|
|
|
Органическая химия изучает свойства и реакции органических соединений - веществ, построенных на основе "углеродного скелета". Наибольшее количество соединений углерод образует с так элементами-органогенами: H, N, O, S, P. Способность углерода соединяться с большинством элементов и образовывать молекулы различного состава и строения обусловливает многообразие органических соединений. Название «органические соединения» связано со словом «организм»: из этих соединений в основном состоят все живые организмы. Бурное развитие органической химии началось после создания выдающимся русским химиком А.М. Бутлеровым ее теоретической основы – структурной теории, основная идея которой в том, что свойства органических соединений зависят не только от их состава, но и от структуры, т.е. последовательности связи атомов в молекуле. А.М. Бутлеров ввел понятие изомеров. Изомеры - это варианты веществ с одинаковым молекулярным составом и массой, но с разной структурой и потому с разными свойствами. Именно возможность построения из одних и тех же немногих элементов большого числа изомерных структур объясняет существование огромного количества органических соединений (их более пяти миллионов, тогда как неорганических – около пятисот тысяч). Конец ХIХ века был периодом триумфального шествия органического синтеза; в эти годы были впервые получены анилиновые красители, взрывчатые органические вещества, многие лекарства. |
Простые "органические" соединения могут образовываться абиогенно (даже в космосе), сложные - результат жизнедеятельности биоты. Абиогенную (пребиотическую) эволюцию неорганических соединений в органические изучет эволюционная химия. Химическая эволюция закономерно приводит к образованию самокаталитических веществ и дальнейшему биогенезу.
Разделы страницы о химии органических соединений:
Основными классами органических соединений являются:
В ХХ веке начала интенсивно развиваться и другая область органической химии – химия полимеров. Полимеры - это длинноцепочечные структуры, состоящие из повторяющихся звеньев, число которых может достигать десятков и даже сотен тысяч. Основной элемент, входящий в органические молекулы – углерод – в отличие от всех других химических элементов способен образовывать длинные цепочки. Такие большие молекулы называют макромолекулами. К полимерам относятся все пластмассы, синтетические каучуки, без которых было бы невозможно развитие автомобильной промышленности и, наконец, искусственные (на природной основе) и синтетические волокна.
ХХ век по праву можно назвать не только веком выхода в космос и освоения ядерной энергии, но также и веком полимеров. Были синтезированы десятки тысяч новых веществ с полезными человеку свойствами, которых не создала природа. Оборотной стороной этих успехов полимерной химии явилось возникновение проблемы утилизации отходов производства и быта.
Графен, углеродные нанотрубки, фуллерены — все это аллотропные модификации углерода, которые состоят из трехкоординационных атомов (с тремя соседями). В 1960-х годах в лаборатории высокомолекулярных соединений ИНЭОС удалось синтезировать полиины — цепочки, в которых каждый углерод соединен лишь с двумя соседними атомами.
В ХХ веке появился еще один молодой раздел химии – химия элементоорганических соединений. Это соединения, в состав которых, кроме углерода, водорода, кислорода, азота и серы входят кремний, фтор, бор, а также некоторые металлы. На основе кремнийорганических соединений созданы полимеры, обладающие уникальными свойствами, что делает их незаменимыми в авиации и энергетике. Фторорганические соединения обладают исключительной устойчивостью даже в кислотах и щелочах, из них изготавливают всевозможные покрытия (фторопласты). Некоторые металлоорганические соединения (например, ферроцен) используют в качестве лекарств и кровезаменителей.
Создателем школы элементоорганической химии, внесшим огромный вклад в развитие этого раздела химической науки, был выдающийся русский ученый академик Александр Николаевич Несмеянов (1899-1980).
Ключевые слова для поиска сведений об органической химии и органических веществах:
На русском языке: органическая химия, элементы-органогены, углеродный скелет, полимеры, углеводороды;
На английском языке: organic chemistry.
|