Теорія хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова

Лекція № 25. Теорія хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова

План

1. Предмет органічної хімії.

2. Теорія хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова

3. Явище ізомерії.

Предмет органічної хімії.

Органічна хімія як самостійна наука сформувалася на початку XIX століття. Назву “органічна” було запропоновано шведським хіміком Й. Берцеліусом у 1808 році. Вона походить від слова “організм”, оскільки на той час предметом вивчення органічної хімії були речовини, які утворювалися тільки в живих організмах нібито за участі особливої “життєвої сили” (віталістичні погляди). І хоч подальший розвиток довів помилковість віталістичного погляду на походження органічних речовин, первісна назва зберігалась, але її зміст принципово змінився. За ознакою наявності в усіх органічних сполуках атома Карбону німецький хімік Х.Гмелін у 1848 році дав визначення органічній хімії як хімії сполук Карбону. Однак, як відомо,існують сполуки Карбону, які належать до неорганічних речовин, наприклад, CO, CO2, cолі карбонатної та ціанистоводневої кислот. З огляду на це інший немецький хімік — К.Шорлеммер- запропонував більш точне визначення органічної хімії - наука, що вивчає вуглеводні та їх похідні.

Зараз відомо понад пять мільйонів органічних речовин, у той час як неорганічних — лише близько 700 тисяч. Щороку вчені одержують приблизно 200 тисяч нових органічних сполук.

Органічні речовини відіграють важливу роль у життєдіяльності рослинних і тваринних організмів, вони є основою прояву життя. Досягнення органічної хімії широко впровадженні в повсякденне життя людини — пластмаси й синтетичний каучук, барвники та вибухові речовини, штучні волокна і паливо, лікарські речовини тощо. Надзвичайно важливе місце посідає органічна хімія в системі фармацевтичної освіти, оскільки 90% лікарських препаратів — це органічні сполуки.

 

Теорія хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова

О. М. Бутлеров створив терію хімічної будови органічних сполук, основні принципи якої виклав у доповіді “Про теорію хімічної будови” на міжнародному з`їзді природознавців та лікарів у Шпейєрі 19 вересня 1861р.

Основні положення теорії хімічної будови такі:

1. У молекулах атоми сполучені один з одним у певній послідовності 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 її молекули, а й від того, в якому порядку вони сполучені між собою, тобто від хімічної будови молекули.

3. Атоми або групи атомів, що утворили молекулу, взаємно впливають один на одного, від чого залежить реакційна здатність молекули.

4. За реакційною здатністю речовини можна встановити її будову і навпаки, за будовою речовини можна робити висновок про її властивості.

Хімічна будова - послідовність зв’язування атомів у молекулі відповідно до їх валентності.

Карбоновий скелет – послідовність атомів Карбону, сполучених між собою хімічними зв’язками.

В залежності від виду карбонового скелету органічні речовини поділяють на три великі групи:

Ациклічні – скелет молекули складається із сполучених між собою атомів Карбону у вигляді незамкненого, прямого або розгалуженого ланцюга (нормальні та ізосполуки, їх ще називають аліфатичними сполуками або сполуками жирного ряду)

 

СН₃ — СН — СН₃ або (СН₃)₂СНСН₃ СН₃ — СН₂ — СН₂ — СН₃ н-бутан |

СН₃ ізобутан

· Карбоциклічні - в молекулах яких існують карбонові ланцюги циклічної будови (циклічні та ізоциклічні сполуки. Серед цих сполук велику групу становлять ароматичні сполуки);

анилин циклобутан бензен

· Гетероциклічні - до їх складу входять циклічні сполуки в молекулах яких крім атомів Карбону містяться атоми інших елементів, як: S, O, N. Наприклад:

пірол