Предмет химии природных соединений

Химия природных соединений"... Казалось бы, уже этим термином определено содержание предмета, его объекты в первую очередь. Но если прикоснуться вплотную к какому-либо конкретному природному живому объекту с позиций химического состава, то почти сразу же возникает проблема определения границ этого предмета и тех особенностей, которые позволяют выделить его в самостоятельную дисциплину. Многочисленные исследования химического состава животных и растительных организмов обнаружили необычное многообразие их органических субстанций, как очень сложных по своей структуре (антибиотики, полипептиды, алкалоиды и т д.), так и предельно простых (метанол, этиламин, толуол и др.). Отсюда вытекает, что [c.4]

В нашем изложении за основу взята химическая классификация — как соответствующая определению предмета химии природных соединений, и как наиболее детальная и строгая. Но как и во всех предыдущих случаях такого типа (наличие нескольких способов классификации определенного класса природных соединений) наряду с химической (как основополагающей) [c.291]

Предмет химии природных соединений [c.4]

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — раздел химии, предметом изучения которого являются соединения углерода с другими элементами, называемые органическими соединениями. О. х. изучает также законы, положения, правила, которым подчиняются превращения и взаимодействие органических веществ. Как самостоятельная наука О. х. сформировалась во второй половине XIX в. В настоящее время отдельные разделы О. х. развились настолько интенсивно, что выделились в новые самостоятельные области науки химия элементоорганических соединений, химия природных соединений, химия полимеров, антибиотиков, витаминов, гормонов, красителей, стереохимия и др. Большую роль в развитии О. X. сыграла теория строения органических соединений А. М. Бутлерова (1861 г.). В настоящее время известно более 1 ООО ООО органических соединений. [c.182]

Мы надеемся, что материал, изложенный в этой книге, будет полезен как студентам, специализирующимся по химии природных соединений, так и исследователям — химикам и биохимикам, работающим в данной области. Более глубокому изучению предмета поможет перечень литературы, приведенный в соответствующих главах. [c.6]

Предметом классической органической химии следует считать углеводороды и их простые функциональные производные, исследование структурных закономерностей и детальных механизмов реакций. Не исключено, конечно же, попадание в сферу этого изучения и веществ природного происхождения, но это обычно достаточно простые немногочисленные примеры иллюстративного характера на основном фоне структурного многообразия природных соединений. [c.3]

Физическая химия полимеров как самостоятельная область химии высокомолекулярных соединений развилась в 40-е годы на базе классической коллоидной химии [29], традиционным предметом исследования которой были, в частности, лиофильные коллоиды — природные полимеры [30]. Отказ от ряда представлений классической коллоидной химии и учет специфики строения высокомолекулярных соединений стимулировали интенсивное развитие исследований их структуры, физико-химических и механических свойств. Однако дальнейшее развитие представлений о структуре полимеров и свойствах их растворов вновь привело к необходимости рассмотрения гетерогенности этих систем на молекулярном и надмолекулярном уровнях, выражающейся в существовании различных степеней порядка в расположении макромолекул даже в аморфной фазе, существовании многофазных полимерных систем, наличии агрегатов или ассоциатов (мицелл) в термодинамически устойчивых растворах [31]. [c.9]

Из 102 элементов периодической системы в живых организмах обнаружено не менее 60. Многие из них относятся к металлам и встречаются в живых клетках в виде разнообразных комплексных соединений. Уже давно стало ясно, что металлы, даже встречающиеся в живых тканях в крайне низких концентрациях (так называемые микроэлементы), и их комплексы — это не случайные примеси, а биологически важные компоненты клетки. Множество патологических нарушений, связанных с недостаточностью в клетке железа, меди, цинка, марганца, молибдена, кобальта, не говоря уже о более распространенных в живых тканях металлах кальции, магнии и др., имеют большое значение для биохимии животных и растений, а также для прикладных областей. Исследования биохимических процессов, в которых участвуют ионы металлов, представляют сравнительно новую, но уже вполне определившуюся и быстро развивающуюся область науки, называемую бионеорганической химией. К ней относится также и моделирование структурных и функциональных параметров природных комплексов металлов. Несмотря на значительные различия выполняемых физиологических функций, типов катализируемых реакций и структур реакционных центров, ферменты, являющиеся предметом исследования в бионеорганической химии, объединяет одна особенность— участие ионов металлов или в самом каталитическом акте, или в поддержании третичной или четвертичной структуры белка, необходимой для оптимального функционирования фермента. Это определяет известную общность подходов к изучению ферментов указанной группы и выбор некоторых методов исследования, заимствованных, с одной стороны, из арсенала энзимологии, а с другой - из химии координационных соединений. [c.5]

Известно большое разнообразие шестичленных гетероциклических соединений. Многие найдены среди природных соединений, в то время как другие синтезированы только в лаборатории. В табл. 22.2 перечислены важнейшие циклические системы, каждая из которых является предметом специального раздела химии. Детально будут обсуждены лишь пиридин и пиримидин. [c.499]

Насыщенные трехчленные гетероциклические соединения, в том числе и тиираны, являются предметом рассмотрения обширного раздела органической химии. В нем тесным образом переплетены интересы теоретической химии и химической технологии, а также различных отраслей химии химии соединений углерода, элементоорганической химии, химии физиологически активных и природных соединении, химии высокомолекулярных соединений и координационной химии. [c.3]

Первоначально объектом изучения органической химии были лишь вещсства, выделенные пз растительных или животных организмов. В 1828 г. немецкий химик Ф. Велер впервые получил искусственным иутем (синтезировал) органическое соединение — мочевину. С этого времени началось бурное развитие органического синтеза получено большое число соединений, не встречавшихся в природе. Предметом изучения современной органической химии являются все органические вещества — как природные, так и синтетические. [c.293]

Человек знаком с органическими соединениями очень давно. Его пища, одежда, топливо и другие предметы первой необходимости состоят из органических веществ. Постепенно человек приобретает большой практический опыт по переработке и использованию природного органического сырья. Он научился делать пищу более вкусной и сытной, получать пьянящие напитки (вино, пиво, брагу, напитки из меда), дубить кожу, варить мыло, красить ткани, приготовлять целебное питье, получать мази. Это были первые химические производства на Земле, созданные человеком. Этот период развития химии получил название древнейшего и продолжался приблизительно до IV в. нашей эры. И хотя в это время был высказан ряд правильных положений общего характера и накоплен большой практический материал, химии как науки, по существу, не было. [c.6]

Природные силикаты. Природные силикаты представляют такое бесконечное многообразие химических форм и свойств, что изучение их, как и изучение органических соединений, выносится из химии и составляет предмет минералогии. Мы познакомимся лишь с некоторыми из природных силикатов. [c.589]

В течение более полутора веков органическая химия занималась изучением природных и синтетических соединений, молекулы которых состоят лишь из нескольких десятков атомов. Только к началу этого столетия было установлено существование молекул-гигантов, состоящих иногда из нескольких десятков тысяч атомов. К таким веществам относятся белки — главная составная часть живого вещества, целлюлоза — опорное вещество растительной клетки, крахмал — запасное вещество растений, а также каучук. Возникла новая область химии, предметом которой является изучение природных высокомолекулярных соединений, синтез высокополимеров и выяснение зависимости их свойств от строения. [c.10]

Однако большая часть исследователей не занималась проблемами этого рода. Вопросы чистого синтеза, проблемы, относящиеся к строению и синтезу -природных веществ, словом, преобладание систематизации химических соединений является характерным для развития органической химии в течение последних пятидесяти лет прошлого столетия. Таким образом, в то время как раздел о связи между строением и физическими свойствами был наиболее изучен и еще теперь составляет предмет многочисленных работ и большого количества важных обобщающих исследований, раздел о связи между строением веществ и их химическими с в о йст в а м и оставался несколько в тени. [c.64]

К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде. Все они могут быть объединены под общим названием "Химия окружающей среды". В широком понимании химия окружающей среды включает в себя все то, что изучается геохимией, гидрохимией, химией почв и химией природных соединений биологического происхождения. Однако обострение экологической ситуации, принявшее во многих районах мира характер кризиса, имеющего тенденцию к расширению и глобализации, привело к выделению из этого комплекса новой научной дисциплины - экологической химии. Предметом ее исследований являются химические процессы в окружающей среде в связи с изменениями, вносимыми в них деятельностью человека (хозяйственной, военной и иной). Таким образом, в сферу интересов экологической химии попадают те химические процессы в геосферах (атмосфере, гидросфере, педосфере и литосфере), которые оказываются под прямым или косвенным влиянием человечества. [c.5]

Строение нуклеиновых кислот, их биосинтез и биологическая роль составляют предмет особой науки — молекулярной биологии. Родивщись в недрах химии природных соединений и биохимии, она быстро оформилась в самостоятельную научную дисциплину. Это связано с исключительной важностью нуклеиновых кислот для земной жизни. Они играют ключевую роль в таких фундаментальных процессах, как хранение и воспроизводство биологической информации и ее наследование, деление клеток, биосинтез белка. Здесь, однако, нет возможности углубляться в проблемы молекулярной биологии. Для химии природных соединений существенно то, что важная роль нуклеозидов и нуклеотидов в биохимии живых организмов использована естественным отбором для создания антибиотиков и других биологически активных соединений, действующих по принципу антиметаболитов (см. разд. 6.2). Своим химическим строением молекулы этих веществ лищь незначительно отличаются от нуклеозидов. По этой причине ферменты нуклеинового обмена обманываются , принимая их за истинные субстраты. Резуль- [c.581]

В ЭТОЙ главе будут изложены основные представления о функционировании биологических систем с участием ионов металлов. Хотя N, S, О, Р, С н Н — это основные элементы, участвующие в формировании строительных блоков биологических соединений, живым организмам необходимы также некоторые ионы металлов. Далее мы увидим, что взаимодействия ионов металлов с молекулами природных соединений имеют, как правило, координационную природу, и в иервую очередь роль ионов состоит в поддержании нейтральности зарядов. Кроме того, эти ионы нередко участвуют в каталитических ироцессах. Таким образом, предмет обсуждения данной главы находится на грани органической и неорганической химии. [c.342]

Экспериментатьные исследования путей биосинтеза дают обширную информацию о химии этих процессов. Эти знания обеспечивают твердую основу для всей области бномиметических путей синтеза разнообразных природных соединений, которые используют стратегические принципы, разработанные Природой (см., например, синтез морфина, разд. 3.2.1). Однако, несмотря на многочисленные экспериментальные данные о механизме основных биохимических трансформаций, нам все еше слишком мало известно о способе действия фермента как катализатора. Был предложен целый ряд гипотез ддя объяснения замечательной способности ферментов осуществлять высоко эффективный и селективный катализ. Это было предметом многочисленных исследований по созданию специальных химических моделей ферментативного катализа (см, ниже). Кроме того, имеются еще более важные аспекты ферментативного катализа, а именно способность ферментов в нужный момент узнавать свой субстрат среди тысяч органических соединений, присутствующих в клетке, и регулируемость активности ферментов. Деятельность сотен и тысяч ферментов, одновременно оперируюшлх в любой живой системе", требует же -сткого управления с тем, чтобы в каждый данный момент и в каждом конкрет- [c.476]

Процесс изменения значений слов происходит непрерывно, неизбежно и незаметно. Когда в начале 19 века Берцелиус впервые использовал прилагательное органическая для определения специфической области химии, оно совершенно очевидно подчеркивало изучение соединений, сущ,ествуюп1,их в природе как составная часть живой материи. К концу века термин органический , используемый в химическом контексте, давно перестал обозначать Еещ,ества, которые образуются только в живых системах, и когда возник вопрос об определении понятия органическая химия Роско (1871 г.) определил ее как химия углеродных соединений , а Шорлеммер (1894 г.)—как химия углеводородов и нх производных — определения, применимые сегодня, как и тогда, когда они были впервые сформулированы. Это изменение отразило огромные достижения, происшедшие в течение 19 века в нашем понимании химии такого элемента как углерод. Кроме того, это было признанием явно неограниченной широты предмета. С тех пор измененне содержания, вкладываемого в выражение природный продукт , иллюстрировало изменение взглядов химиков на роль изучения таких вещ,еств в развитии органической химии. Эти исследования продолжались несмотря ни на что, с неослабевающей энергией как в прошлом веке, так и в первой половине этого. Для большинства, если не для всех, они являются основной частью всего предмета и подчеркивают внутреннюю взаимосвязь органической химии и биологии. [c.13]

Физические методы определения структуры молекул занимают теперь центральное место в арсенале средств, используемых хими-ками-органиками. Элементарное ознакомление с важнейшими из них предполагается уже при прохождении общих курсов и практикумов по органической химии. Современные учебники органической химии содержат поэтому основные сведения о физических методах структурного анализа, а иногда в них даются также отдельные примеры и задачи по интерпретации простейших спектров протонного магнитного резонанса, инфракрасных и электронных спектров. Более глубокое изучение физических методов и систематическое развитие необходимых практических навыков осуществляются в специальных циклах лекций, лабораторных и семинарских занятиях для студентов старших 1 урсов и в аспирантуре. Используемая для этой цели литература весьма многочисленна и разнообразна по содержанию и уровню изложения, предмета. При этом, однако, ощущается недостаток учебных пособий для выработки и закрепления элементарных навыков истолкования спектральных данных и результатов измерений важнейших физических параметров молекул при структурном анализе. Особенно нужны сборники примеров и упражне ний, точно воспроизводящих в достаточно крупном масштабе подлинные спектры, полученные на современной аппаратуре, их особенности и пропорции. Такие материалы необходимы для тренировки визуального восприятия и интерпретации спектрограмм, оценки их качества, развития элементов зрительной памяти, очень облегчающих и ускоряющих использование молекулярных спектров для установления структуры. Наша книга написана с целью восполнения пробела в существующей литературе и отражает опыт преподавания физических методов исследования органических веществ студентам IV и V курсов химического факультета Ленинградского университета, специализирующимся по теоретической и синтетической органической химии, органическому анализу, химии природных и высокомолекулярных соединений. [c.3]

Предмет стереохимии так же стар, как сама органическая химия. Открытие Био оптического вращения предшествовало известному синтезу мочевины Вёлера, а классические стереохимические исследования Пастера совпадали по времени с классическими работам Кекуле, посвященными структуре молекул. Несмотря на почтенный возраст предмета, интерес к нему заметно возрос после окончания второй мировой войны. Определение абсолютной конфигурации, выяснение конфигурации большого числа важных природных соединений и стереонаправленный синтез многих из них, создание стереорегулярных полимеров с явно выраженными полезными физическими свойствами — таковы некоторые из многих примеров последних достижений в этой области. Конфор-мационный анализ позволил систематически интерпретировать многие химические данные, а также предсказать новые факты. Последним по счету, но не по значению, является следующее обстоятельство. Годы после 1940 г. были годами замечательных успехов в создании новых физических приборов и их все более широкого практического применения, в результате чего такие методы, как ультрафиолетовая, инфракрасная и ЯМР-спектроскопия, а в самое последнее время — измерение дисперсии оптического вращения, стали играть чрезвычайно важную роль в решении вопросов стереохимии. [c.7]

В связи с увеличением доли перерабатываемых серосодержащих природных продуктов (нефть, газ, сланцы, угли) значительное развитие получили процессы обессеривания , при которых органические соединения серы, как правило, подвергаются разрушению. Детальные исследования, выполненные в этой области, привели к созданию промышленных процессов сероочистки углеводородных смесей. В то же время были значительно расширены исследования в области химии органических соединений серы. Изучались превращения тиолов, сульфидов, тиофенов, содержащихся в природном сырье или полученных какими-либо иными способами, а также реакции образующихся в процессах обессеривания веществ - серы, сероводорода, диоксида серы, дисульфидов, с рядом доступных органических веществ, таких как углеводороды, спирты, эфиры, кислоты и др. Были выявлены ценные свойства соединений серы и установлена возможность их практического применения. Так, ме-тантиол применяется для синтеза метионина (лекарство и добавка в корм птице и скоту), алкантиолы с К = С2-С4 являются одорантами топливных газов и используются для синтеза агрохимических веществ, предметов бытовой химии и поверхностно-активных соединений додекантиолы (лаурилмеркаптан и третичный додецилмеркаптан) - эффективные регуляторы в процессах полимеризации. Органические сульфиды служат экстрагентами благородных металлов, флотореагентами, присадками к маслам, одорантами и исходным сырьем для получения физиологически активных веществ. Диметилсульфид используют главным образом для получения диметилсульфоксида, который находит применение как растворитель в синтезе полисульфонов, при полимеризации акрилонитрила, как комплексообразователь при экстракции благород- [c.3]

Между всеми известными химическими элементами уран выдается тем, что обладает наивысшим атомным весом и, принадлежа к VI группе и 12-му ряду (см. предисловие), кругом него нет известных элементов, ни VI—11 и VI—13, или V—12 и VII—12. Этим обстоятельствам ныне, когда периодическая система элементов оправдывается с разнообразнейших сторон, мне кажется, должно приписать немалое значение для того интереса, который, очевидно, возрастает по отношению к урану, особенно с тех пор, как с ним оказались связанными два из важнейших — во множестве отношений — открытия физики и химии нашего времени, а именно открытие аргоновых элементов (особенно гелия) и радиоактивных веществ. Те и другие представляют своего рода неожиданность и крайность, какими-то, еще глубоко сокрытыми способами связанные с крайностью в эволюции элементов самого урана. Наивысшая, из известных, концентрация массы весомого вещества в неделимую массу атома, существующая в уране, уже а priori должна влечь за собою выдающиеся особенности, хотя я вовсе не склонен (на основании суровой, но плодотворной дисциплины индуктивных знаний) признавать даже гипотетическую превращаемость элементов друг в друга и не вижу никакой возможности происхождения аргоновых или радиоактивных веществ из урана или обратно. Убежденный в том, что исследование урана, начиная с его природных источников, поведет еще ко многим новым открытиям, я смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заниматься урановыми соединениями и прибавлю здесь, что для меня лично, уран весьма знаменателен уже потому, что играл выдающуюся роль в утверждении периодического закона, так как перемена его атомного веса (из U = 120 в U = 240) вызвана была признанием этого закона и оправдана (Роско, Раммельсбергом, Циммерманом и другими) действительностью, а для меня служила (вместе с атомными весами Се и Ве) пробным камнем общности периодического закона к сожалению, природные урановые минералы по своей редкости мало доступны большинству исследователей. [c.165]

Открытие атомной энергии и способов ее практического использования служит блестящей иллюстрацией этого положения. Еще Менделеев в тех же Основах химии отмечал, что инертность элементов нулевой группы и радиоактивные явления представляют своего рода неожиданность и крайность, какими-то еще глубоко сокрытыми способами связанные с крайностью в эволюции элементов самого урана. Наивысшая, из известных, концентрация массы весомого вещества в неделимую массу атома,, существующая в уране, уже а priori должна влечь за собою выдающиеся особенности... [9, стр. 733]. В связи с этим Менделеев дает следующий совет ученым, ищущим новые интересные и важные для науки проблемы Убежденный в том, что исследование урана, начиная с его природных источников, поведет еще ко многим новым открытиям, я смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заниматься урановыми соединениями... [9, стр. 733]. Этот совет звучит ныне особенно знаменательно, как одно из наиболее важных предвидений великого химика, как один из его научных заветов будущим поколениям ученых. [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология