ВСтУП В ОрГанІЧнУ хІмІЮ

До середини XIX століття в міру на­громадження значного експериментального матеріалу теорія типів уже була неспромож­ною пояснити чимало фактів. Намагаючись урятувати теорію, її прихильники вводили нові типи. Часто одну і ту ж сполуку доводи­лось відносити до кількох типів і позначати різними типовими формулами.

Для подальшого розвитку органічної хімії була потрібна нова, більш досконала теорія. Створення такої теорії, що заклала наукові основи органічної хімії, належить великому російському вченому О. М. Бутлерову. Ви­користовуючи відкриття німецького хіміка Фрідріха Августа Кекуле про чотиривалент­ність атома Карбону (1857) і шотландського хіміка Арчибальда Скотта Купера про здат­ність атомів Карбону з 'єднуватися в довгі лан­цюги (1858), О. М. Бутлеров створив теорію хімічної будови органічних сполук,основні принципи якої виклав у доповіді «Про тео­рію хімічної будови» на Міжнародному з'їзді натуралістів і лікарів у шпейєрі 19 вересня 1861 року.

Основні положення теорії хімічної будови:

1. Атоми, що входять до складу молекули органічних сполук, зв 'язані один з од­
ним за строго визначеним порядком, відповідно до їх валентності. Послідовність
зв'язування атомів у молекулі називається хімічною будовою.

2. Властивості речовини залежать не лише від того, які атоми і в якій кількості
входять до складу молекули, але і від того, в якій послідовності вони зв 'язані між
собою, тобто від хімічної будови молекули.

3. Атоми або групи атомів, що утворюють молекулу, зв 'язані як безпосередньо,
так і через інші атоми, взаємно впливають один на одного, від чого залежить реак­
ційна здатність молекули.

4. Вивчаючи реакційну здатність речовини, можна встановити її будову, і на­
впаки, за будовою речовини судити про її властивості.

Теорія хімічної будови О. М. Бутлерова дозволила не лише систематизувати зібраний на той час в органічній хімії величезний матеріал, але і передбачити іс­нування нових сполук, а також указати шляхи їх синтезу. За важливістю її можна порівняти з Періодичною системою елементів Дмитра Івановича Менделєєва. Блискучим підтвердженням теорії стало одержання в 1867 році О. М. Бутлеровим ізобутану, передбаченого ним же.

Теорія хімічної будови О. М. Бутлерова — найважливіша частина теоретично­го фундаменту органічної хімії. Подальшого розвитку вона набула в працях учня О. М. Бутлерова — Володимира Васильовича Марковникова, який установив за­кономірності взаємного впливу атомів у молекулах.

У 1874 році теорію хімічної будови доповнила теорія просторового розташуван­ня атомів у молекулах (стереохімічна теорія).її автори голландський хімік якоб Хендрик Вант-Гофф і французький хімік Жозеф Ашиль ле Бель незалежно один

Глава 1

Юстус ЛІБІХ

(1803-1873)

Німецький хімік, член Баварської академії наук (з 1854), потім її прези­дент (з 1859). Учився також у Сорбоні в Ж. Л. Гей-Люссака.

Наукові дослідження присвяче­ні головним чином органічній хімії. Уперше одержав (1838) незалежно від французького хіміка Е. Субейрана хло­роформ. Разом з Велером установив (1832) правильну формулу бензойної кислоти. Відкрив (1832) хлораль. Удо­сконалив (1831—1833) методику визна­чення Карбону і Гідрогену в органіч­них сполуках. Установив (1832) склад молочної кислоти. Відкрив (1835) оцтовий альдегід. Уперше запропону­вав термін «альдегід» (від лат. alcohol dehydrogenatus). Запропонував також класифікацію кислот залежно від їх основності. Досліджував алкалоїди (хі­нін, цинхонін, морфін, коніїн). Від­крив (1846) тирозин. Запропонував підрозділити склад харчових продуктів на жири, білки і вуглеводи. Один із засновників агрохімії. Запропонував (1840) теорію мінерального живлення рослин. Займався розробкою кількіс­них методів аналітичної хімії. Скон­струював оригінальні прилади для аналітичних досліджень. Засновник школи хіміків.

від одного дійшли висновку про тетраедричну напрямленість зв'язків атома Карбону в про­сторі (чотири валентності атома Карбону на­прямлені до кутів тетраедра, у центрі якого знаходиться атом Карбону).

Подальшому розвитку теорії хімічної бу­дови сприяло впровадження в органічну хімію електронних уявлень. У 1916 році американ­ським ученим Гільбертом Ньютоном льюї-сом була запропонована електронна теорія хімічного зв'язку (так звана теорія електрон­них пар), за якою хімічний зв'язок в органіч­них сполуках представлено парою електронів, виділених по одному кожним з атомів. Окрім цього, Г. Н. льюїс висловив припущення, що електронна пара, що бере участь в утворенні хімічного зв'язку, може зміщуватися до одно­го з атомів. ця думка виявилася надзвичайно важливою і була покладена в основу теорії електронних зміщень. У працях Роберта Ро-бінсона (1922), а пізніше Кристофера Інголь-да (1926—1934) були впроваджені і розвинуті уявлення про зміщення електронів у про­стих зв'язках (індуктивний ефект) та крат­них (мезомерний ефект). Теорія електронних зміщень набула досить значного поширення в органічній хімії, оскільки дозволяє встано­вити залежність між електронною будовою і реакційною здатністю органічних сполук. Новим етапом у розвитку теорії хімічної будови стало застосування в 30-х роках ми­нулого сторіччя в органічній хімії кванто­вої механіки. У цей час були розроблені квантово-механічні методи опису структури молекул — метод молекулярних орбіталей (Джо едвард леннард-Джонс, Роберт Сан-дерсон Маллікен, Фрідріх Гунд, 1928—1932) та метод валентних зв'язкш (Лайнус Карл Полінг, Джон Кларк Слейтер, 1931—1934). Використовуючи метод валентних зв'язків, американський фізик і хімік л. Полінг розро­бив теорію резонансу, яка дозволила пояснити багато властивостей ароматичних систем. За допомогою методу молекулярних орбіталей

Поиск по сайту: