СОЕДИНЕНИЯ С ОТКРЫТОЙ ЦЕПЬЮ Углеводороды

из "Органическая химия Издание 2"

Наиболее распространенными являются органические соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, галогенами, а также фосфором и серой. Исследования последних десятилетий раздвинули рамки элементарного состава органических соединений, охватывающих уже сейчас почти всю периодическую систему элементов. Происходит стремительное увеличение числа и возрастание значения элементоорганических соединений с открытой цепью и циклических. Некоторые разделы химии элементоорганических соединений, занимающие пограничные области между органической и неорганической химией, развились в самостоятельные отрасли, например химия фтор- или кремнийорганических соединений. [c.8]
Термины органическая химия и органические соединения возникли исторически в период исследований соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности животных и растительных организмов. [c.8]
Признаки, характеризующие органические соединения, но имеющие относительное значение 1) неустойчивость химическая и термическая. Действительно, подавляющее большинство органических соединений разрушается при температурах 300—400 °С однако известны органические соединения, устойчивые при 500 °С и даже температуре красного каления (фтороуглероды) 2) сложность строения. Архитектура некоторых органических соединений, особенно природных, весьма сложна, а молекулярная масса достигает сотен тысяч 3) скорости многих реакций органических соединений значительно меньше скоростей ионных превращений неорганических соединений. Однако и в органической химии известно много ионных реакций, протекающих с большими скоростями 4) реакции органических соединений протекают часто не в одном, а в нескольких направлениях. Образуются смеси различных продуктов, что затрудняет выделение нужных веществ и одновременно дает возможность, изменяя скорости отдельных направлений, получать с наибольшими выходами главный продукт. [c.8]
Одной из первых задач, встающих перед хнмиком-органиком, является очистка и разделение органических соединений. Особое значение приобрела проблема очистки мономеров — исходных продуктов для получения высокополимерных соединений, так как ничтожные примеси затрудняют, а иногда и приостанавливают процесс полимеризации, что приводит к ухудшению технических свойств полимеров. Одновременно с давно известными способами очистки и разделения, как кристаллизация и разгонка, широкое применение в лабораторной практике и в промышленности получили адсорбционные методы адсорбционная и распределительная хроматография, хроматография на бумаге. Метод адсорбционной хроматографии (открытый русским ученым М. С. Цветом, 1904 г.) оказался единственным и дал блестящие результаты при очистке и разделении сложных природных соединений (хлорофилла, каро-тиноидов, стероидов). При анализе и разделении смесей органических соединений (продуктов нефтяной и нефтехимической промышленности, эфирных масел, компонентов запахов пищевых продуктов) незаменим метод газо-жидкостной хроматографии, на котором в большей степени основывается контроль и автоматизация в химической и нефтехимической промышленности. [c.9]
В повседневной практике химика-органика несравненно большее значение имеют спектроскопические методы, и здесь на первое место выдвинулся (открыт в 1946 г.) метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), основанный на взаимодействии магнитных моментов ядер (например, ядра водорода) с внешним магнитным полем. Метод протонного магнитного резонанса дает исчерпывающие сведения о химической природе, пространственном положении и числе атомов водорода в молекуле и тем самым о ее строении. Методы инфракрасной (ИКС) и электронной спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, а также спектров комбинационного рассеяния света (СКР) выявляют функциональные группы, распределение электронной плотности, пространственное строение молекул органических соединений. Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для определения природы свободных радикалов, образующихся при химических реакциях, обусловлен взаимодействием неспаренного электрона парамагнитного соединения со внешним магнитным полем. Масс-спектроскопия (спектрометрия) путем определения массы и относительных количеств ионов, возникающих при бомбардировке электронами молекул, исследует их строение. Метод дипольных моментов устанавливает конфигурацию молекул и отчасти распределение в них электронной плотности. Повысился интерес исследователей к методу полярографии органических соединений (изучение пространственного строения, кинетики, таутомерии и т. д.). Большое значение имеет исследование термодинамических свойств органических соединений (например, при оценке их взрывчатых свойств). [c.10]
Пожалуй, наиболее яркая и типичная черта органической химии — химические превращения органических соединений, синтез веществ с неограниченным разнообразием свойств. В этой творческой способности, коренным образом отличающей химию от остальных естественных и гуманитарных наук (П. Вертело), заключается основное содержание органической химии. Поэтому усилия химиков-органиков направлены к разработке рациональных и эффективных методов осуществления химических реакций, инициируемых нагреванием, давлением, средой и катализаторами, которым принадлежит решающая роль. Реакции органических соединений могут также вызываться жестким излучением ф- и -(-излучениями) и быстрыми нейтронами. Высокая эффективность, дешевизна энергии, непрерывность радиационно-химических процессов открывают широкие перспективы выполнения органических синтезов в масштабах от модельных лабораторных до промышленных многотоннажных. Пока наибольшие успехи достигнуты в осуществлении реакций полимеризации и вторичных превращений полимеров. [c.11]
Подбором соответствующих катализаторов возможно направить синтез органических соединений в сторону образования целевых продуктов. Так, например, удается синтезировать высокомолекулярные соединения строго упорядоченного строения, обладающие особо ценными техническими свойствами. [c.11]
Мы подошли к наиболее важным проблемам химической науки управлению химическими реакциями и получению веществ с заранее заданными свойствами (физико-механическими, биологическими). Решение этих принципиальных проблем является предметом неустанных исследований сегодняшнего дня и делом ближайшего будущего. [c.11]
Органическая химия начала служить человечеству еще в глубокой древности, когда тысячелетний опыт заменял знания и позволял направлять превращение природных продуктов по желаемому пути. Многовековую историю имеет использование природных лекарственных веществ для целей врачевания. [c.12]
На начальных этапах развития в XVHI и начале XIX в. органическая химия находилась в плену идеалистической виталистической теории, утверждавшей, что превращениями органических соединений, которые в те времена выделялись почти исключительно из живых организмов, управляет жизненная сила . В первой половине XIX в. синтезом продуктов жизнедеятельности животных организмов из неорганических соединений была показана полная несостоятельность виталистической теории немецкий ученый Ф. Вёлер (1828 г.) получил искусственным путем мочевину, а его соотечественник А. Кольбе (1845 г.) — уксусную кислоту из простейших неорганических соединений. [c.12]
Однако позднейшие экспериментальные данные поколебали основы теории радикалов, слабым местом которой явилось игнорирование природы самих радикалов. Рациональное зерно этой теории заключалось в новом подходе к исследованию органических соединений и в самой идее свободных радикалов, блестяще подтвердившейся впоследствии на несколько иной основе. [c.12]
Далее была установлена аналогия в реакциях простейших минеральных соединений и произошедших от них органических веществ. [c.13]
Теория типов имела значение для классификации органических соединений, которые были разделены на классы, обладающие общими типичными свойствами. Однако существенным недостатком ее явилось отрицание возможности познания методами химии строения органических соединений, так как химические превращения дают возможность познать лишь прошлое и будущее вещества . [c.13]
Важными вехами в развитии теоретических представлений, в органической химии явилось 1) установление четырехвалентности углерода немецкими исследователями А. Кекуле и А, Кольбе (1857 г.) и 2) способность углерода образовывать цепочки атомов, обнаруженную А. Кекуле и шотландским ученым А. Купером (1857 г.), предложившим впервые черточки для обозначения химической связи. А. Кекуле и А. Купер, вклад которых в теорию органической химии трудно переоценить, находились все же на позиции теории типов и не развили общих идей о строении органических соединений. [c.13]
Понятие химического строения включает представление об определенном порядке соединения атомов в молекуле и об их химическом взаимодействии, изменяющем свойства атомов, и содержит совершенно новые в то время принципы непосредственного и опосредованного взаимного влияния атомов и зависимости химических свойств веществ от их строения. Современное определение химического строения принципиально совпадает с бутлеровским. Таким образом, молекулы органических соединений рассматривались как объективно существующая реальность, строение которых познаваемо и устанавли.вается при помощи химических превращений. Этот вывод является одним из важнейших материалистических следствий теории химического строения. [c.14]
Основные черты химического строения молекул могут быть выражены при помощи структурных формул А. М. Бутлеров, считая, что каждое вещество обладает лишь одним химическим строением, специально указывал на несовершенство самих формул и неспособность их выразить все многообразие химических свойств органических соединений. Из теории химического строения вытекают важные следствия, касающиеся развития представлений о строении органических соединений. [c.14]
Широко распространенная изомерия органических соединений была предсказана теорией химического строения и блестяще подтверждена исследованиями А. М. Бутлерова. Однако А. М. Бутлеров не рассматривал изомеры как застывшие, неспособные к взаимным превращениям формы и допускал принципиальную возможность взаимного превращения изомеров, что привело А, М. Бутлерова (1876 г.) к созданию представления о явлении, открытом значительно позднее (Л. Клайзен, 1886 г., Л. Кнорр, 1895 г.) и получившем название таутомерии (Ван-Лаар, 1895 г.). Далее работами ученика Бутлерова А. Е. Фаворского (1907 г.) было показано, что вещества, обычно являющиеся изомерами, при изменении внешних условий становятся способными к равновесному превращению, что экспериментально подтверждает явление равновесной изомерии. [c.14]
Теория химического строения получила воплощение во Введении к полному изучению органической химии , изданному в 1894 г. В этом труде впервые в истории органическая химия была изложена с позиций единой всеобъемлющей теории. Теория химического строения А. М. Бутлерова определила специфические закономерности, присущие органической химии, и наметила на десятилетия пути ее теоретического и экспериментального развития. [c.15]
Органическая химия в современном мире. Человечество оказалось бы в затруднительном положении, лишившись в один из дней синтетических органических соединений и получаемых из них материалов. В самом деле, без пластических масс, синтетических каучуков и смол, искусственных и синтетических волокон, синтетических моторных топлив, лекарственных, красящих и взрывчатых веществ, соединений, способствующих повышению продуктивности сельского хозяйства, и многих других ценных продуктов было бы невозможно нормальное существование и прогресс современного мира. [c.15]
В наши дни разностороннее практическое применение органических соединений обусловлено развитием теоретической и экспериментальной органической химии. [c.15]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология