Предмет органической химии

1.

Предмет органической химии.

2.

История возникновения
органической химии как науки
Органической химией изначально
называлась химия веществ, получаемых
из организмов растений и животных.

3.

Витализм
Долгое время считалось,
что для получения
органического вещества
нужна особая «жизненная
сила» - vis vitalis, которая
действует только в живых
организмах, а химики
способны только выделять
их из продуктов
жизнедеятельности, но не
синтезировать.
Йёнс Якоб Берцелиус
Органическая химия – химия растительных и
животных веществ, образовавшихся под влиянием
«жизненной силы».

4.

Разрушение теории витализма
Фридрих Вёлер (1824 г.)
Фридрих Вёлер (1828 г.)

5.

Определение органической
химии
Немецкий химик Карл Шорлеммер (1863 г.)
дал определение:
Органическая химия – химия углеводородов и
их производных, то есть продуктов,
образующихся при замене атомов водорода
другими атомами или группами атомов.
Органическая химия – химия соединений
углерода (за исключением оксидов С,
угольной кислоты и ее солей – карбонатов,
карбидов и др. неорганических соединений).

6.

Особенности органических
веществ
Многообразие (более 500 тыс.);
В состав обязательно входят атомы С и
Н;
Более сложное строение, многие
имеют огромную молекулярную массу
(белки, полисахариды и т.д.);
Можно расположить в ряды сходных
по составу, строению и свойствам
соединений – гомологов.

7.

Гомологический ряд
Гомологический ряд – ряд веществ
одного класса, сходных по строению и
химическим свойствам, расположенных в
порядке возрастания их относительных
молекулярных масс.
Каждый член гомологического ряда
отличается по составу от предыдущего на
гомологическую разность СН2

8.

Особенности органических
веществ
Для органических веществ характерно
явление изомерия.
Изомерия – явление существования
изомеров, то есть веществ различного
строения, но с одинаковым
качественным и количественным
составом.

9.

Виды изомерии
Структурная
- изомеры имеют различный порядок
соединения атомов в молекуле.
2. Пространственная
- изомеры имеют одинакового
заместителя у каждого атома углерода,
но отличаются их взаимным
расположением в пространстве.
1.

10.

Структурная изомерия
1) Изомерия углеродного скелета (цепочка
углеродов – основа молекулы).
Соединения отличаются порядком
расположения связей С-С.
2) Изомерия положения кратной связи
(двойной, тройной) или функциональной
группы (группы атомов, определяющих
принадлежность соединения к
определенным органическим классам).

11.

Структурная изомерия
3) Межклассовая
Изомеры относятся к различным классам
органических соединений.

12.

Пространственная изомерия
1) Геометрическая (цис-, транс-изомеры)
Характерна для соединений с двойной
связью С=С, так как по месту такой связи
молекула имеет плоское строение.
2) Оптическая
Обладают вещества, молекулы которых
имеют ассиметричный атом С,
связанный с 4 разными заместителями.
Оптические изомеры являются
зеркальными отражениями друг другу.

13.

Предпосылки создания теории
строения органических соединений
1853 г. немецкий химик Эдуард Франкленд
вводит понятие:
валентность – число связей, которые один
атом образует с другими атомами.
1857 г. немецкий химик Фридрих Август
Кекуле относит углерод к 4-валентному
элементу.
1858 г. Ф.А. Кекуле с шотландским химиком А.
Купером отмечают, что атомы углерода
способны соединяться в различные цепочки.

14.

Теория строения органических
соединений
На основании данных
открытий
Александром
Михайловичем
Бутлеровым в 1861 г.
была создана теория
строения
органических
соединений.

15.

Основные положения и
следствия ТХС А.М. Бутлерова
Все атомы , образующие молекулы
органических веществ, связаны в
определенном последовательности
согласно их валентности.
2. Углерод 4-валентный, а его атомы
способны соединяться друг с другом,
образуя различные цепи.
3. Свойства веществ определяются не только
их качественным и количественным
составом, но и порядком соединения
атомов в молекуле, то есть химическим
строением вещества (изомерия).
1.

16.

Основные положения и следствия
ТХС А.М. Бутлерова
4. Атомы и группы атомов в молекулах
веществ взаимно влияют друг на друга .
От этого зависят физические и
химические свойства вещества.
Наибольшее влияние оказывают атомы,
непосредственно связанные друг с
другом. Влияние атомов и групп атомов,
не связанных непосредственно,
ослабевает по мере их удаления друг от
друга.

17.

Основные положения и следствия ТХС
А.М. Бутлерова
5. По свойствам данного вещества
можно определить строение его
молекулы, а по строению молекулы
предсказать свойства.

18.

Значение ТХС А.М. Бутлерова
Объяснила кажущиеся противоречия;
Обобщила достижения;
Предоставила новый подход к
пониманию строения и свойств
веществ;
Стали возможны пути получения новых
веществ

19.

Классификация органических
соединений (по строению)
1. Ациклические (цепь углеродного скелета не
замкнута):
предельные (атомы С связаны одинарными
связями С-С);
непредельные (в углеродной цепочке есть хоть
одна кратная связь С=С или С = С).
2. Циклические (замкнутая цепочка атомов):
карбоциклические (замкнутую цепочку
составляют только атомы С);
Гетероциклические (кроме атома С в цепочке
присутствуют гетеро-атомы N, O, S и др.).

20.

Классификация органических
соединений (по составу)
УГЛЕВОДОРОДЫ
Ациклические
Карбоциклические
- циклоалканы
- арены
Предельные
- алканы
Непредельные
- алкены
- алкадиены
- алкины

21.

Классификация органических
соединений (по составу)
ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА С
ГЕТЕРОАТОМАМИ
Галогенпроизводные:
- Монозамещенные
- Дизамещенные
- Тризамещенные и т.д.
Кислородсодержащие:
Азотсодержащие:
- Спирты
- Амины
- Простые эфиры
- Нитросоединения
- Альдегиды
- Кетоны
- Карбоновые кислоты