Konsep asas kimia organik. Kimia organik

1. Hidrolisis atau tindak balas saponifikasi. Seperti yang dinyatakan di atas, tindak balas pengesteran boleh diterbalikkan, oleh itu, dengan kehadiran asid, tindak balas terbalik yang dipanggil hidrolisis akan berlaku, akibatnya asid lemak dan alkohol: Tindak balas hidrolisis dimangkinkan oleh alkali; dalam kes ini, hidrolisis tidak dapat dipulihkan: kerana asid karboksilik dengan alkali yang terhasil membentuk garam: R – COOH...

Protein adalah polipeptida semula jadi dengan berat molekul yang tinggi (dari 10,000 hingga berpuluh juta). Mereka adalah sebahagian daripada semua organisma hidup dan melakukan pelbagai fungsi biologi. Empat peringkat boleh dibezakan dalam struktur rantai polipeptida. Struktur utama protein ialah urutan spesifik asid amino dalam rantai polipeptida. Rantai peptida mempunyai struktur linear hanya dalam ...

Getah adalah hasil pempolimeran diena dan terbitannya. Getah asli diperoleh daripada lateks - jus beberapa tumbuhan tropika. Strukturnya boleh ditentukan oleh sifat kimianya: getah melekat pada bromin, hidrogen bromida dan hidrogen, dan apabila dipanaskan tanpa akses kepada udara, ia terurai untuk membentuk isoprena (2-methylbutadiena). Ini bermakna getah adalah polimer tak tepu - poliisoprena. Dengan lebih terperinci...

Monosakarida yang paling penting ialah glukosa C6H12O6, yang sebaliknya dipanggil gula anggur. Ia adalah bahan kristal putih, rasa manis, dan sangat larut dalam air. Glukosa ditemui dalam tumbuhan dan organisma hidup, kandungannya sangat tinggi dalam jus anggur (oleh itu namanya - gula anggur), dalam madu, serta dalam buah-buahan dan buah-buahan yang masak. Struktur glukosa telah disimpulkan...

Sifat fizikal protein sangat pelbagai dan ditentukan oleh strukturnya. Berdasarkan sifat fizikalnya, protein dibahagikan kepada dua kelas: protein globular larut dalam air atau membentuk larutan koloid, protein fibrillar tidak larut dalam air. Sifat kimia. 1. Pemusnahan struktur sekunder dan tertier protein sambil mengekalkan struktur primer dipanggil denaturasi. Ia berlaku apabila dipanaskan, perubahan keasidan persekitaran, pendedahan kepada sinaran....

Permintaan industri untuk getah jauh melebihi kapasitinya sumber semula jadi, jadi ahli kimia terpaksa menyelesaikan masalah mensintesis getah yang tidak rendah sifatnya produk semulajadi. Getah sintetik perindustrian pertama dihasilkan di Rusia pada tahun 1931. Profesor S.V Lebedev menemui kaedah ekonomi untuk pengeluaran butadiena daripada etil alkohol dan menjalankan pempolimeran butadiena dengan mekanisme radikal dengan kehadiran natrium logam:...

Fruktosa ialah isomer glukosa, ditemui bersama-sama dengan glukosa dalam buah-buahan manis dan madu. Ia lebih manis daripada glukosa dan sukrosa. Fruktosa adalah alkohol keton. Struktur molekulnya boleh dinyatakan dengan formula Mempunyai kumpulan hidroksil, fruktosa, seperti glukosa, mampu membentuk sakarat dan ester. Walau bagaimanapun, disebabkan ketiadaan kumpulan aldehid, ia kurang terdedah kepada pengoksidaan daripada glukosa. Fruktosa, ya...

Sebatian heterosiklik ialah sebatian organik yang mengandungi kitaran dalam molekulnya, dalam pembentukan yang mana atom bukan karbon (heteroatom) mengambil bahagian. Sebatian heterosiklik dikelaskan mengikut bilangan atom dalam gelang dan jenis heteroatom. Dalam bab ini kita akan mempertimbangkan hanya beberapa heterokitar yang mengandungi nitrogen, derivatifnya mempunyai kepentingan biokimia yang penting. Heterokitar enam anggota Pyridine C5H5N ialah heterokitar aromatik enam anggota termudah dengan...

Daripada kumpulan disakarida nilai tertinggi mempunyai sukrosa, yang sebaliknya dipanggil bit atau gula tebu. Formula empirik sukrosa ialah C12H22O11. Kandungan sukrosa dalam bit gula dan batang tebu adalah tinggi. Ia juga terdapat dalam sap birch dan maple, dan dalam banyak buah-buahan dan sayur-sayuran. Sukrosa (gula biasa) adalah bahan kristal putih, lebih manis daripada glukosa, sangat larut dalam...

Sifat kimia piridin ditentukan oleh kehadiran sistem aromatik dan atom nitrogen dengan pasangan elektron tunggal. 1. Sifat asas. Piridin ialah bes yang lebih lemah daripada amina alifatik (Kb = 1.7.10-9). miliknya larutan akueus kesan litmus biru: Apabila piridin bertindak balas dengan asid kuat, garam piridinium terbentuk: 2. Sifat aromatik. Seperti benzena, piridin mengalami tindak balas elektrofilik...

Adalah diketahui bahawa semua bahan kompleks boleh dibahagikan kepada organik dan bukan organik.

Komposisi bahan bukan organik boleh termasuk mana-mana unsur jadual berkala. Kelas utama bahan bukan organik ialah oksida, asid, bes dan garam. Sifat-sifat bahan ini telah dibincangkan dalam dua bahagian pertama.

Komposisi bahan organik semestinya termasuk atom karbon, yang sangat banyak sebatian organik membentuk rantai. Rantai ini mempunyai panjang yang berbeza dan struktur yang berbeza, jadi secara teorinya terdapat bilangan sebatian organik yang tidak terkira banyaknya.

Asas mana-mana sebatian organik adalah rantai hidrokarbon, yang boleh digabungkan dengan kumpulan berfungsi.

Sifat-sifat sebatian organik diterangkan mengikut skema:

• takrifan;
• siri homolog;
• isomerisme;
• tatanama (nama);
• struktur molekul (rantai hidrokarbon dan kumpulan berfungsi);
• sifat yang berkaitan dengan struktur
  • kumpulan berfungsi;
  • radikal hidrokarbon;
• sifat khas;
• penerimaan dan penggunaan.

Selepas membaca pelajaran seterusnya, cuba huraikan sebatian yang anda pelajari menggunakan mana-mana contoh menggunakan rajah ini. Dan semuanya akan berjaya!

Bahan organik telah diketahui oleh manusia sejak sekian lama. Malah pada zaman dahulu, orang menggunakan gula, lemak haiwan dan sayuran, pewarna dan bahan aromatik. Semua bahan ini diasingkan daripada hidupan organisma. Oleh itu, sebatian sedemikian dipanggil organik, dan bahagian kimia yang mengkaji bahan yang terbentuk hasil daripada aktiviti penting organisma hidup dipanggil " kimia organik" Takrifan ini diberikan oleh saintis Sweden Berzelius* pada tahun 1827.

* Berzelius Jens Jacob(08/20/1779–08/7/1848) - Ahli kimia Sweden. Menguji dan membuktikan beberapa undang-undang asas kimia, menentukan jisim atom 45 unsur kimia, diperkenalkan sebutan moden unsur kimia (1814) dan formula kimia pertama, membangunkan konsep "isomerisme", "pemangkinan" dan "alotropi".

Sudah penyelidik pertama bahan organik mencatatkan ciri-ciri sebatian ini. Pertama sekali, apabila dibakar, semuanya membentuk karbon dioksida dan air, yang bermaksud semuanya mengandungi atom karbon dan hidrogen. Kedua, sebatian ini mempunyai struktur yang lebih kompleks daripada bahan mineral (tak organik). Ketiga, kesukaran yang serius timbul mengenai kaedah untuk mendapatkan dan membersihkan sebatian ini. Malah dipercayai bahawa sebatian organik tidak boleh diperolehi tanpa penyertaan " daya hidup", yang hanya wujud dalam organisma hidup, iaitu, sebatian organik, nampaknya, tidak boleh diperoleh secara buatan.

Dan akhirnya, sebatian komposisi molekul yang sama, tetapi berbeza dalam sifat, ditemui. Fenomena ini bukan tipikal untuk bahan bukan organik. Sekiranya komposisi bahan bukan organik diketahui, maka sifatnya juga diketahui.

soalan. Apakah sifat yang ada pada H 2 SO 4? Ca(OH)2?

Dan ahli kimia organik mendapati bahawa bahan dengan komposisi C 2 H 6 O adalah, bagi sesetengah penyelidik, gas yang agak lengai, manakala bagi yang lain ia adalah cecair yang mengambil bahagian secara aktif dalam pelbagai tindak balas. Bagaimana untuk menjelaskan perkara ini?

Menjelang pertengahan abad ke-19, banyak teori telah dicipta, yang mana pengarangnya cuba menjelaskan ini dan ciri-ciri lain sebatian organik. Salah satu teori ini ialah Teori struktur kimia Butlerov*.

*Butlerov Alexander Mikhailovich(09/15/1928–08/17/1886) - Ahli kimia Rusia. Beliau mencipta teori struktur kimia bahan organik, yang terletak pada asas kimia moden. Dia meramalkan isomerisme banyak sebatian organik dan meletakkan asas untuk doktrin tautomerisme.

Beberapa peruntukannya telah digariskan oleh A. M. Butlerov pada tahun 1861 pada persidangan di Speyer, yang lain dirumuskan kemudian dalam karya ilmiah A. M. Butlerov. secara amnya, peruntukan utama ini teori dalam persembahan moden ia boleh dirumuskan seperti berikut.

1. Atom dalam molekul disusun dalam susunan yang ketat mengikut valensinya.

2. Atom karbon dalam molekul organik sentiasa mempunyai valensi yang sama dengan empat.

3. Urutan sambungan atom dalam molekul dan sifat ikatan kimia antara atom dipanggil struktur kimia.

4. Hartanah sebatian organik bergantung bukan sahaja pada atom apa dan dalam kuantiti apa yang termasuk dalam molekul, tetapi juga daripada struktur kimia:

• bahan macam-macam bangunan mempunyai berbeza harta benda;
• bahan serupa bangunan mempunyai serupa harta benda.

5. Dengan mengkaji sifat sebatian organik, seseorang boleh membuat kesimpulan tentang struktur bahan tertentu dan menerangkan struktur ini dengan formula kimia tunggal.

6. Atom dalam molekul mempengaruhi satu sama lain, dan pengaruh ini mempengaruhi sifat bahan.

Apabila mempelajari kimia organik, anda perlu mengingati peruntukan ini dengan lebih kerap dan, sebelum menerangkan sifat-sifat bahan, anda harus menyatakannya struktur menggunakan formula kimia, yang akan menunjukkan susunan sambungan atom dalam molekul - formula grafik.

Ciri-ciri struktur sebatian organik

Kimia organik mengkaji struktur molekul dan sifat sebatian karbon, kecuali yang paling mudah (asid karbonik dan hidrosianik dan garamnya).

Komposisi sebatian tak organik boleh termasuk mana-mana daripada 114 unsur kimia yang diketahui sekarang. Lebih daripada 0.5 juta kini diketahui bukan organik bahan.

Molekul organik biasanya mengandungi atom 6 unsur kimia: C, H, O, N, P, S. Namun begitu, kini lebih banyak diketahui 20 juta organik sambungan.

Mengapa terdapat banyak bahan organik?

Oleh kerana mana-mana sebatian organik mengandungi atom karbon, mari kita cuba mencari jawapan kepada soalan ini dengan mempertimbangkan ciri-ciri struktur atom karbon.

Karbon - unsur kimia Tempoh ke-2, kumpulan IV Jadual Berkala Unsur Kimia Mendeleev, oleh itu, struktur atomnya boleh digambarkan seperti berikut:

Oleh itu, pada peringkat luar atom karbon terdapat empat elektron. Sebagai bukan logam, atom karbon boleh melepaskan empat elektron dan juga menerima empat elektron sehingga selesai tahap luar. empat elektron. Itulah sebabnya:

• atom karbon dalam sebatian organik sentiasa tetravalen;
• atom karbon dapat bergabung antara satu sama lain untuk membentuk rantai pelbagai panjang dan struktur;
• atom karbon disambungkan antara satu sama lain dan kepada atom lain menggunakan ikatan kovalen, yang ditunjukkan oleh tanda sempang dalam formula; memandangkan valens atom karbon ialah empat, jumlah garisan (ikatan kimia) bagi satu atom karbon juga ialah empat.

Rantai karbon mungkin termasuk nombor yang berbeza atom karbon: dari satu hingga beberapa ribu. Di samping itu, rantai boleh mempunyai struktur yang berbeza:

Jenis ikatan kimia yang berbeza boleh berlaku antara atom karbon:

Oleh itu, hanya empat (!) atom karbon boleh membentuk lebih daripada 10 sebatian struktur yang berbeza, walaupun sebatian tersebut hanya mengandungi atom karbon dan hidrogen. Sebatian ini akan mempunyai, sebagai contoh, "rangka karbon" berikut:

dan lain-lain.

Tugasan 17.1. Cuba buat sendiri 2-3 rantai atom karbon struktur berbeza daripada empat atom karbon.

Kesimpulan

Keupayaan atom karbon untuk membentuk RANTAI KARBON dengan komposisi dan struktur yang berbeza - sebab utama pelbagai sebatian organik.

Pengelasan sebatian organik

Oleh kerana terdapat begitu banyak sebatian organik, ia dikelaskan mengikut kriteria yang berbeza:

• oleh struktur rantai karbon- sambungan linear, bercabang, kitaran;
• mengikut jenis ikatan kimia- sebatian tepu, tak tepu dan aromatik;
• dengan komposisi- hidrokarbon, sebatian yang mengandungi oksigen, sebatian yang mengandungi nitrogen dan lain-lain.

DALAM manual ini Sifat sebatian pelbagai kelas akan dipertimbangkan, jadi definisi dan contoh akan diberikan kemudian.

Formula sebatian organik

Formula sebatian organik boleh digambarkan dengan cara yang berbeza. Komposisi molekul mencerminkan formula molekul (empirikal):

Tetapi formula ini tidak menunjukkan susunan atom dalam molekul, iaitu, struktur molekul bahan. Dan dalam kimia organik, konsep ini - struktur kimia molekul bahan - adalah yang paling penting! Urutan sambungan atom dalam molekul menunjukkan formula grafik (struktur).. Sebagai contoh, untuk bahan dengan struktur C 4 H 10 seseorang boleh menulis dua formula berikut:

Boleh ditunjukkan Semua ikatan kimia:

Formula grafik terperinci sedemikian jelas menunjukkan bahawa atom karbon dalam molekul organik adalah tetravalen. Apabila merangka formula grafik, anda mesti menggambarkan rantai karbon terlebih dahulu, sebagai contoh:

Kemudian gunakan sempang untuk menunjukkan valensi setiap atom karbon:

Setiap atom karbon mesti mempunyai empat baris!

Kemudian isi valens "bebas" dengan atom hidrogen (atau atom atau kumpulan monovalen lain).

Kini anda boleh menulis semula formula ini dalam bentuk singkatan:

Sekiranya anda ingin segera menulis formula seperti butana, tidak ada yang rumit, anda hanya perlu mengira hingga empat. Setelah menggambarkan "rangka" karbon, anda perlu bertanya kepada diri sendiri soalan: berapa banyak valensi (garis) yang ada pada atom karbon tertentu ini?

dua. Ini bermakna anda perlu menambah 2 atom hidrogen:

Perlu diingat bahawa formula grafik boleh ditulis dengan cara yang berbeza. Sebagai contoh, formula grafik untuk butana boleh ditulis seperti berikut:

Oleh kerana urutan susunan atom tidak dilanggar, inilah formulanya sambungan yang sama(!) Anda boleh menguji diri anda dengan membuat nama sebatian ini (lihat pelajaran 17.7). Jika nama bahan bertepatan, maka ini adalah formula bahan yang sama.

Isomerisme

Menjelang pertengahan abad ke-19, apabila cukup banyak sebatian organik telah diperoleh dan dikaji, ahli kimia organik menemui fenomena yang tidak dapat difahami: sebatian dengan komposisi yang sama mempunyai sifat yang berbeza! Contohnya, gas, yang bertindak balas dengan kesukaran dan tidak bertindak balas dengan Na, mempunyai komposisi C 2 H 6 O. Tetapi terdapat cecair, yang mempunyai komposisi yang sama dan sangat aktif secara kimia. Khususnya, cecair komposisi C 2 H 6 O ini bertindak balas secara aktif dengan Na, membebaskan hidrogen. Bahan yang berbeza sama sekali dalam sifat fizikal dan kimia mempunyai formula molekul yang sama! kenapa? Jawapan kepada soalan ini boleh diperolehi menggunakan teori Butlerov tentang struktur sebatian organik, salah satu peruntukannya menyatakan: "Sifat-sifat sebatian organik bergantung kepada struktur kimia molekulnya".

Kerana sifat kimia Sebatian yang dipertimbangkan adalah berbeza, yang bermaksud molekulnya mempunyai struktur yang berbeza. Mari cuba buat formula grafik untuk sebatian ini. Untuk bahan dengan komposisi C 2 H 6 O, kita boleh mencadangkan hanya dua jenis rantai:

Mengisi "rangka" ini dengan atom hidrogen, kita mendapat:

soalan. Antara sebatian ini yang manakah mampu bertindak balas dengan Na, membebaskan hidrogen?

Jelas sekali, hanya bahan (I) yang mengandungi ikatan yang mampu melakukan interaksi sedemikian "DIA", yang Tidak dalam molekul (II). Dan gas H 2 dibebaskan kerana ikatannya terputus "DIA". Jika ikatan terpaksa dipecahkan untuk membentuk hidrogen "S-N", maka kerana ikatan sedemikian wujud dalam kedua-dua bahan, gas H 2 akan dibebaskan dalam kedua-dua kes. Oleh itu, formula (I) mencerminkan struktur molekul cecair, dan formula (II) - gas.

Kewujudan sebatian yang mempunyai komposisi yang sama tetapi struktur kimia yang berbeza dipanggil isomerisme.

ISOMER- ini adalah sebatian yang mempunyai komposisi yang sama, tetapi macam-macam struktur kimia, dan oleh itu berbeza harta benda.

Oleh itu, molekul sebatian organik harus digambarkan menggunakan formula grafik (struktur), kerana dalam kes ini ia akan dapat dilihat struktur bahan yang sedang dikaji, yang bermaksud ia akan menjadi jelas bagaimana dan disebabkan oleh apa tindak balas kimia berlaku.

Latihan 17.1. Cari isomer antara sebatian berikut:

Penyelesaian. Oleh kerana isomer mempunyai komposisi yang sama, mari tentukan komposisi (rumus molekul) semua sebatian ini, iaitu, mengira semula bilangan atom karbon dan hidrogen:

Jawab. Sebatian a) dan b) adalah isomer antara satu sama lain, kerana ia mempunyai komposisi yang sama C4H10

Sebatian c) dan d) adalah isomer antara satu sama lain, kerana ia mempunyai komposisi yang sama C5H12, tetapi struktur kimia yang berbeza.

Tugasan 17.2. Cari isomer antara sebatian berikut:

Homolog

Daripada peruntukan yang sama dalam teori Butlerov tentang struktur sebatian organik, ia mengikuti bahawa bahan yang mempunyai serupa(serupa) struktur molekul mesti mempunyai dan serupa sifat (serupa). Sebatian organik yang mempunyai struktur yang serupa, dan oleh itu sifat yang serupa, membentuk siri homolog.

Contohnya, hidrokarbon, yang molekulnya mengandungi sahaja satu ikatan rangkap alkena:

Hidrokarbon, yang molekulnya mengandungi hanya sambungan mudah, membentuk satu siri homologi alkana:

Ahli mana-mana siri homolog dipanggil HOMOLOGES.

Homolog- ini adalah sebatian organik yang serupa dalam struktur kimia dan, oleh itu, dalam sifat. Homolog berbeza antara satu sama lain dengan komposisi setiap kumpulan CH 2 atau (CH 2) n.

Mari kita sahkan ini menggunakan contoh siri homolog alkena:

Tugasan 17.3. Bandingkan komposisi ahli siri homolog alkana (homolog alkana) dan pastikan ia berbeza dalam komposisi mengikut kumpulan CH 2 atau (CH 2) n.

Kesimpulan

Homolog adalah serupa dalam struktur, dan oleh itu dalam sifat; homolog berbeza dalam komposisi oleh kumpulan CH 2. Kumpulan CH 2 dipanggil perbezaan homologi.

Nama-nama hidrokarbon. Peraturan tatanama antarabangsa

Untuk memahami antara satu sama lain, kita memerlukan bahasa. Orang bercakap bahasa yang berbeza dan tidak selalu memahami antara satu sama lain. Ahli kimia, untuk memahami satu sama lain, gunakan yang sama bahasa antarabangsa. Asas bahasa ini ialah nama-nama majmuk (nomenklatur).

Peraturan untuk tatanama (nama) sebatian organik telah diterima pakai pada tahun 1965. Ini dipanggil peraturan IUPAC*.

* IUPAC- Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Gunaan - Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Gunaan.

Nama-nama sebatian organik adalah berdasarkan nama-nama homolog-alkana:

• CH 4 - BERTEMU an,
• C2H6- INI an,
• C 3 H 8 - PROP an,
• C 4 H 10 - TAPI sebuah**,
• C 5 H 12 - PENENT sebuah**,
• C 6 H 14 - HEX sebuah**,
• C 7 H 16 - GEPT sebuah**,
• C 8 H 18 - OKT sebuah**.

** Bagi sebatian ini ia bermakna ia mempunyai struktur linear.

Dalam tajuk-tajuk ini AKAR perkataan (tebal) - meth-, ini-, prop- dan seterusnya - nyatakan bilangan atom karbon dalam rantai:

• BERTEMU- 1 atom karbon,
• INI- 2 atom karbon,
• PROP- 3 atom karbon dan seterusnya.

Tugasan 17.4. Berapa banyak atom karbon yang terkandung dalam rantai karbon sebatian:

1. meth dubur;
2. ini alkohol kelodak;
3. prop anon;
4. botol asid anovik?

Akhiran dalam nama menunjukkan sifat (jenis) sambungan. Ya, akhiran -an- menunjukkan bahawa semua ikatan antara atom karbon ringkas.

Tugasan 17.5. Ingat apa itu homolog dan tentukan sama ada alk adalah homolog en s bahan berikut:

1. Okt en?
2. prop en?
3. 2-metilprop en?

Mungkin terdapat akhiran lain dalam nama:

• -en-, jika terdapat satu dalam litar berganda sambungan;
• -dalam-, jika terdapat satu dalam litar tiga kali ganda sambungan.

Latihan 17.2. Cuba buat formula grafik untuk ET en a, ET en a dan ET dalam A.

Penyelesaian. Semua bahan ini mempunyai akar -INI-, iaitu bahan-bahan ini termasuk .?. atom karbon. Bahan pertama mengandungi .?. sambungan kerana akhiran -an-:

Berhujah sama, anda akan mendapat:

Katakan anda perlu menggambarkan formula grafik propina.

1. Akar -prop- menunjukkan bahawa terdapat 3 atom karbon dalam rantai:

2. Akhiran -dalam- menunjukkan bahawa terdapat satu ikatan rangkap tiga:

3. Setiap atom karbon mempunyai valens IV. Oleh itu, mari tambahkan atom hidrogen yang hilang:

Semua bahan yang mengandungi atom karbon, selain daripada karbonat, karbida, sianida, tiosianat dan asid karbonik, adalah sebatian organik. Ini bermakna mereka mampu dicipta oleh organisma hidup daripada atom karbon melalui tindak balas enzim atau lain-lain. Hari ini, banyak bahan organik boleh disintesis secara buatan, yang membolehkan pembangunan perubatan dan farmakologi, serta penciptaan bahan polimer dan komposit berkekuatan tinggi.

Pengelasan sebatian organik

Sebatian organik adalah kelas bahan yang paling banyak. Terdapat lebih kurang 20 jenis bahan di sini. Mereka mempunyai sifat kimia yang berbeza, berbeza kualiti fizikal. Takat lebur, jisim, kemeruapan dan keterlarutannya, serta keadaan pengagregatannya di bawah keadaan normal juga berbeza. Antaranya:

• hidrokarbon (alkana, alkuna, alkena, alkadiena, sikloalkana, hidrokarbon aromatik);
• aldehid;
• keton;
• alkohol (dihydric, monohydric, polyhydric);
• eter;
• ester;
• asid karboksilik;
• amina;
• asid amino;
• karbohidrat;
• lemak;
• protein;
• biopolimer dan polimer sintetik.

Pengelasan ini mencerminkan ciri-ciri struktur kimia dan kehadiran kumpulan atom tertentu yang menentukan perbezaan sifat bahan tertentu. DALAM pandangan umum pengelasan berdasarkan konfigurasi rangka karbon, yang tidak mengambil kira ciri-ciri interaksi kimia, kelihatan berbeza. Menurut peruntukannya, sebatian organik dibahagikan kepada:

• sebatian alifatik;
• aromatik;
• bahan heterosiklik.

Kelas sebatian organik ini mungkin mempunyai isomer kumpulan yang berbeza bahan. Sifat-sifat isomer adalah berbeza, walaupun komposisi atomnya mungkin sama. Ini berikutan daripada peruntukan yang ditetapkan oleh A.M. Butlerov. Juga, teori struktur sebatian organik adalah asas panduan untuk semua penyelidikan dalam kimia organik. Ia diletakkan pada tahap yang sama dengan Hukum Berkala Mendeleev.

Konsep struktur kimia telah diperkenalkan oleh A.M. Ia muncul dalam sejarah kimia pada 19 September 1861. Sebelum ini, terdapat pendapat yang berbeza dalam sains, dan beberapa saintis menafikan sepenuhnya kewujudan molekul dan atom. Kerana dalam organik dan kimia tak organik tidak ada pesanan. Selain itu, tidak ada corak yang boleh menilai sifat bahan tertentu. Pada masa yang sama, terdapat sebatian yang, dengan komposisi yang sama, mempamerkan sifat yang berbeza.

Kenyataan A.M. Butlerov sebahagian besarnya mengarahkan pembangunan kimia ke arah yang betul dan mencipta asas yang sangat kukuh untuknya. Melaluinya, adalah mungkin untuk mensistematisasikan fakta terkumpul, iaitu, sifat kimia atau fizikal bahan tertentu, corak kemasukannya ke dalam tindak balas, dsb. Malah meramalkan laluan untuk mendapatkan sebatian dan kehadiran beberapa sifat am menjadi mungkin berkat teori ini. Dan yang paling penting, A.M. Butlerov menunjukkan bahawa struktur molekul bahan boleh dijelaskan dari sudut pandangan interaksi elektrik.

Logik teori struktur bahan organik

Sejak sebelum 1861 ramai dalam kimia menolak kewujudan atom atau molekul, teori sebatian organik menjadi cadangan revolusioner untuk dunia saintifik. Dan kerana A.M. Butlerov sendiri hanya menghasilkan kesimpulan materialistik, dia berjaya menyangkal idea falsafah tentang bahan organik.

Dia dapat menunjukkan bahawa struktur molekul boleh dikenali secara eksperimen melalui tindak balas kimia. Sebagai contoh, komposisi mana-mana karbohidrat boleh ditentukan dengan membakarnya jumlah tertentu dan mengira air dan karbon dioksida yang terhasil. Jumlah nitrogen dalam molekul amina juga dikira semasa pembakaran dengan mengukur isipadu gas dan mengasingkan jumlah kimia nitrogen molekul.

Jika kita mempertimbangkan pertimbangan Butlerov tentang struktur kimia yang bergantung kepada struktur dalam arah yang bertentangan, kesimpulan baru timbul. Iaitu: mengetahui struktur kimia dan komposisi bahan, seseorang boleh menganggap sifatnya secara empirik. Tetapi yang paling penting, Butlerov menjelaskan bahawa dalam bahan organik terdapat sejumlah besar bahan yang menunjukkan sifat yang berbeza, tetapi mempunyai komposisi yang sama.

Peruntukan am teori

Mempertimbangkan dan mengkaji sebatian organik, A. M. Butlerov memperoleh beberapa prinsip yang paling penting. Dia menggabungkannya ke dalam teori yang menerangkan struktur bahan kimia asal organik. Teorinya adalah seperti berikut:

• dalam molekul bahan organik, atom disambungkan antara satu sama lain dalam urutan yang ditentukan dengan ketat, yang bergantung pada valensi;
• struktur kimia ialah susunan segera mengikut mana atom dalam molekul organik disambungkan;
• struktur kimia menentukan kehadiran sifat sebatian organik;
• bergantung pada struktur molekul dengan komposisi kuantitatif yang sama, sifat bahan yang berbeza mungkin muncul;
• semua kumpulan atom yang terlibat dalam pembentukan sebatian kimia mempunyai pengaruh bersama antara satu sama lain.

Semua kelas sebatian organik dibina mengikut prinsip teori ini. Setelah meletakkan asas, A. M. Butlerov dapat mengembangkan kimia sebagai bidang sains. Beliau menjelaskan bahawa disebabkan fakta bahawa dalam bahan organik karbon mempamerkan valens empat, kepelbagaian sebatian ini ditentukan. Kehadiran banyak kumpulan atom aktif menentukan sama ada sesuatu bahan tergolong dalam kelas tertentu. Dan ia adalah disebabkan oleh kehadiran kumpulan atom tertentu (radikal) yang sifat fizikal dan kimia muncul.

Hidrokarbon dan derivatifnya

Sebatian organik karbon dan hidrogen ini adalah yang paling mudah dalam komposisi antara semua bahan dalam kumpulan. Mereka diwakili oleh subkelas alkana dan sikloalkana (hidrokarbon tepu), alkena, alkadiena dan alkatriena, alkuna (hidrokarbon tak tepu), serta subkelas bahan aromatik. Dalam alkana, semua atom karbon disambungkan hanya oleh satu sambungan S-S yu, kerana itu tidak satu atom H boleh dibina ke dalam komposisi hidrokarbon.

DALAM hidrokarbon tak tepu hidrogen boleh digabungkan di tapak ikatan C=C berganda. Juga, ikatan C-C boleh menjadi tiga kali ganda (alkuna). Ini membolehkan bahan-bahan ini memasuki banyak tindak balas yang melibatkan pengurangan atau penambahan radikal. Untuk kemudahan mengkaji keupayaannya untuk bertindak balas, semua bahan lain dianggap sebagai terbitan daripada salah satu kelas hidrokarbon.

Alkohol

Alkohol adalah sebatian kimia organik yang lebih kompleks daripada hidrokarbon. Mereka disintesis sebagai hasil daripada tindak balas enzim dalam sel hidup. Contoh yang paling tipikal ialah sintesis etanol daripada glukosa hasil daripada penapaian.

Dalam industri, alkohol diperoleh daripada derivatif halogen hidrokarbon. Hasil daripada penggantian atom halogen dengan kumpulan hidroksil, alkohol terbentuk. Alkohol monohidrik mengandungi hanya satu kumpulan hidroksil, alkohol polihidrik mengandungi dua atau lebih. Contoh alkohol dihidrik ialah etilena glikol. Alkohol polihidrik ialah gliserin. Formula am alkohol ialah R-OH (R ialah rantai karbon).

Aldehid dan keton

Selepas alkohol memasuki tindak balas sebatian organik yang berkaitan dengan pengabstrakan hidrogen daripada kumpulan alkohol (hidroksil), ikatan berganda antara oksigen dan karbon ditutup. Jika tindak balas ini diteruskan melalui kumpulan alkohol yang terletak pada atom karbon terminal, ia menghasilkan pembentukan aldehid. Jika atom karbon dengan alkohol tidak terletak di hujung rantai karbon, maka hasil tindak balas dehidrasi ialah penghasilan keton. Formula umum keton ialah R-CO-R, aldehid R-COH (R ialah radikal hidrokarbon rantai).

Ester (mudah dan kompleks)

Struktur kimia sebatian organik kelas ini adalah rumit. Eter dianggap sebagai hasil tindak balas antara dua molekul alkohol. Apabila air dikeluarkan daripada mereka, sebatian terbentuk sampel R-O-R. Mekanisme tindak balas: pengabstrakan proton hidrogen daripada satu alkohol dan kumpulan hidroksil daripada alkohol lain.

Ester ialah hasil tindak balas antara alkohol dan asid karboksilik organik. Mekanisme tindak balas: penyingkiran air daripada kumpulan alkohol dan karbon kedua-dua molekul. Hidrogen dipisahkan daripada asid (pada kumpulan hidroksil), dan kumpulan OH itu sendiri dipisahkan daripada alkohol. Kompaun yang terhasil digambarkan sebagai R-CO-O-R, di mana bic R menandakan radikal - bahagian rantai karbon yang tinggal.

Asid karboksilik dan amina

Asid karboksilik adalah bahan khas yang bermain peranan penting dalam fungsi sel. Struktur kimia sebatian organik adalah seperti berikut: radikal hidrokarbon (R) dengan kumpulan karboksil (-COOH) yang melekat padanya. Kumpulan karboksil hanya boleh terletak pada atom karbon terluar, kerana valensi C dalam kumpulan (-COOH) ialah 4.

Amina ialah sebatian ringkas yang merupakan terbitan hidrokarbon. Di sini, pada mana-mana atom karbon terdapat radikal amina (-NH2). Terdapat amina primer di mana kumpulan (-NH2) terikat pada satu karbon ( formula am R-NH2). Dalam amina sekunder, nitrogen bergabung dengan dua atom karbon (formula R-NH-R). Dalam amina tertier, nitrogen disambungkan kepada tiga atom karbon (R3N), di mana p ialah radikal, rantai karbon.

Asid amino

Asid amino ialah sebatian kompleks yang mempamerkan sifat kedua-dua amina dan asid asal organik. Terdapat beberapa jenis mereka, bergantung pada lokasi kumpulan amina berhubung dengan kumpulan karboksil. Yang paling penting ialah asid amino alfa. Di sini kumpulan amina terletak pada atom karbon yang mana kumpulan karboksil itu melekat. Ini membolehkan penciptaan ikatan peptida dan sintesis protein.

Karbohidrat dan lemak

Karbohidrat ialah alkohol aldehid atau alkohol keto. Ini adalah sebatian dengan struktur linear atau kitaran, serta polimer (kanji, selulosa dan lain-lain). Peranan mereka yang paling penting dalam sel adalah struktur dan bertenaga. Lemak, atau lebih tepatnya lipid, melakukan fungsi yang sama, hanya mereka mengambil bahagian dalam proses biokimia yang lain. Dari sudut pandangan struktur kimia, lemak adalah ester asid organik dan gliserol.

Daripada pelbagai sebatian kimia, kebanyakan (lebih empat juta) mengandungi karbon. Hampir kesemuanya adalah bahan organik. Sebatian organik terdapat di alam semula jadi, seperti karbohidrat, protein, vitamin, dan ia memainkan peranan penting dalam kehidupan haiwan dan tumbuhan. Banyak bahan organik dan campurannya (plastik, getah, minyak, gas asli dan lain-lain) mempunyai nilai hebat untuk pembangunan ekonomi negara.

Kimia sebatian karbon dipanggil kimia organik. Ini adalah bagaimana ahli kimia organik Rusia yang hebat A.M. Butlerov. Walau bagaimanapun, tidak semua sebatian karbon dianggap organik. Bahan mudah seperti karbon monoksida (II) CO, karbon dioksida CO2, asid karbonik H2CO3 dan garamnya, contohnya, CaCO3, K2CO3, dikelaskan sebagai sebatian tak organik. Selain karbon, bahan organik juga mungkin mengandungi unsur lain. Yang paling biasa ialah hidrogen, halogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosforus. Terdapat juga bahan organik yang mengandungi unsur lain, termasuk logam.

2. Struktur atom karbon (C), struktur kulit elektroniknya

2.1 Kepentingan atom karbon (C) dalam struktur kimia sebatian organik

KARBON (lat. Carboneum), C, unsur kimia subkumpulan IVa sistem berkala; nombor atom 6, jisim atom 12.0107, merujuk kepada bukan logam. Karbon semulajadi terdiri daripada dua nuklida stabil - 12C (98.892% mengikut jisim) dan 13C (1.108%) dan satu tidak stabil - C dengan separuh hayat 5730 tahun.

Kelaziman dalam alam semula jadi. Karbon menyumbang 0.48% mengikut berat kerak bumi, di mana ia berada di kedudukan ke-17 antara elemen lain dalam kandungan. Batuan utama yang mengandungi karbon ialah karbonat semula jadi (batu kapur dan dolomit); jumlah karbon di dalamnya adalah kira-kira 9,610 tan.

Dalam keadaan bebas, karbon ditemui dalam alam semula jadi dalam bentuk bahan api fosil, serta dalam bentuk mineral - berlian dan grafit. Kira-kira 1013 tan karbon tertumpu dalam mineral mudah terbakar seperti arang batu dan arang perang, gambut, syal, bitumen, yang membentuk pengumpulan kuat di dalam perut Bumi, serta dalam gas mudah terbakar semula jadi. Berlian sangat jarang berlaku. Malah batu berlian (kimberlites) mengandungi tidak lebih daripada 9-10% berlian dengan berat, sebagai peraturan, tidak lebih daripada 0.4 g berlian besar yang dijumpai biasanya diberi nama khas. Berlian terbesar "Cullinan" seberat 621.2 g (3106 karat) ditemui di Afrika Selatan(Transvaal) pada tahun 1905, dan berlian terbesar Rusia "Orlov" seberat 37.92 g (190 karat) berada di Siberia pada pertengahan abad ke-17.

Kelabu hitam, legap, berminyak apabila disentuh dengan kilauan logam, grafit ialah pengumpulan molekul polimer rata yang diperbuat daripada atom karbon, berlapis longgar di atas satu sama lain. Dalam kes ini, atom di dalam lapisan lebih kuat bersambung antara satu sama lain daripada atom antara lapisan.

Intan adalah perkara lain. Dalam kristalnya yang tidak berwarna, lutsinar dan sangat biasan, setiap atom karbon terikat ikatan kimia dengan empat atom yang sama terletak di bucu tetrahedron. Semua ikatan adalah sama panjang dan sangat kuat. Mereka membentuk bingkai tiga dimensi yang berterusan di angkasa. Keseluruhan kristal berlian adalah seperti satu molekul polimer gergasi yang tidak mempunyai titik "lemah", kerana kekuatan semua ikatan adalah sama.

Ketumpatan berlian pada 20°C ialah 3.51 g/cm3, grafit - 2.26 g/cm3. Sifat fizikal berlian (kekerasan, kekonduksian elektrik, pekali pengembangan haba) hampir sama dalam semua arah; ia adalah yang paling sukar daripada semua bahan yang terdapat di alam semula jadi. Dalam grafit, sifat-sifat ini dalam arah yang berbeza - berserenjang atau selari dengan lapisan atom karbon - sangat berbeza: dengan daya sisi yang kecil, lapisan selari grafit beralih relatif antara satu sama lain dan ia berstrata menjadi kepingan berasingan, meninggalkan tanda pada kertas. Dari segi sifat elektrik, berlian adalah dielektrik, manakala grafit mengalirkan arus elektrik.

Apabila dipanaskan tanpa akses kepada udara melebihi 1000 °C, berlian bertukar menjadi grafit. Grafit, apabila sentiasa dipanaskan dalam keadaan yang sama, tidak berubah sehingga 3000 ° C, apabila ia menyuburkan tanpa lebur. Peralihan langsung grafit kepada berlian berlaku hanya pada suhu melebihi 3000°C dan tekanan yang sangat besar - kira-kira 12 GPa.

Pengubahsuaian alotropik karbon ketiga, carbyne, diperoleh secara buatan. Ia adalah serbuk hitam kristal halus; dalam strukturnya, rantai panjang atom karbon disusun selari antara satu sama lain. Setiap rantai mempunyai struktur (-C=C) L atau (=C=C=) L. Ketumpatan karbin adalah purata antara grafit dan berlian - 2.68-3.30 g/cm 3 . Salah satu ciri carbyne yang paling penting ialah keserasiannya dengan tisu badan manusia, yang membolehkan ia digunakan, contohnya, dalam pembuatan saluran darah buatan yang tidak ditolak oleh badan (Rajah 1).

Fullerenes mendapat nama mereka bukan sebagai penghormatan kepada ahli kimia, tetapi selepas arkitek Amerika R. Fuller, yang mencadangkan membina hangar dan struktur lain dalam bentuk kubah, permukaannya dibentuk oleh pentagon dan heksagon (kubah seperti itu dibina, contohnya, di Moscow Sokolniki Park).

Karbon juga dicirikan oleh keadaan dengan struktur yang tidak teratur - inilah yang dipanggil. karbon amorf (jelaga, kok, arang) ara. 2. Mendapatkan karbon (C):

Kebanyakan bahan di sekeliling kita adalah sebatian organik. Ini adalah tisu haiwan dan tumbuhan, makanan kita, ubat-ubatan, pakaian (kapas, bulu dan gentian sintetik), bahan api (minyak dan gas asli), getah dan plastik, detergen. Pada masa ini, lebih daripada 10 juta bahan sedemikian diketahui, dan bilangannya meningkat dengan ketara setiap tahun disebabkan fakta bahawa saintis mengasingkan bahan yang tidak diketahui daripada objek semula jadi dan mencipta sebatian baru yang tidak wujud dalam alam semula jadi.

Kepelbagaian sebatian organik sedemikian dikaitkan dengan ciri unik atom karbon untuk membentuk ikatan kovalen yang kuat, baik di antara mereka sendiri dan dengan atom lain. Atom karbon, bersambung antara satu sama lain dengan kedua-dua ikatan ringkas dan berbilang, boleh membentuk rantai hampir semua panjang dan kitaran. Kepelbagaian sebatian organik juga dikaitkan dengan kewujudan fenomena isomerisme.

Hampir semua sebatian organik juga mengandungi hidrogen, selalunya ia mengandungi atom oksigen, nitrogen, dan kurang kerap - sulfur, fosforus, dan halogen. Sebatian yang mengandungi atom mana-mana unsur (kecuali O, N, S dan halogen) yang terikat secara langsung kepada karbon secara kolektif dipanggil sebatian organoelemen; Kumpulan utama sebatian tersebut ialah sebatian organologam (Rajah 3).

Sebilangan besar sebatian organik memerlukan klasifikasi yang jelas. Asas sebatian organik ialah rangka molekul. Rangka boleh mempunyai struktur terbuka (tidak tertutup), di mana sebatian itu dipanggil asiklik (alifatik; sebatian alifatik juga dipanggil sebatian lemak, kerana ia mula-mula diasingkan daripada lemak), dan struktur tertutup, dalam hal ini ia dipanggil. kitaran. Rangka boleh menjadi karbon (hanya terdiri daripada atom karbon) atau mengandungi atom lain selain karbon - yang dipanggil. heteroatom, selalunya oksigen, nitrogen dan sulfur. Sebatian kitaran dibahagikan kepada karbosiklik (karbon), yang boleh menjadi aromatik dan alisiklik (mengandungi satu atau lebih cincin), dan heterosiklik.

Atom hidrogen dan halogen tidak termasuk dalam rangka, dan heteroatom dimasukkan ke dalam rangka hanya jika ia mempunyai sekurang-kurangnya dua ikatan dengan karbon. Jadi, dalam etil alkohol CH3CH2OH atom oksigen tidak termasuk dalam rangka molekul, tetapi dalam dimetil eter CH3OCH3 termasuk di dalamnya.

Selain itu, rangka asiklik boleh tidak bercabang (semua atom disusun dalam satu baris) atau bercabang. Kadang-kadang rangka yang tidak bercabang dipanggil linear, tetapi harus diingat bahawa formula struktur yang paling sering kita gunakan hanya menyampaikan susunan ikatan, dan bukan susunan atom yang sebenar. Oleh itu, rantai karbon "linear" mempunyai bentuk zigzag dan boleh berpusing di angkasa dengan pelbagai cara.

Terdapat empat jenis atom karbon dalam rangka molekul. Adalah lazim untuk memanggil atom karbon primer jika ia hanya membentuk satu ikatan dengan atom karbon yang lain. Atom sekunder terikat kepada dua atom karbon lain, atom tertier terikat kepada tiga, dan atom kuaternari menghabiskan keempat-empat ikatannya membentuk ikatan dengan atom karbon.

Ciri pengelasan seterusnya ialah kehadiran berbilang bon. Sebatian organik yang mengandungi hanya ikatan ringkas dipanggil tepu (had). Sebatian yang mengandungi ikatan berganda atau rangkap tiga dipanggil tak tepu (tak tepu). Dalam molekul mereka terdapat lebih sedikit atom hidrogen bagi setiap atom karbon daripada yang mengehadkan. Hidrokarbon tak tepu kitaran siri benzena dikelaskan sebagai kelas sebatian aromatik yang berasingan.

Ciri pengelasan ketiga ialah kehadiran kumpulan berfungsi - kumpulan atom yang merupakan ciri kelas sebatian tertentu dan menentukan sifat kimianya. Berdasarkan bilangan kumpulan berfungsi, sebatian organik dibahagikan kepada monofungsi - ia mengandungi satu kumpulan berfungsi, polifungsi - ia mengandungi beberapa kumpulan berfungsi, contohnya gliserol, dan heterofungsi - terdapat beberapa kumpulan berbeza dalam satu molekul, contohnya asid amino.

Bergantung pada atom karbon mana yang mempunyai kumpulan berfungsi, sebatian dibahagikan kepada primer, contohnya, etil klorida CH 3 CH 2 C1, sekunder - isopropil klorida (CH3) 2 CH 1 dan tertier - butil klorida (CH 8) 8 CCl.

Kimia organik ialah sains yang mengkaji sebatian karbon yang dipanggilbahan organik. Dalam hal ini, kimia organik juga dipanggil kimia sebatian karbon.

Sebab yang paling penting untuk memisahkan kimia organik kepada sains yang berasingan adalah seperti berikut.

1. Sebatian organik yang banyak berbanding dengan sebatian bukan organik.

Bilangan sebatian organik yang diketahui (kira-kira 6 juta) dengan ketara melebihi bilangan sebatian semua unsur lain dalam sistem berkala Mendeleev. Pada masa ini, kira-kira 700 ribu sebatian tak organik diketahui, kira-kira 150 ribu sebatian organik baru kini diperolehi dalam satu tahun. Ini dijelaskan bukan sahaja oleh fakta bahawa ahli kimia terlibat secara intensif dalam sintesis dan kajian sebatian organik, tetapi juga oleh keupayaan istimewa unsur karbon untuk menghasilkan sebatian yang mengandungi bilangan atom karbon yang hampir tidak terhad yang dikaitkan dalam rantai dan kitaran.

2. Bahan organik mempunyai kepentingan yang luar biasa kerana penggunaan praktikalnya yang sangat pelbagai dan kerana ia memainkan peranan penting dalam proses kehidupan organisma.

3. Terdapat perbezaan yang ketara dalam sifat dan kereaktifan sebatian organik daripada sebatian tak organik, Akibatnya, terdapat keperluan untuk membangunkan banyak kaedah khusus untuk mengkaji sebatian organik.

Subjek kimia organik ialah kajian kaedah penyediaan, komposisi, struktur dan bidang penggunaan kelas sebatian organik yang paling penting.

2. Tinjauan sejarah ringkas tentang perkembangan kimia organik

Kimia organik sebagai sains terbentuk pada awal abad ke-19, tetapi pengenalan manusia dengan bahan organik dan penggunaannya untuk tujuan praktikal bermula pada zaman dahulu. Asid pertama yang diketahui ialah cuka, atau larutan akueus asid asetik. Orang purba mengetahui penapaian jus anggur, mereka mengetahui kaedah penyulingan primitif dan menggunakannya untuk mendapatkan turpentin;

orang Gaul dan Jerman tahu membuat sabun; di Mesir, Gaul dan Jerman mereka tahu cara membancuh bir.

Di India, Phoenicia dan Mesir seni pencelupan menggunakan bahan organik sangat berkembang. Di samping itu, orang purba menggunakan bahan organik seperti minyak, lemak, gula, kanji, getah, damar, nila, dll. Tempoh perkembangan pengetahuan kimia pada Zaman Pertengahan (kira-kira sehingga abad ke-16) dipanggil tempoh alkimia. Walau bagaimanapun, kajian bahan bukan organik jauh lebih berjaya daripada kajian bahan organik. Maklumat tentang yang terakhir kekal hampir terhad seperti pada abad yang lebih kuno. Beberapa kemajuan telah dicapai berkat penambahbaikan kaedah penyulingan. Dengan cara ini, khususnya, beberapa

minyak pati dan alkohol wain yang kuat diperolehi, yang dianggap sebagai salah satu bahan yang boleh disediakan oleh batu ahli falsafah. Akhir abad ke-18 telah ditandai dengan kejayaan ketara dalam kajian bahan organik, dan bahan organik mula dikaji dari

titik saintifik

penglihatan. Dalam tempoh ini, beberapa asid organik yang paling penting (oksalik, sitrik, malik, gallic) telah diasingkan daripada tumbuhan dan diterangkan, dan telah ditetapkan bahawa minyak dan lemak mengandungi sebagai komponen biasa "permulaan minyak yang manis" (gliserin. ), dll.

Konsep bahan organik dan kimia organik mula diperkenalkan oleh saintis Sweden Berzelius (1827). Dalam buku teks kimia yang melalui banyak edisi, Berzelius menyatakan kepercayaan bahawa "dalam alam hidup unsur-unsur mematuhi undang-undang yang berbeza daripada alam semula jadi" dan bahan organik tidak boleh dibentuk di bawah pengaruh kuasa fizikal dan kimia biasa, tetapi memerlukan khas "daya penting" untuk pembentukan mereka " Beliau mendefinisikan kimia organik sebagai "kimia bahan tumbuhan dan haiwan, atau bahan yang terbentuk di bawah pengaruh daya penting." Perkembangan kimia organik seterusnya membuktikan pandangan ini salah.

Pada tahun 1828, Wöhler menunjukkan bahawa bahan bukan organik - ammonium sianat - apabila dipanaskan, bertukar menjadi bahan buangan organisma haiwan - urea.

Pada tahun 1845, Kolbe mensintesis bahan organik biasa - asid asetik, menggunakan arang, sulfur, klorin dan air sebagai bahan permulaan. Dalam tempoh yang agak singkat, beberapa asid organik lain telah disintesis, yang sebelum ini hanya diasingkan daripada tumbuhan.

Pada tahun 1854, Berthelot berjaya mensintesis bahan-bahan yang tergolong dalam kelas lemak.

Pada tahun 1861, A. M. Butlerov, menggunakan tindakan air kapur pada paraformaldehyde, buat pertama kalinya menjalankan sintesis methylenenitane, bahan yang tergolong dalam kelas Gula, yang, seperti yang diketahui, memainkan peranan penting dalam proses penting organisma.

Semua penemuan saintifik ini membawa kepada keruntuhan vitalisme - doktrin idealistik "daya hidup".