Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова, С.С. Плоткин - История химии. Элективный курс (1118120), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Предположение о том, что элементыд о л ж н ы присутствовать в органических веществах в различных количествах, привело к созданию элементного анализа.Позднее стал возможным и синтез органических веществ.4.1.1. Анализ и синтез органических веществКакова роль анализа исинтеза в определении строениявеществ?Количественный анализ органических веществ долгое время оставался сложным и длительным.
Органические веществасжигали в присутствии кислорода или других окислителейи измеряли количества образовавшихся диоксида углерода и88Часть 4. Развитие органической химииЛибих Юстус (1803-1873) — немецкий химик.Основные исследования относятся к областиорганической химии. В 1823 г. первым обнаружил явление изомерии. Один из создателейтеории радикалов и теории многоосновныхкислот.
Усовершенствовал методику анализаорганических веществ и установил точныйсостав многих соединений. С 1839 г. изучалхимизм физиологических процессов; выдвинул химическую теорию брожения и гниения.Один из основателей агрохимии.воды. Основоположником элементного анализа о р г а н и ч е с к и хсоединений был А. Л. Лавуазье. В 1784 г.
он впервые п р о в е ланализ винного спирта, оливкового масла и воска. Установкидля проведения анализов были весьма несовершенными, поэтому анализы Лавуазье и других исследователей состава органических соединений того времени были неточными. Эта ситуация изменилась после того, как Ю. Либих изобрел аппарат,который стал основным прибором для элементного а н а л и з а напоследующие 100 лет. Он получил название кали-аппарат ( д л япоглощения диоксида углерода Либих использовал гидроксидкалия).Многочисленные данные, полученные в результате а н а л и з аорганических соединений, привели ученых к выводу, что состав органических соединений, как и неорганических, можновыразить определенными целочисленными соотношениями.Однако химики даже не пытались синтезировать органические вещества, хотя уже в XVIII в. назначались государственные премии за получение заменителей таких заморскихредкостей, как кофе или какао.
В соответствии с теориейвитализма предполагалось, что органические вещества могутобразовываться только в растительных или животных организмах. Синтез мочевины, осуществленный Ф. Вёлером в 1828 г.,несколько поколебал уверенность в том, что органические вещества невозможно получить из неорганических. Вёлер и Либих сделали вывод, что «получение всех органических материйбольше не должно принадлежать исключительно организму, ив наших лабораториях окажется не только возможным, но инеминуемым».4 . 1 . Первые таги органической химии89Бертло Пьер Эжен Марселей (1827-1907) —французский химик.
Считал синтез основнымметодом органической химии. Синтезировалорганические соединения различных классов.В 1865 г. начал исследования в области термохимии. Исследовал действие взрывчатых веществ.Спустя несколько лет после синтеза мочевины химикамудалось искусственно получить многие органические вещества.Одним из создателей химического синтеза считают величайшего французского х и м и к а М.
Бертло, который, по его собс т в е н н ы м словам, «объединил в одно научное целое методыи основные результаты химического синтеза применительнок м а т е р и а л а м , тесно связанным с организованными существами». Экспериментальные исследования Бертло были связаны,в частности, с синтезом углеводородов и спиртов. Он получилиз неорганических веществ муравьиную кислоту, ацетилен,бензол. В 1860 г. Бертло опубликовал двухтомник «Органичес к а я х и м и я , основанная на синтезе», а несколько позднее —сочинения «Лекции по общим методам органического синтеза»и «Химический синтез».С середины X I X в. число синтезов органических соединенийпостоянно и стремительно росло.
Синтетические способы получ е н и я веществ гораздо в большей степени давали возможностьвыяснить строение органических веществ, чем аналитическиеметоды. Кроме того, синтетическим путем было получено большое число к р а с я щ и х , душистых и лекарственных веществ, имногие из этих синтезов стали использоваться в промышленных масштабах.Вопросы1. Какими способами можно измерить количество диоксида углерода и воды, выделившихся при сжигании органическоговещества?2. Каким образом синтез органических веществ мог способствовать установлению их строения?90Часть 4.
Развитие органической химии4.1.Первые таги органической химии914.1.2. Первые теории в органической х и м и иВ чем основные отличия строения и химического поведенияорганических и неорганических веществ?В 1 8 1 7 г. Й . Я . Берцелиус попытался распространить на органические вещества электрохимическую теорию, созданнуюим для неорганических соединений.
Он предположил, чтоорганические соединения, как и неорганические, имеют двойственный состав, но органические вместо элементов («простыхрадикалов») содержат сложные радикалы, состоящие из трехкомпонентов (углерод, водород, кислород) или, р е ж е , из двух(углерод и водород). Важнейшим элементом в органическойхимии Берцелиус считал кислород.В 20-е годы XIX в. был поставлен под сомнение одиниз главных постулатов химии: вещества с одинаковым качественным и количественным составом обладают одинаковымисвойствами. Первыми получили два разных вещества, имеющих одинаковый состав (по одному атому серебра, кислорода, углерода и азота), Ф.
Вёлер и Ю. Либих, что привелок спору между ними по поводу правильности результатованализа. Было получено еще несколько пар подобных соединений. Ж. Л. Гей-Люссак первым среди химиков признал всеэти результаты правильными и высказал предположение, чтоесли различные вещества имеют один и тот же элементныйсостав, то взаимное расположение атомов у них должно бытьразличным. Этому явлению Берцелиус в 1830 г. дал названиеизомерия. С 1831 г. он рассматривал полимерию и метамериюкак специальные случаи изомерии.
Термин «полимерия» относился к соединениям, которые имеют одинаковый состав, норазличные по величине молекулы. Термин «метамерия» относился к соединениям одинакового химического состав и одинаковой массы, которые обладают различиями в химическихсвойствах. Берцелиус считал, что атомы в них группируютсяразными способами.С возникновением представления об изомерии спор между Вёлером и Либихом был улажен. В 1832 г.
они началисовместную работу по исследованию бензойной кислоты имасла горького миндаля (бензойного альдегида). Исследователиустановили, что различные производные бензойной кислотывсегда содержат группу атомов С6Н5СО, которая была названа бензоилом. По своему поведению эта группа напоминала элемент, входя как единое целое в ряд органическихДюма Ж а н Батист Анре (1800-1884) — французский химик.
Основные исследования посвящены органической химии. Предложил способопределения азота в органических соединениях.Исследовал спирты, сложные эфиры и другиеорганические вещества.соединений. Берцелиус увидел в этом подтверждение своейтеории радикалов, согласно которой органические соединениясостоят из положительно заряженного радикала и отрицательно заряженного атома кислорода или другого элемента.Вскоре был обнаружен еще один радикал, сохраняющийся безизменений в различных соединениях, — этил, а затем и другиерадикалы.Некоторое время органическая химия считалась химиейрадикалов.
Однако вскоре Ж. Б. Дюма обнаружил, что в некотор ы х соединениях электроположительный водород может бытьзамещен на электроотрицательные элементы, например галогены или кислород. Дюма назвал группы атомов, которые призамене водорода на другие элементы мало изменяют свой характер, типами. Например, он относил к одному типу уксуснуюи хлоруксусную кислоты. На смену теории радикалов пришлатеория типов.Теперь органические соединения стали рассматривать нек а к сумму положительной и отрицательной частей, а какединое целое. Эти представления были подтверждены новымиданными об образовании и свойствах кислот. Либих сделалвывод, что кислоты представляют собой водородсодержащиесоединения, в которых водород может быть замещен на металл.Одним из сторонников теории Дюма был О.
Лоран. Он далей экспериментальное подтверждение и принимал участие вее разработке. В 1836 г. Лоран сформулировал теорию ядер.Он различал основные ядра, состоящие из углерода и водорода (соответствовавшие первоначальному понятию радикала),и производные ядра, которые можно получить из основных92Часть 4.4.1.Развитие органической химииПервые шаги органической химии93Вопросы1. Насколько согласуются первые теории органической химиис современными представлениями о строении органическихсоединений?2. Почему теория Лорана оказалась наиболее удобной дляклассификации органических соединений?Лоран Огюст ( 1 8 0 7 - 1 8 5 3 ) — ф р а н ц у з с к и й химик-органик. Открыл несколько новых органических соединений.
Создал теорию я д е р . Сформулировал правило четности. В с в о и х работахпроводил важное д л я того времени разграничение понятий о молекуле, атоме и эквиваленте.заменой атомов водорода на другие атомы и л и группы атомов.Эти представления сделали возможной классификацию органических веществ.В 1852 г. Ш. Жерар сформулировал новую теорию типов,согласно которой все органические вещества можно сопоставить с одним из четырех типов молекул: Н 2 , НС1, Н 2 0 и N H 3 .Из этих типов путем замещения атомов водорода радикаламиЖерар выводил формулы других химических соединений.Теории ядер и типов завоевали большую популярность ухимиков.
В 1880 г. русский химик-органик Федор ФедоровичБейльштейн (1838-1906) опубликовал обширный справочникпо органическим соединениям, в котором использовал представления Лорана для размещения этих соединений в рациональном порядке.Жерар Шарль Фредерик ( 1 8 1 6 - 1 8 5 6 ) — французский химик. В своих работах разграничил понятие молекула и атом, чем способствовал утверждению закона Авогадро. Рассматривал химические соединения как единую систему, образовавшуюся в результате взаимодействия атомов.Разработал теорию типов.4.1.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
