიფიკაციისგან: არსებობს მთელი რიგი ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადს, მაგრამ ისინი მიეკუთვნებიან არაორგანულ ნივთიერებებს (ნახშირბადის მონოქსიდი და დიოქსიდი, ნახშირბადის დისულფიდი, ნახშირბადის მჟავა და მისი მარილები). ყველა მათგანი შემადგენლობითა და თვისებებით მსგავსია არაორგანულ ნაერთებთან.

ორგანული ნივთიერებების შესწავლისას წარმოიშვა ახალი სირთულეები: არაორგანული ნივთიერებების შესახებ თეორიების საფუძველზე შეუძლებელია ორგანული ნაერთების სტრუქტურის ნიმუშების გამოვლენა, ნახშირბადის ვალენტობის ახსნა. ნახშირბადს სხვადასხვა ნაერთებში განსხვავებული ვალენტობა ჰქონდა.

1861 წელს რუსმა მეცნიერმა ა.მ. ბუტლეროვმა პირველმა მიიღო შაქრიანი ნივთიერება სინთეზით.

ნახშირწყალბადების შესწავლისას, ᲕᲐᲠ. ბუტლეროვიმიხვდა, რომ ისინი წარმოადგენენ ქიმიკატების განსაკუთრებულ კლასს. მათი სტრუქტურისა და თვისებების გაანალიზებისას მეცნიერმა რამდენიმე ნიმუში გამოავლინა. მათ შექმნეს საფუძველი ქიმიური სტრუქტურის თეორიები.

1. ნებისმიერი ორგანული ნივთიერების მოლეკულა არ არის მოუწესრიგებელი, მოლეკულებში ატომები ერთმანეთთან დაკავშირებულია გარკვეული თანმიმდევრობით მათი ვალენტობის მიხედვით. ორგანულ ნაერთებში ნახშირბადი ყოველთვის ოთხვალენტიანია.

2. მოლეკულაში ატომთაშორისი ბმების თანმიმდევრობას უწოდებენ მის ქიმიურ სტრუქტურას და აისახება ერთი სტრუქტურული ფორმულით (სტრუქტურის ფორმულა).

3. ქიმიური სტრუქტურის დადგენა შესაძლებელია ქიმიური მეთოდებით. (ამჟამად თანამედროვე ფიზიკური მეთოდებიც გამოიყენება).

4. ნივთიერებების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ ნივთიერების მოლეკულების შემადგენლობაზე, არამედ მათ ქიმიურ სტრუქტურაზე (ელემენტების ატომების შეერთების თანმიმდევრობა).

5. მოცემული ნივთიერების თვისებებით შეგიძლიათ განსაზღვროთ მისი მოლეკულის სტრუქტურა და მოლეკულის სტრუქტურით – თვისებების მოლოდინი.

6. ატომები და ატომების ჯგუფები მოლეკულაში ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან.

ეს თეორია გახდა ორგანული ქიმიის სამეცნიერო საფუძველი და დააჩქარა მისი განვითარება. თეორიის დებულებათა საფუძველზე ა.მ. ბუტლეროვმა აღწერა და ახსნა ეს ფენომენი იზომერიზმი, იწინასწარმეტყველა სხვადასხვა იზომერის არსებობა და ზოგიერთი მათგანი პირველად მიიღო.

განვიხილოთ ეთანის ქიმიური სტრუქტურა – C2H6.ტირეებით აღვნიშნავთ ელემენტების ვალენტობას, გამოვსახავთ ეთანის მოლეკულას ატომების შეერთების თანმიმდევრობით, ანუ დავწერთ სტრუქტურულ ფორმულას. ა.მ.-ის თეორიის მიხედვით. ბუტლეროვი, ასე გამოიყურება:

წყალბადის და ნახშირბადის ატომები შეკრულია ერთ ნაწილაკში, წყალბადის ვალენტობა უდრის ერთს და ნახშირბადი – ოთხი. ნახშირბადის ორი ატომს უკავშირდება ნახშირბადის ბმა – ნახშირბადი (C – თან). ნახშირბადის უნარი შექმნას C – C-ბმა გასაგებია ნახშირბადის ქიმიური თვისებებიდან. გარე ელექტრონულ შრეზე ნახშირბადის ატომს აქვს ოთხი ელექტრონი, ელექტრონების გაცემის უნარი იგივეა, რაც დაკარგულის დამატება. ამრიგად, ნახშირბადი ყველაზე ხშირად აყალიბებს ნაერთებს კოვალენტური კავშირით, ანუ სხვა ატომებთან ელექტრონული წყვილების წარმოქმნის გამო, მათ შორის ნახშირბადის ატომები ერთმანეთთან.

ეს არის ორგანული ნაერთების მრავალფეროვნების ერთ-ერთი მიზეზი.

ნაერთებს, რომლებსაც აქვთ იგივე შემადგენლობა, მაგრამ განსხვავებული სტრუქტურა, იზომერები ეწოდება.იზომერიზმის ფენომენი – ორგანული ნაერთების მრავალფეროვნების ერთ-ერთი მიზეზი

გაქვთ რაიმე შეკითხვები? გსურთ გაიგოთ მეტი ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის შესახებ?
დამრიგებლის დახმარების მისაღებად - დარეგისტრირდით.
პირველი გაკვეთილი უფასოა!

საიტი, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.

ორგანული ქიმიის განვითარებაში ყველაზე დიდი მოვლენა იყო 1961 წელს შექმნა დიდი რუსი მეცნიერის A.M. ბუტლეროვის თეორია ორგანული ნაერთების ქიმიური სტრუქტურის შესახებ.

სანამ ა.მ. ბუტლეროვი, შეუძლებლად ითვლებოდა მოლეკულის სტრუქტურის ცოდნა, ანუ ატომებს შორის ქიმიური კავშირის რიგი. ბევრმა მეცნიერმა უარყო ატომებისა და მოლეკულების რეალობა.

ᲕᲐᲠ. ბუტლეროვმა უარყო ეს მოსაზრება. იგი წარმოიშვა სწორი მატერიალისტური და ფილოსოფიური იდეებიდან ატომებისა და მოლეკულების არსებობის რეალობის შესახებ, მოლეკულაში ატომების ქიმიური კავშირის ცოდნის შესაძლებლობის შესახებ. მან აჩვენა, რომ მოლეკულის სტრუქტურა შეიძლება დადგინდეს ემპირიულად ნივთიერების ქიმიური გარდაქმნების შესწავლით. ამის საპირისპიროდ, მოლეკულის სტრუქტურის ცოდნით, შეიძლება გამოვყოთ ნაერთის ქიმიური თვისებები.

ქიმიური სტრუქტურის თეორია ხსნის ორგანული ნაერთების მრავალფეროვნებას. ეს განპირობებულია ოთხვალენტიანი ნახშირბადის უნარით, შექმნას ნახშირბადის ჯაჭვები და რგოლები, გაერთიანდეს სხვა ელემენტების ატომებთან და ორგანული ნაერთების ქიმიურ სტრუქტურაში იზომერიზმის არსებობით. ამ თეორიამ ჩაუყარა ორგანული ქიმიის სამეცნიერო საფუძვლები და ახსნა მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონზომიერებები. მისი თეორიის ძირითადი პრინციპები ა.მ. ბუტლეროვმა განაცხადა მოხსენებაში "ქიმიური სტრუქტურის თეორიის შესახებ".

სტრუქტურის თეორიის ძირითადი დებულებები შემდეგია:

1) მოლეკულებში ატომები ერთმანეთთან დაკავშირებულია გარკვეული თანმიმდევრობით მათი ვალენტობის შესაბამისად. ატომების შემაკავშირებელ წესრიგს ქიმიური სტრუქტურა ეწოდება;

2) ნივთიერების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ იმაზე, თუ რომელი ატომები და რა რაოდენობით არის მისი მოლეკულის ნაწილი, არამედ მათი ურთიერთდაკავშირების თანმიმდევრობაზე, ანუ მოლეკულის ქიმიურ სტრუქტურაზე;

3) ატომები ან ატომების ჯგუფები, რომლებმაც შექმნეს მოლეკულა, ურთიერთმოქმედებენ ერთმანეთზე.

ქიმიური სტრუქტურის თეორიაში დიდი ყურადღება ეთმობა მოლეკულაში ატომებისა და ატომების ჯგუფების ურთიერთგავლენას.

ქიმიურ ფორმულებს, რომლებიც ასახავს ატომების შეერთების რიგს მოლეკულებში, ეწოდება სტრუქტურული ფორმულები ან სტრუქტურის ფორმულები.

ა.მ.-ის ქიმიური აგებულების თეორიის ღირებულება. ბუტლეროვი:

1) ორგანული ქიმიის თეორიული საფუძვლის არსებითი ნაწილია;

2) მნიშვნელობით შეიძლება შევადაროთ D.I-ს ელემენტების პერიოდულ სისტემას. მენდელეევი;

3) შესაძლებელი გახდა უზარმაზარი პრაქტიკული მასალის სისტემატიზაცია;

4) შესაძლებელი გახდა ახალი ნივთიერებების არსებობის წინასწარ პროგნოზირება, ასევე მათი მოპოვების გზების მითითება.

ქიმიური სტრუქტურის თეორია არის ორგანული ქიმიის ყველა კვლევის სახელმძღვანელო საფუძვლად.

5. იზომერიზმი. მცირე პერიოდების ელემენტების ატომების ელექტრონული სტრუქტურა ქიმიური ბმა

ორგანული ნივთიერებების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ მათ შემადგენლობაზე, არამედ მოლეკულაში ატომების შეერთების თანმიმდევრობაზე.

იზომერები არის ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ იგივე შემადგენლობა და იგივე მოლური მასა, მაგრამ განსხვავებული მოლეკულური სტრუქტურა და, შესაბამისად, აქვთ განსხვავებული თვისებები.

ქიმიური სტრუქტურის თეორიის მეცნიერული მნიშვნელობა:

1) აღრმავებს იდეებს ნივთიერების შესახებ;

2) მიუთითებს მოლეკულების შინაგანი სტრუქტურის ცოდნის გზაზე;

3) შესაძლებელს ხდის ქიმიაში დაგროვილი ფაქტების გაგებას; იწინასწარმეტყველონ ახალი ნივთიერებების არსებობა და იპოვონ მათი სინთეზის გზები.

მთელმა ამ თეორიამ დიდად შეუწყო ხელი ორგანული ქიმიისა და ქიმიური მრეწველობის შემდგომ განვითარებას.

გერმანელმა მეცნიერმა ა.კეკულემ გამოთქვა იდეა ნახშირბადის ატომების ერთმანეთთან ჯაჭვით დაკავშირების შესახებ.

ატომების ელექტრონული სტრუქტურის დოქტრინა.

ატომების ელექტრონული სტრუქტურის დოქტრინის თავისებურებები: 1) შესაძლებელი გახდა ატომების ქიმიური ბმის ბუნების გაგება; 2) გაარკვიეთ ატომების ურთიერთგავლენის არსი.

ელექტრონების მდგომარეობა ატომებში და ელექტრონული გარსების სტრუქტურა.

ელექტრონული ღრუბლები არის ელექტრონის არსებობის ყველაზე დიდი ალბათობის სფეროები, რომლებიც განსხვავდებიან თავიანთი ფორმით, ზომით და სივრცეში ორიენტირებით.

ატომში წყალბადისერთი ელექტრონი თავისი მოძრაობის დროს ქმნის უარყოფითად დამუხტულ სფერული (სფერული) ფორმის ღრუბელს.

S-ელექტრონები არის ელექტრონები, რომლებიც ქმნიან სფერულ ღრუბელს.

წყალბადის ატომს აქვს ერთი s-ელექტრონი.

ატომში ჰელიუმიარის ორი s-ელექტრონი.

ჰელიუმის ატომის მახასიათებლები: 1) იმავე სფერული ფორმის ღრუბლები; 2) უმაღლესი სიმკვრივე ერთნაირად ამოღებულია ბირთვიდან; 3) ელექტრონული ღრუბლები გაერთიანებულია; 4) შექმენით საერთო ორელექტრონული ღრუბელი.

ლითიუმის ატომის მახასიათებლები: 1) აქვს ორი ელექტრონული ფენა; 2) აქვს სფერული ფორმის ღრუბელი, მაგრამ გაცილებით დიდია, ვიდრე შიდა ორელექტრონული ღრუბელი; 3) მეორე ფენის ელექტრონი უფრო სუსტად იზიდავს ბირთვს ვიდრე პირველი ორი; 4) ადვილად იჭერს სხვა ატომებს რედოქს რეაქციებში; 5) აქვს s-ელექტრონი.

ბერილიუმის ატომის მახასიათებლები: 1) მეოთხე ელექტრონი არის s-ელექტრონი; 2) სფერული ღრუბელი ემთხვევა მესამე ელექტრონის ღრუბელს; 3) არის ორი დაწყვილებული s-ელექტრონი შიდა შრეში და ორი დაწყვილებული s-ელექტრონი გარეში.

რაც უფრო მეტი ელექტრონული ღრუბლები ემთხვევა ატომების შეერთებისას, მით მეტი ენერგია გამოიყოფა და მით უფრო ძლიერია ქიმიური ბმა.

ქიმია არის მეცნიერება, რომელიც გვაძლევს მრავალფეროვან მასალებს და საყოფაცხოვრებო ნივთებს, რომლებსაც ჩვენ უყოყმანოდ ვიყენებთ ყოველდღე. მაგრამ იმისათვის, რომ მივიდეთ ისეთი ნაერთების აღმოჩენამდე, რომელიც დღეს ცნობილია, ბევრ ქიმიკოსს მოუწია რთული სამეცნიერო გზის გავლა.

უზარმაზარი სამუშაო, მრავალი წარმატებული და წარუმატებელი ექსპერიმენტი, კოლოსალური თეორიული ცოდნის ბაზა - ამ ყველაფერმა გამოიწვია სამრეწველო ქიმიის სხვადასხვა სფეროს ჩამოყალიბება, შესაძლებელი გახადა თანამედროვე მასალების სინთეზირება და გამოყენება: რეზინები, პლასტმასი, პლასტმასი, ფისები, შენადნობები, სხვადასხვა სათვალე. , სილიკონები და ა.შ.

ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი, დამსახურებული ქიმიკოსი, რომელმაც ფასდაუდებელი წვლილი შეიტანა ორგანული ქიმიის განვითარებაში, იყო რუსი კაცი A. M. Butlerov, მოკლედ განვიხილავთ მის ნამუშევრებს, დამსახურებას და მუშაობის შედეგებს ამ სტატიაში.

მოკლე ბიოგრაფია

მეცნიერის დაბადების თარიღია 1828 წლის სექტემბერი, რიცხვი სხვადასხვა წყაროებში იცვლება. ის იყო ვიცე-პოლკოვნიკ მიხაილ ბუტლეროვის ვაჟი, მან დედა საკმაოდ ადრე დაკარგა. მთელი ბავშვობა ცხოვრობდა ბაბუის საოჯახო მამულში, სოფელ პოდლესნაია შენტალაში (ახლანდელი თათარსტანის რესპუბლიკის რაიონი).

სწავლობდა სხვადასხვა ადგილას: ჯერ დახურულ კერძო სკოლაში, შემდეგ გიმნაზიაში. მოგვიანებით ჩაირიცხა ყაზანის უნივერსიტეტში ფიზიკა-მათემატიკის განყოფილებაში. თუმცა, ამის მიუხედავად, ის ყველაზე მეტად ქიმიით იყო დაინტერესებული. ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის მომავალი ავტორი სკოლის დამთავრების შემდეგ ადგილზე დარჩა მასწავლებლად.

1851 წელი - მეცნიერის პირველი სადისერტაციო ნაშრომის დაცვის დრო თემაზე "ორგანული ნაერთების დაჟანგვა". ბრწყინვალე სპექტაკლის შემდეგ მას მიეცა საშუალება ემართა მთელი ქიმია თავის უნივერსიტეტში.

მეცნიერი გარდაიცვალა 1886 წელს, სადაც გაატარა ბავშვობა, ბაბუის საოჯახო მამულში. იგი დაკრძალეს ადგილობრივ საოჯახო სამლოცველოში.

მეცნიერის წვლილი ქიმიური ცოდნის განვითარებაში

ბუტლეროვის ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია, რა თქმა უნდა, მისი მთავარი ნაშრომია. თუმცა, არა ერთადერთი. სწორედ ამ მეცნიერმა შექმნა პირველად რუსული ქიმიკოსთა სკოლა.

უფრო მეტიც, მისი კედლებიდან გამოვიდნენ მეცნიერები, რომლებსაც შემდგომში დიდი წონა ჰქონდათ მთელი მეცნიერების განვითარებაში. ეს არის შემდეგი ხალხი:

• მარკოვნიკოვი;
• ზაიცევი;
• კონდაკოვი;
• ფავორსკი;
• კონოვალოვი;
• ლვოვი და სხვები.

მუშაობს ორგანულ ქიმიაში

ასეთი ნამუშევრები ბევრია. ბოლოს და ბოლოს, ბუტლეროვი თითქმის მთელ თავისუფალ დროს ატარებდა თავისი უნივერსიტეტის ლაბორატორიაში, ატარებდა სხვადასხვა ექსპერიმენტებს, აკეთებდა დასკვნებს და დასკვნებს. ასე დაიბადა ორგანული ნაერთების თეორია.

არსებობს მეცნიერის რამდენიმე განსაკუთრებით ტევადი ნაშრომი:

• მან შექმნა მოხსენება კონფერენციისთვის თემაზე „მატერიის ქიმიური აგებულების შესახებ“;
• სადისერტაციო ნაშრომი „ეთერზეთების შესახებ“;
• პირველი სამეცნიერო ნაშრომი "ორგანული ნაერთების დაჟანგვა".

მის ფორმულირებამდე და შექმნამდე ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის ავტორი დიდი ხნის განმავლობაში სწავლობდა სხვადასხვა ქვეყნიდან სხვა მეცნიერთა ნაშრომებს, სწავლობდა მათ ნაშრომებს, მათ შორის ექსპერიმენტულს. მხოლოდ მოგვიანებით, მიღებული ცოდნის განზოგადება და სისტემატიზაცია, მან ყველა დასკვნა ასახა თავისი ნომინალური თეორიის დებულებებში.

ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია A.M. Butlerova

მე-19 საუკუნე აღინიშნება თითქმის ყველა მეცნიერების, მათ შორის ქიმიის, სწრაფი განვითარებით. კერძოდ, ნახშირბადისა და მისი ნაერთების უზარმაზარი აღმოჩენები კვლავ გროვდება, რაც ყველას აოცებს თავისი მრავალფეროვნებით. თუმცა, ვერავინ ბედავს მთელი ამ ფაქტობრივი მასალის სისტემატიზაციას და გამარტივებას, საერთო მნიშვნელამდე მიყვანას და საერთო შაბლონების გამოვლენას, რომლებზეც ყველაფერი აგებულია.

ეს პირველი იყო ბუტლეროვი ა.მ., სწორედ მას ეკუთვნის ორგანული ნაერთების ქიმიური სტრუქტურის გენიალური თეორია, რომლის დებულებებიც მან მასობრივად ისაუბრა გერმანიის ქიმიკოსთა კონფერენციაზე. ეს იყო ახალი ეპოქის დასაწყისი მეცნიერების განვითარებაში, ორგანული ქიმია

თავად მეცნიერი ამაზე თანდათან მივიდა. მან ჩაატარა მრავალი ექსპერიმენტი და იწინასწარმეტყველა მოცემული თვისებების მქონე ნივთიერებების არსებობა, აღმოაჩინა ზოგიერთი სახის რეაქცია და მათ მიღმა დაინახა მომავალი. მან ბევრი შეისწავლა თავისი კოლეგების ნამუშევრები და მათი აღმოჩენები. მხოლოდ ამ ფონზე, ფრთხილი და შრომისმოყვარე შრომით მოახერხა თავისი შედევრის შექმნა. ახლა კი ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია პრაქტიკულად იგივეა, რაც პერიოდული სისტემა არაორგანულში.

მეცნიერის აღმოჩენები თეორიის შექმნამდე

რა აღმოჩენები გაკეთდა და თეორიული დასაბუთება მისცეს მეცნიერებს A.M. Butlerov-ის ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის გამოჩენამდე?

1. შინაურმა გენიოსმა პირველმა მოახდინა ისეთი ორგანული ნივთიერებების სინთეზი, როგორიცაა უროტროპინი, ფორმალდეჰიდი, მეთილენ იოდიდი და სხვა.
2. მან მოახდინა შაქრის მსგავსი ნივთიერება (მესამე ალკოჰოლი) სინთეზირებული არაორგანული ნივთიერებებისგან, რითაც კიდევ ერთი დარტყმა მიაყენა ვიტალიზმის თეორიას.
3. მან იწინასწარმეტყველა მომავალი პოლიმერიზაციის რეაქციებისთვის, უწოდა მათ საუკეთესო და ყველაზე პერსპექტიული.
4. იზომერიზმი პირველად მხოლოდ მან ახსნა.

რა თქმა უნდა, ეს მხოლოდ მისი მოღვაწეობის მთავარი ეტაპებია. სინამდვილეში, მეცნიერის მრავალწლიანი შრომატევადი მუშაობა შეიძლება დიდი ხნის განმავლობაში იყოს აღწერილი. თუმცა, ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია დღეს ყველაზე მნიშვნელოვანი გახდა, რომლის დებულებები შემდგომში იქნება განხილული.

თეორიის პირველი პოზიცია

1861 წელს დიდმა რუსმა მეცნიერმა ქალაქ შპეიერში ქიმიკოსთა კონგრესზე კოლეგებს გაუზიარა თავისი მოსაზრებები ორგანული ნაერთების სტრუქტურისა და მრავალფეროვნების მიზეზებზე და ეს ყველაფერი თეორიული დებულებების სახით გამოხატა.

პირველივე პუნქტი ასეთია: ერთ მოლეკულაში ყველა ატომი დაკავშირებულია მკაცრი თანმიმდევრობით, რაც განისაზღვრება მათი ვალენტობით. ამ შემთხვევაში, ნახშირბადის ატომი ავლენს ვალენტურობის ინდექსს ოთხი. ჟანგბადს აქვს ამ ინდიკატორის მნიშვნელობა ორი ტოლი, წყალბადი - ერთი.

მან შესთავაზა ამ მახასიათებელს ეწოდოს ქიმიური, მოგვიანებით კი მიიღეს ქაღალდზე გამოხატვის აღნიშვნები გრაფიკული სრული სტრუქტურული, შემოკლებული და მოლეკულური ფორმულებით.

ეს ასევე მოიცავს ნახშირბადის ნაწილაკების ერთმანეთთან შეერთების ფენომენს სხვადასხვა სტრუქტურის გაუთავებელ ჯაჭვებში (წრფივი, ციკლური, განშტოებული).

ზოგადად, ორგანული ნაერთების სტრუქტურის ბუტლეროვის თეორიამ, თავისი პირველი პოზიციით, განსაზღვრა ვალენტობის მნიშვნელობა და თითოეული ნაერთის ერთი ფორმულა, რომელიც ასახავს ნივთიერების თვისებებს და ქცევას რეაქციების დროს.

თეორიის მეორე პოზიცია

ამ პარაგრაფში ახსნა იყო ორგანული ნაერთების მრავალფეროვნება მსოფლიოში. ჯაჭვში ნახშირბადის ნაერთებზე დაყრდნობით, მეცნიერმა ვარაუდობს, რომ მსოფლიოში არსებობს არათანაბარი ნაერთები, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული თვისებები, მაგრამ სრულიად იდენტურია მოლეკულური შემადგენლობით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არსებობს იზომერიზმის ფენომენი.

ამ პოზიციით, A.M. Butlerov-ის ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიამ არა მხოლოდ ახსნა იზომერებისა და იზომერიზმის არსი, არამედ თავად მეცნიერმა დაადასტურა ყველაფერი პრაქტიკული გამოცდილებით.

ასე, მაგალითად, მან მოახდინა ბუტანის იზომერი - იზობუტანის სინთეზირება. შემდეგ მან იწინასწარმეტყველა პენტანისთვის არა ერთი, არამედ სამი იზომერის არსებობა, ნაერთის აგებულებიდან გამომდინარე. და მან მოახდინა ყველა მათგანის სინთეზი, დაამტკიცა თავისი საქმე.

მესამე დებულების გამჟღავნება

თეორიის შემდეგი პუნქტი ამბობს, რომ ყველა ატომს და მოლეკულას ერთნაირ ნაერთში შეუძლია გავლენა მოახდინოს ერთმანეთის თვისებებზე. ამაზე იქნება დამოკიდებული ნივთიერების ქცევის ბუნება სხვადასხვა ტიპის რეაქციებში, გამოვლენილი ქიმიური და სხვა თვისებები.

ამრიგად, ამ დებულების საფუძველზე, გამოიყოფა რამდენიმე განსხვავებული ფუნქციური განმსაზღვრელი ჯგუფის ტიპი და სტრუქტურა.

A.M. Butlerov-ის ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია შეჯამებულია ორგანული ქიმიის თითქმის ყველა სახელმძღვანელოში. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის ის, ვინც არის ამ განყოფილების საფუძველი, ახსნა ყველა ნიმუში, რომელზედაც აგებულია მოლეკულები.

თეორიის მნიშვნელობა თანამედროვეობისთვის

რა თქმა უნდა, შესანიშნავია. ამ თეორიამ დაუშვა:

1. მისი შექმნის დროისთვის დაგროვილი მთელი ფაქტობრივი მასალის გაერთიანება და სისტემატიზაცია;
2. ახსნას სხვადასხვა ნაერთების სტრუქტურის ნიმუშები, თვისებები;
3. მიეცით სრული ახსნა ქიმიაში ნაერთების ასეთი მრავალფეროვნების მიზეზების შესახებ;
4. თეორიის დებულებათა საფუძველზე წარმოშვა ახალი ნივთიერებების მრავალი სინთეზი;
5. დაუშვა შეხედულებების წინსვლა, ატომური და მოლეკულური მეცნიერების განვითარება.

მაშასადამე, იმის თქმა, რომ ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის ავტორმა, რომლის ფოტოც ქვემოთ ჩანს, ბევრი რამ გააკეთა, არაფრის თქმაა. ბუტლეროვი სამართლიანად შეიძლება ჩაითვალოს ორგანული ქიმიის მამად, მისი თეორიული საფუძვლების წინაპარად.

საბოლოო ანალიზში როლი ითამაშა მისმა მეცნიერულმა ხედვამ სამყაროზე, აზროვნების გენიალურობამ, შედეგის განჭვრეტის უნარმა. ამ ადამიანს გააჩნდა შრომის უზარმაზარი უნარი, მოთმინება და დაუღალავად ექსპერიმენტები, სინთეზირება და ვარჯიში. ვცდებოდი, მაგრამ ყოველთვის ვსწავლობდი გაკვეთილს და სწორ პერსპექტიულ დასკვნებს ვაკეთებდი.

მხოლოდ ასეთი თვისებების და საქმიანი ჭკუის, გამძლეობის წყალობით შესაძლებელი გახდა სასურველი ეფექტის მიღწევა.

ორგანული ქიმიის სწავლა სკოლაში

საშუალო განათლების მსვლელობისას დიდი დრო არ ეთმობა ორგანიკის საფუძვლების შესწავლას. მე-9 კლასის მხოლოდ ერთი მეოთხედი და მე-10 ეტაპის მთელი წელი (გაბრიელიან ო.ს. პროგრამის მიხედვით). თუმცა, ეს დრო საკმარისია იმისთვის, რომ ბიჭებმა შეძლონ ნაერთების ყველა ძირითადი კლასის შესწავლა, მათი სტრუქტურისა და ნომენკლატურის თავისებურებები და მათი პრაქტიკული მნიშვნელობა.

კურსის განვითარების დაწყების საფუძველია A.M. Butlerov-ის ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია. მე-10 კლასი ეძღვნება მისი დებულებების სრულ განხილვას, ხოლო მომავალში - მათ თეორიულ და პრაქტიკულ დადასტურებას ნივთიერებების თითოეული კლასის შესწავლისას.

ყველა ნივთიერება, რომელიც შეიცავს ნახშირბადის ატომს, გარდა კარბონატების, კარბიდების, ციანიდების, თიოციანატების და ნახშირბადის მჟავისა, არის ორგანული ნაერთები. ეს ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ შექმნან ცოცხალი ორგანიზმები ნახშირბადის ატომებისგან ფერმენტული ან სხვა რეაქციების გზით. დღეს მრავალი ორგანული ნივთიერების ხელოვნურად სინთეზირება შესაძლებელია, რაც იძლევა მედიცინისა და ფარმაკოლოგიის განვითარების, ასევე მაღალი სიმტკიცის პოლიმერული და კომპოზიტური მასალების შექმნის საშუალებას.

ორგანული ნაერთების კლასიფიკაცია

ორგანული ნაერთები ნივთიერებების ყველაზე მრავალრიცხოვანი კლასია. აქ დაახლოებით 20 სახის ნივთიერებაა. ისინი განსხვავდებიან ქიმიური თვისებებით, განსხვავდებიან ფიზიკური თვისებებით. განსხვავებულია მათი დნობის წერტილი, მასა, ცვალებადობა და ხსნადობა, ისევე როგორც მათი აგრეგაციის მდგომარეობა ნორმალურ პირობებში. Მათ შორის:

• ნახშირწყალბადები (ალკანები, ალკინები, ალკენები, ალკადიენები, ციკლოალკანები, არომატული ნახშირწყალბადები);
• ალდეჰიდები;
• კეტონები;
• სპირტები (დიჰიდრიული, მონოჰიდრული, პოლიჰიდრული);
• ეთერები;
• ეთერები;
• კარბოქსილის მჟავები;
• ამინები;
• ამინომჟავების;
• ნახშირწყლები;
• ცხიმები;
• ცილები;
• ბიოპოლიმერები და სინთეზური პოლიმერები.

ეს კლასიფიკაცია ასახავს ქიმიური სტრუქტურის მახასიათებლებს და სპეციფიკური ატომური ჯგუფების არსებობას, რომლებიც განსაზღვრავენ ნივთიერების თვისებებში განსხვავებას. ზოგადად, კლასიფიკაცია, რომელიც დაფუძნებულია ნახშირბადის ჩონჩხის კონფიგურაციაზე, რომელიც არ ითვალისწინებს ქიმიური ურთიერთქმედების თავისებურებებს, განსხვავებულად გამოიყურება. მისი დებულებების მიხედვით, ორგანული ნაერთები იყოფა:

• ალიფატური ნაერთები;
• არომატული ნივთიერებები;
• ჰეტეროციკლური ნაერთები.

ორგანული ნაერთების ამ კლასებს შეიძლება ჰქონდეთ იზომერები ნივთიერებების სხვადასხვა ჯგუფში. იზომერების თვისებები განსხვავებულია, თუმცა მათი ატომური შემადგენლობა შეიძლება იყოს იგივე. ეს გამომდინარეობს A.M. Butlerov-ის მიერ დადგენილი დებულებებიდან. ასევე, ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორია არის ორგანული ქიმიის ყველა კვლევის სახელმძღვანელო საფუძველი. ის მენდელეევის პერიოდულ კანონთან იმავე დონეზეა დაყენებული.

ქიმიური სტრუქტურის კონცეფცია შემოიღო A.M. Butlerov-ის მიერ. ქიმიის ისტორიაში ის 1861 წლის 19 სექტემბერს გამოჩნდა. ადრე მეცნიერებაში განსხვავებული მოსაზრებები იყო და ზოგიერთი მეცნიერი მთლიანად უარყოფდა მოლეკულების და ატომების არსებობას. ამიტომ ორგანულ და არაორგანულ ქიმიაში წესრიგი არ არსებობდა. უფრო მეტიც, არ არსებობდა კანონზომიერებები, რომლითაც შესაძლებელი იყო კონკრეტული ნივთიერებების თვისებების მსჯელობა. ამავე დროს, იყო ნაერთებიც, რომლებიც ერთი და იგივე შემადგენლობით სხვადასხვა თვისებებს ავლენდნენ.

A.M. Butlerov-ის განცხადებებმა მრავალი თვალსაზრისით მიმართა ქიმიის განვითარებას სწორი მიმართულებით და შექმნა მისთვის მყარი საფუძველი. მისი მეშვეობით შესაძლებელი იყო დაგროვილი ფაქტების სისტემატიზაცია, კერძოდ, გარკვეული ნივთიერებების ქიმიური თუ ფიზიკური თვისებების, რეაქციებში მათი შეყვანის შაბლონების და ა.შ. ნაერთების მიღების გზების პროგნოზირებაც კი და ზოგიერთი საერთო თვისების არსებობა ამ თეორიის წყალობით გახდა შესაძლებელი. და რაც მთავარია, A.M. Butlerov-მა აჩვენა, რომ ნივთიერების მოლეკულის სტრუქტურა შეიძლება აიხსნას ელექტრული ურთიერთქმედების თვალსაზრისით.

ორგანული ნივთიერებების აგებულების თეორიის ლოგიკა

მას შემდეგ, რაც 1861 წლამდე ქიმიაში ბევრი უარყოფდა ატომის ან მოლეკულის არსებობას, ორგანული ნაერთების თეორია გახდა რევოლუციური წინადადება სამეცნიერო სამყაროსთვის. და რადგან თავად A.M. Butlerov გამოდის მხოლოდ მატერიალისტური დასკვნებიდან, მან შეძლო ორგანული მატერიის შესახებ ფილოსოფიური იდეების უარყოფა.

მან შეძლო ეჩვენებინა, რომ მოლეკულური სტრუქტურის ამოცნობა შესაძლებელია ემპირიულად ქიმიური რეაქციების საშუალებით. მაგალითად, ნებისმიერი ნახშირწყლების შემადგენლობა შეიძლება განისაზღვროს მისი გარკვეული რაოდენობის დაწვით და მიღებული წყლისა და ნახშირორჟანგის დათვლით. ამინის მოლეკულაში აზოტის რაოდენობა ასევე გამოითვლება წვის დროს აირების მოცულობის გაზომვით და მოლეკულური აზოტის ქიმიური რაოდენობის გამოთავისუფლებით.

თუ განვიხილავთ ბუტლეროვის მოსაზრებებს ქიმიურ სტრუქტურაზე, რომელიც დამოკიდებულია სტრუქტურაზე, საპირისპირო მიმართულებით, მაშინ ახალი დასკვნა გვთავაზობს თავის თავს. კერძოდ: ნივთიერების ქიმიური სტრუქტურისა და შემადგენლობის ცოდნა, ემპირიულად შეიძლება ვივარაუდოთ მისი თვისებები. მაგრამ რაც მთავარია, ბუტლეროვმა განმარტა, რომ ორგანულ ნივთიერებებში არის დიდი რაოდენობით ნივთიერებები, რომლებიც ავლენენ განსხვავებულ თვისებებს, მაგრამ აქვთ იგივე შემადგენლობა.

თეორიის ზოგადი დებულებები

ორგანული ნაერთების განხილვისა და გამოკვლევის შედეგად, A.M. Butlerov-მა გამოიტანა ზოგიერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნიმუში. მან გააერთიანა ისინი თეორიის დებულებებში, რომელიც ხსნის ორგანული წარმოშობის ქიმიკატების სტრუქტურას. თეორიის დებულებები შემდეგია:

• ორგანული ნივთიერებების მოლეკულებში ატომები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით, რაც დამოკიდებულია ვალენტობაზე;
• ქიმიური სტრუქტურა არის პირდაპირი წესრიგი, რომლის მიხედვითაც ატომები ორგანულ მოლეკულებშია დაკავშირებული;
• ქიმიური სტრუქტურა განსაზღვრავს ორგანული ნაერთის თვისებების არსებობას;
• იგივე რაოდენობრივი შემადგენლობის მქონე მოლეკულების სტრუქტურიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოჩნდეს ნივთიერების განსხვავებული თვისებები;
• ყველა ატომური ჯგუფი, რომელიც მონაწილეობს ქიმიური ნაერთების ფორმირებაში, ურთიერთზემოქმედებს ერთმანეთზე.

ორგანული ნაერთების ყველა კლასი აგებულია ამ თეორიის პრინციპების მიხედვით. საფუძვლების ჩაყრის შემდეგ, A.M. Butlerov-მა შეძლო ქიმიის, როგორც მეცნიერების დარგის გაფართოება. მან განმარტა, რომ იმის გამო, რომ ნახშირბადი ორგანულ ნივთიერებებში ოთხ ვალენტობას ავლენს, განისაზღვრება ამ ნაერთების მრავალფეროვნება. მრავალი აქტიური ატომური ჯგუფის არსებობა განსაზღვრავს, მიეკუთვნება თუ არა ნივთიერება გარკვეულ კლასს. და სწორედ სპეციფიკური ატომური ჯგუფების (რადიკალების) არსებობის გამო ჩნდება ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.

ნახშირწყალბადები და მათი წარმოებულები

ნახშირბადისა და წყალბადის ეს ორგანული ნაერთები შემადგენლობით უმარტივესია ჯგუფის ყველა ნივთიერებას შორის. ისინი წარმოდგენილია ალკანებისა და ციკლოალკანების (გაჯერებული ნახშირწყალბადები), ალკენების, ალკადიენებისა და ალკატრიენების, ალკინების (უჯერი ნახშირწყალბადები) ქვეკლასით, აგრეთვე არომატული ნივთიერებების ქვეკლასით. ალკანებში ნახშირბადის ყველა ატომი დაკავშირებულია მხოლოდ ერთი C-C ბმით, რის გამოც ნახშირწყალბადის შემადგენლობაში არც ერთი H ატომი არ შეიძლება ჩაშენდეს.

უჯერი ნახშირწყალბადებში წყალბადი შეიძლება შევიდეს ორმაგი C=C ​​ბმის ადგილზე. ასევე, C-C ბმა შეიძლება იყოს სამმაგი (ალკინები). ეს საშუალებას აძლევს ამ ნივთიერებებს შევიდნენ ბევრ რეაქციაში, რომელიც დაკავშირებულია რადიკალების შემცირებასთან ან დამატებით. ყველა სხვა ნივთიერება, მათი რეაქციებში შესვლის უნარის შესწავლის მოხერხებულობისთვის, განიხილება, როგორც ნახშირწყალბადების ერთ-ერთი კლასის წარმოებულები.

ალკოჰოლური სასმელები

ალკოჰოლებს უწოდებენ ორგანულ ქიმიურ ნაერთებს, რომლებიც ნახშირწყალბადებზე უფრო რთულნი არიან. ისინი სინთეზირდება ცოცხალ უჯრედებში ფერმენტული რეაქციების შედეგად. ყველაზე ტიპიური მაგალითია დუღილის შედეგად გლუკოზისგან ეთანოლის სინთეზი.

მრეწველობაში ალკოჰოლები მიიღება ნახშირწყალბადების ჰალოგენური წარმოებულებიდან. ჰალოგენის ატომის ჰიდროქსილის ჯგუფის ჩანაცვლების შედეგად წარმოიქმნება სპირტები. მონოჰიდრული სპირტები შეიცავს მხოლოდ ერთ ჰიდროქსილის ჯგუფს, პოლიჰიდრულს - ორ ან მეტს. დიჰიდრული ალკოჰოლის მაგალითია ეთილენგლიკოლი. პოლიჰიდრული ალკოჰოლი არის გლიცერინი. ალკოჰოლების ზოგადი ფორმულა არის R-OH (R არის ნახშირბადის ჯაჭვი).

ალდეჰიდები და კეტონები

მას შემდეგ, რაც ალკოჰოლები შედიან ორგანული ნაერთების რეაქციებში, რომლებიც დაკავშირებულია ალკოჰოლის (ჰიდროქსილის) ჯგუფიდან წყალბადის გამოდევნასთან, ორმაგი ბმა იხურება ჟანგბადსა და ნახშირბადს შორის. თუ ეს რეაქცია ხდება ალკოჰოლის ჯგუფში, რომელიც მდებარეობს ნახშირბადის ტერმინალურ ატომში, მაშინ ამის შედეგად წარმოიქმნება ალდეჰიდი. თუ ნახშირბადის ატომი ალკოჰოლთან ერთად არ მდებარეობს ნახშირბადის ჯაჭვის ბოლოს, მაშინ დეჰიდრატაციის რეაქციის შედეგია კეტონის წარმოება. კეტონების ზოგადი ფორმულა არის R-CO-R, ალდეჰიდები R-COH (R არის ჯაჭვის ნახშირწყალბადის რადიკალი).

ეთერები (მარტივი და რთული)

ამ კლასის ორგანული ნაერთების ქიმიური სტრუქტურა რთულია. ეთერები განიხილება, როგორც რეაქციის პროდუქტები ორ ალკოჰოლის მოლეკულას შორის. როდესაც მათგან წყალი იშლება, წარმოიქმნება R-O-R ნიმუშის ნაერთი. რეაქციის მექანიზმი: წყალბადის პროტონის ელიმინაცია ერთი სპირტიდან და ჰიდროქსილის ჯგუფის სხვა ალკოჰოლიდან.

ეთერები არის რეაქციის პროდუქტები ალკოჰოლსა და ორგანულ კარბოქსილის მჟავას შორის. რეაქციის მექანიზმი: წყლის ელიმინაცია ორივე მოლეკულის ალკოჰოლური და ნახშირბადის ჯგუფებიდან. წყალბადი გამოიყოფა მჟავისგან (ჰიდროქსილის ჯგუფის გასწვრივ), ხოლო თავად OH ჯგუფი გამოყოფილია ალკოჰოლისგან. შედეგად მიღებული ნაერთი გამოსახულია როგორც R-CO-O-R, სადაც წიფელი R აღნიშნავს რადიკალებს - ნახშირბადის ჯაჭვის დანარჩენ ნაწილს.

კარბოქსილის მჟავები და ამინები

კარბოქსილის მჟავებს უწოდებენ სპეციალურ ნივთიერებებს, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ უჯრედის ფუნქციონირებაში. ორგანული ნაერთების ქიმიური აგებულება ასეთია: ნახშირწყალბადის რადიკალი (R) მასზე მიმაგრებული კარბოქსილის ჯგუფი (-COOH). კარბოქსილის ჯგუფი შეიძლება განთავსდეს მხოლოდ უკიდურეს ნახშირბადის ატომში, რადგან C ვალენტობა (-COOH) ჯგუფში არის 4.

ამინები უფრო მარტივი ნაერთებია, რომლებიც ნახშირწყალბადების წარმოებულები არიან. აქ ნახშირბადის ნებისმიერ ატომს აქვს ამინის რადიკალი (-NH2). არსებობს პირველადი ამინები, რომლებშიც (-NH2) ჯგუფი მიმაგრებულია ერთ ნახშირბადთან (ზოგადი ფორმულა R-NH2). მეორად ამინებში აზოტი აერთიანებს ნახშირბადის ორ ატომს (ფორმულა R-NH-R). მესამეულ ამინებს აქვთ აზოტი მიმაგრებული ნახშირბადის სამ ატომზე (R3N), სადაც p არის რადიკალი, ნახშირბადის ჯაჭვი.

Ამინომჟავების

ამინომჟავები რთული ნაერთებია, რომლებიც ავლენენ როგორც ამინების, ასევე ორგანული წარმოშობის მჟავების თვისებებს. მათი რამდენიმე ტიპი არსებობს, რაც დამოკიდებულია ამინის ჯგუფის მდებარეობიდან კარბოქსილის ჯგუფთან მიმართებაში. ალფა ამინომჟავები ყველაზე მნიშვნელოვანია. აქ ამინების ჯგუფი მდებარეობს ნახშირბადის ატომზე, რომელსაც კარბოქსილის ჯგუფი ერთვის. ეს საშუალებას გაძლევთ შექმნათ პეპტიდური ბმა და ცილების სინთეზირება.

ნახშირწყლები და ცხიმები

ნახშირწყლები არის ალდეჰიდის სპირტები ან კეტო სპირტები. ეს არის ხაზოვანი ან ციკლური სტრუქტურის მქონე ნაერთები, ასევე პოლიმერები (სახამებელი, ცელულოზა და სხვა). მათი ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი უჯრედში არის სტრუქტურული და ენერგიული. ცხიმები, უფრო სწორად, ლიპიდები ასრულებენ იგივე ფუნქციებს, მხოლოდ ისინი მონაწილეობენ სხვა ბიოქიმიურ პროცესებში. ქიმიურად, ცხიმი არის ორგანული მჟავების და გლიცეროლის ეთერი.

პირველი გამოჩნდა მე -19 საუკუნის დასაწყისში. რადიკალური თეორია(ჯ. გეი-ლუსაკი, ფ. უელერი, ჯ. ლიბიგი). რადიკალებს ეძახდნენ ატომების ჯგუფებს, რომლებიც უცვლელად გადადიან ერთი ნაერთიდან მეორეში ქიმიური რეაქციების დროს. რადიკალების ეს კონცეფცია შენარჩუნებულია, მაგრამ რადიკალების თეორიის სხვა დებულებების უმეტესობა არასწორი აღმოჩნდა.

Მიხედვით ტიპის თეორია(C. Gerard) ყველა ორგანული ნივთიერება შეიძლება დაიყოს ტიპებად, რომლებიც შეესაბამება გარკვეულ არაორგანულ ნივთიერებებს. მაგალითად, R-OH სპირტები და R-O-R ეთერები განიხილებოდა, როგორც H-OH ტიპის წყლის წარმომადგენლები, რომელშიც წყალბადის ატომები შეიცვალა რადიკალებით. ტიპების თეორიამ შექმნა ორგანული ნივთიერებების კლასიფიკაცია, რომლის ზოგიერთი პრინციპი ამჟამად გამოიყენება.

ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თანამედროვე თეორია შექმნა გამოჩენილმა რუსმა მეცნიერმა ა.მ. ბუტლეროვი.

ორგანული ნაერთების აგებულების თეორიის ძირითადი დებულებები ა.მ. ბუტლეროვი

1. ატომები მოლეკულაში განლაგებულია გარკვეული თანმიმდევრობით მათი ვალენტობის მიხედვით. ორგანულ ნაერთებში ნახშირბადის ატომის ვალენტობა ოთხია.

2. ნივთიერებების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ იმაზე, თუ რომელი ატომები და რა რაოდენობითაა მოლეკულის ნაწილი, არამედ მათი ურთიერთდაკავშირების თანმიმდევრობაზეც.

3. ატომები ან ატომების ჯგუფები, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას, ურთიერთმოქმედებენ ერთმანეთზე, რაზეც დამოკიდებულია მოლეკულების ქიმიური აქტივობა და რეაქტიულობა.

4. ნივთიერებების თვისებების შესწავლა საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ მათი ქიმიური აგებულება.

მოლეკულებში მეზობელი ატომების ურთიერთგავლენა ორგანული ნაერთების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა. ეს გავლენა გადაეცემა ერთჯერადი ბმების ჯაჭვის ან კონიუგირებული (ალტერნატიული) ერთჯერადი და ორმაგი ბმების ჯაჭვის მეშვეობით.

ორგანული ნაერთების კლასიფიკაციაეფუძნება მოლეკულების სტრუქტურის ორი ასპექტის ანალიზს - ნახშირბადის ჩონჩხის სტრუქტურას და ფუნქციური ჯგუფების არსებობას.

ორგანული ნაერთები

ნახშირწყალბადები ჰეტეროციკლური ნაერთები

ლიმიტი - ნეპრე - არომატი -

ny ეფექტური tic

ალიფატური კარბოციკლური

შეზღუდეთ უჯერი ალიციკლური არომატული

(ალკანები) (ციკლოალკანები) (არენა)

თან პ H 2 პ+2 C პ H 2 პთან პ H 2 პ-6

სამუშაოს დასასრული -

ეს თემა ეკუთვნის:

შესავალი. თანამედროვე სტრუქტურული თეორიის საფუძვლები

ორგანული ნაერთები.. შესავალი.. ბიოორგანული ქიმია სწავლობს ნივთიერებების სტრუქტურასა და თვისებებს, რომლებიც მონაწილეობენ სასიცოცხლო აქტივობის პროცესებში.

თუ გჭირდებათ დამატებითი მასალა ამ თემაზე, ან ვერ იპოვნეთ ის, რასაც ეძებდით, გირჩევთ გამოიყენოთ ძიება ჩვენს სამუშაოთა მონაცემთა ბაზაში:

რას ვიზამთ მიღებულ მასალასთან:

თუ ეს მასალა თქვენთვის სასარგებლო აღმოჩნდა, შეგიძლიათ შეინახოთ იგი თქვენს გვერდზე სოციალურ ქსელებში:

ყველა თემა ამ განყოფილებაში:

ალკენები ალკადიენები ალკინები
SpN2p SpN2p-2 SpN2p-2 ნახ. 1. ორგანული ნაერთების კლასიფიკაცია სტრუქტურის მიხედვით

ნახშირბადის ატომის ელექტრონული სტრუქტურა. ჰიბრიდიზაცია.
C ატომის ვალენტური ელექტრონული ფენისთვის, რომელიც არის D.I. მენდელეევის პერიოდული ცხრილის მეორე პერიოდის მეოთხე ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფში, მთავარი კვანტური ნომერი n \u003d 2, მხარე (ორბიტალურად

დაკავშირებული სისტემები
არსებობს ორი სახის კონიუგირებული სისტემები (და კონიუგაციები). 1. p, p-კონიუგაცია - ელექტრონები დელოკალიზებულია

თემა 3. ორგანული ნაერთების ქიმიური აგებულება და იზომერიზმი
ორგანული ნაერთების იზომერიზმი. თუ ორ ან მეტ ცალკეულ ნივთიერებას აქვს ერთი და იგივე რაოდენობრივი შემადგენლობა (მოლეკულური ფორმულა), მაგრამ განსხვავდება ერთმანეთისგან

ორგანული მოლეკულების კონფორმაციები
C–C s-ბმის გარშემო ბრუნვა შედარებით მარტივია და ნახშირწყალბადის ჯაჭვს შეუძლია სხვადასხვა ფორმები მიიღოს. კონფორმაციული ფორმები ადვილად გადადის ერთმანეთში და, შესაბამისად, არ არის განსხვავებული ნაერთები.

ციკლური ნაერთების კონფორმაციები.
ციკლოპენტანი. ხუთწევრიან რგოლს პლანტური ფორმით აქვს ბმის კუთხე 108°, რაც ახლოსაა sp3-ჰიბრიდული ატომის ნორმალურ მნიშვნელობასთან. მაშასადამე, პლანურ ციკლოპენტანში, ციკლისგან განსხვავებით

კონფიგურაციის იზომერები
ეს არის სტერეოიზომერები განსხვავებული განლაგებით სხვა ატომების გარკვეული ატომების, რადიკალების ან ფუნქციური ჯგუფების გარშემო ერთმანეთთან შედარებით. განასხვავებენ დიასტერეს ცნებებს

ორგანული ნაერთების რეაქციების ზოგადი მახასიათებლები.
ორგანული ნაერთების მჟავიანობა და ფუძეობა. ორგანული ნაერთების მჟავიანობისა და ფუძეობის შესაფასებლად ორი თეორია არის უდიდესი მნიშვნელობა - ბრონსტედის თეორია და თეორია.

ბრონსტირებული ფუძეები არის ნეიტრალური მოლეკულები ან იონები, რომლებსაც შეუძლიათ მიიღონ პროტონი (პროტონის მიმღები).
მჟავიანობა და ფუძეობა არ არის ნაერთების აბსოლუტური, არამედ ფარდობითი თვისებები: მჟავე თვისებები გვხვდება მხოლოდ ფუძის არსებობისას; ძირითადი თვისებები - მხოლოდ კი-ს თანდასწრებით

ორგანული ნაერთების რეაქციების ზოგადი მახასიათებლები
ორგანული რეაქციების უმეტესობა მოიცავს რამდენიმე თანმიმდევრულ (ელემენტარულ) საფეხურს. ამ ეტაპების მთლიანობის დეტალურ აღწერას მექანიზმი ეწოდება. რეაქციის მექანიზმი -

რეაქციების შერჩევითობა
ხშირ შემთხვევაში ორგანულ ნაერთში რამდენიმე არათანაბარი რეაქციის ცენტრია. რეაქციის პროდუქტების სტრუქტურიდან გამომდინარე, საუბარია რეგიოსელექტივობაზე, ქიმიოსელექტივობაზე და

რადიკალური რეაქციები.
ქლორი რეაგირებს გაჯერებულ ნახშირწყალბადებთან მხოლოდ სინათლის გავლენით, გაცხელებით ან კატალიზატორების თანდასწრებით და წყალბადის ყველა ატომი თანმიმდევრულად იცვლება ქლორით: CH4

ელექტროფილური დანამატის რეაქციები
უჯერი ნახშირწყალბადები - ალკენები, ციკლოალკენები, ალკადიენები და ალკინები - შეუძლიათ დამატების რეაქციები, რადგან ისინი შეიცავს ორმაგ ან სამმაგ ბმებს. უფრო მნიშვნელოვანი in vivo არის ორმაგი

და აღმოფხვრა ნახშირბადის გაჯერებულ ატომში
ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციები sp3-ჰიბრიდულ ნახშირბადის ატომზე: ჰეტეროლიზური რეაქციები ნახშირბად-ჰეტეროატომის s-ბმის პოლარიზაციის გამო (ჰალოპრო

ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციები sp2-ჰიბრიდირებული ნახშირბადის ატომით.
განვიხილოთ ამ ტიპის რეაქციების მექანიზმი კარბოქსილის მჟავების სპირტებთან ურთიერთქმედების მაგალითის გამოყენებით (ესტერიფიკაციის რეაქცია). მჟავის კარბოქსილის ჯგუფში ხდება p, p-კონიუგაცია, ვინაიდან ელემენტების წყვილი

ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციები კარბოქსილის მჟავების სერიაში.
მხოლოდ წმინდა ფორმალური პოზიციებიდან შეიძლება კარბოქსილის ჯგუფი ჩაითვალოს კარბონილის და ჰიდროქსილის ფუნქციების ერთობლიობად. ფაქტობრივად, მათი ურთიერთგავლენა ერთმანეთზე ისეთია, რომ სრულიად და

ორგანული ნაერთები.
რედოქს რეაქციებს (ORR) დიდი ადგილი უჭირავს ორგანულ ქიმიაში. OVR გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ცხოვრების პროცესებს. მათი დახმარებით ორგანიზმი კმაყოფილდება

ჩართულია ცხოვრებისეულ პროცესებში
მეტაბოლურ პროცესებში ჩართული ორგანული ნივთიერებების აბსოლუტური უმრავლესობა არის ნაერთები ორი ან მეტი ფუნქციური ჯგუფით. ასეთი ნაერთები კლასიფიცირებულია

დიატომიური ფენოლები
დიჰიდრული ფენოლები - პიროკატექინი, რეზორცინოლი, ჰიდროქინონი - მრავალი ბუნებრივი ნაერთის ნაწილია. ყველა მათგანი იძლევა დამახასიათებელ შეღებვას რკინის ქლორიდით. პიროკატექინი (ო-დიჰიდროქსიბენზოლი, კატექო

დიკარბოქსილის და უჯერი კარბოქსილის მჟავები.
კარბოქსილის მჟავებს, რომლებიც შეიცავს ერთ კარბოქსილის ჯგუფს, ეწოდება მონობაზური, ორი - ორფუძიანი და ა.შ. დიკარბოქსილის მჟავები არის თეთრი კრისტალური ნივთიერებები.

ამინო ალკოჰოლები
2-ამინოეთანოლი (ეთანოლამინი, კოლამინი) - რთული ლიპიდების სტრუქტურული კომპონენტი, წარმოიქმნება ეთილენის ოქსიდის და ეთილენიმინის დაძაბული სამწევრიანი ციკლების გახსნით ამიაკით ან წყლით, შესაბამისად.

ჰიდროქსი და ამინომჟავები.
ჰიდროქსი მჟავები მოლეკულაში შეიცავს როგორც ჰიდროქსილის, ასევე კარბოქსილის ჯგუფებს, ამინომჟავებს - კარბოქსილის და ამინო ჯგუფებს. ჰიდროქსი ან ამინო ჯგუფის ადგილმდებარეობის მიხედვით პ

ოქსომჟავები
ოქსომჟავები არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს როგორც კარბოქსილის, ასევე ალდეჰიდის (ან კეტონის) ჯგუფებს. ამის შესაბამისად განასხვავებენ ალდეჰიდის მჟავებს და კეტომჟავებს. უმარტივესი ალდეჰიდი

ბენზოლის ჰეტეროფუნქციური წარმოებულები, როგორც წამლები.
ბოლო ათწლეულები ხასიათდება მრავალი ახალი წამლისა და პრეპარატის გაჩენით. ამავდროულად, ადრე ცნობილი სამკურნალო პრეპარატების ზოგიერთ ჯგუფს კვლავაც დიდი მნიშვნელობა აქვს.

თემა 10. ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი ჰეტეროციკლური ნაერთები
ჰეტეროციკლური ნაერთები (ჰეტეროციკლები) არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ციკლში ნახშირბადის (ჰეტეროატომების) გარდა ერთ ან მეტ ატომს. ჰეტეროციკლური სისტემები ეფუძნება

თემა 11. ამინომჟავები, პეპტიდები, ცილები
ამინომჟავების და პეპტიდების სტრუქტურა და თვისებები. ამინომჟავები არის ნაერთები, რომელთა მოლეკულებში ერთდროულად არის ამინო და კარბოქსილის ჯგუფები. ბუნებრივი ა-ამინი

პოლიპეპტიდების და ცილების სივრცითი სტრუქტურა
მაღალმოლეკულური პოლიპეპტიდები და ცილები, პირველად სტრუქტურასთან ერთად, ხასიათდება ორგანიზაციის უფრო მაღალი დონეებით, რომლებსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ მეორად, მესამეულ და მეოთხეულ სტრუქტურებს.

თემა 12. ნახშირწყლები: მონო, დი- და პოლისაქარიდები
ნახშირწყლები იყოფა მარტივ (მონოსაქარიდებად) და რთულ (პოლისაქარიდებად). მონოსაქარიდები (მონოსები). ეს არის ჰეტეროპოლიფუნქციური ნაერთები, რომლებიც შეიცავს კარბონილს და რამდენიმე გ

თემა 13. ნუკლეოტიდები და ნუკლეინის მჟავები
ნუკლეინის მჟავები (პოლინუკლეოტიდები) არის ბიოპოლიმერები, რომელთა მონომერული ერთეულებია ნუკლეოტიდები. ნუკლეოტიდი არის სამკომპონენტიანი სტრუქტურა, რომელიც შედგება

ნუკლეოზიდები.
ჰეტეროციკლური ფუძეები ქმნიან N- გლიკოზიდებს D-რიბოზასთან ან 2-დეოქსი-D-რიბოზასთან ერთად. ნუკლეინის მჟავების ქიმიაში ასეთ N-გლიკოზიდებს ნუკლეოზიდებს უწოდებენ. D-რიბოზა და 2-დეოქსი-D-რიბოზა პ-ის შემადგენლობაში

ნუკლეოტიდები.
ნუკლეოტიდებს ნუკლეოზიდის ფოსფატებს უწოდებენ. ფოსფორის მჟავა ჩვეულებრივ ესტერიფიცირებს ალკოჰოლის ჰიდროქსილს C-5" ან C-3" რიბოზაში ან დეზოქსირიბოზის ნარჩენებში (აზოტის საბაზისო ციკლის ატომები დანომრილია

სტეროიდები
სტეროიდები ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში და ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს ორგანიზმში. დღეისათვის ცნობილია დაახლოებით 20000 სტეროიდი; მათგან 100-ზე მეტი გამოიყენება მედიცინაში. სტეროიდებს აქვთ

სტეროიდული ჰორმონები
ჰორმონები ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებებია, რომლებიც წარმოიქმნება ენდოკრინული ჯირკვლების მოქმედების შედეგად და მონაწილეობენ ორგანიზმში მეტაბოლიზმის და ფიზიოლოგიური ფუნქციების რეგულირებაში.

სტეროლები
როგორც წესი, უჯრედები ძალიან მდიდარია სტეროლებით. იზოლაციის წყაროდან გამომდინარე, განასხვავებენ ზოოსტეროლებს (ცხოველებიდან), ფიტოსტეროლებს (მცენარეებიდან), მიკოსტეროლებს (სოკებიდან) და მიკროორგანიზმების სტეროლებს. AT

ნაღვლის მჟავები
ღვიძლში სტეროლები, კერძოდ ქოლესტერინი, გარდაიქმნება ნაღვლის მჟავებად. ალიფატური გვერდითი ჯაჭვი C17-ზე ნაღვლის მჟავებში, ნახშირწყალბადის ქოლანის წარმოებულები, შედგება 5 ნახშირბადის ატომისგან.

ტერპენები და ტერპენოიდები
ამ სახელწოდებით გაერთიანებულია მთელი რიგი ნახშირწყალბადები და მათი ჟანგბადის შემცველი წარმოებულები - ალკოჰოლები, ალდეჰიდები და კეტონები, რომელთა ნახშირბადის ჩონჩხი აგებულია ორი, სამი ან მეტი იზოპრენის ერთეულისგან. საკუთარ თავს

ვიტამინები
ვიტამინებს ჩვეულებრივ ორგანულ ნივთიერებებს უწოდებენ, რომელთა არსებობა ადამიანისა და ცხოველის საკვებში მცირე რაოდენობით აუცილებელია მათი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ეს არის კლასიკური ოპ

ცხიმში ხსნადი ვიტამინები
ვიტამინი A ეხება სესქვიტერპენებს, რომლებიც გვხვდება კარაქში, რძეში, კვერცხის გულში, თევზის ზეთში; ქონი და მარგარინი მას არ შეიცავს. ეს არის ზრდის ვიტამინი; მისი ნაკლებობა საკვებში

წყალში ხსნადი ვიტამინები
გასული საუკუნის ბოლოს ათასობით მეზღვაური იაპონურ გემებზე დაზარალდა და ბევრი მათგანი მტკივნეული სიკვდილით გარდაიცვალა იდუმალი ბერიბერის დაავადებით. ბერიბერის ერთ-ერთი საიდუმლო იყო მეზღვაურები