Теоретические основы органической химии

Органические соединения и их значение.

Понятие органических соединений и органической химии.
Органические соединения (вещества) – это класс химических соединений, в состав которых входит углерод
(за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода, тиоцианатов и цианидов).
Органическую химию называют химией соединений углерода.

Критерий деления соединений на органические неорганические.
Критерием деления соединений на органические неорганические служит их элементный состав.
Но в любом случае, органическое соединение содержит углерод.

Классификация органических соединений по их составу.
Органические соединения подразделяют по составу на:
углеводороды,
кислородсодержащие органические соединения
азотсодержащие органические соединения.

Классификация органических соединений по их строению.
Различаются:
по типу скелета молекулы;
по наличию (или отсутствию) в молекуле кратных связей и бензольных колец;
по наличию (или отсутствию) функциональных групп.

Цепи и кольца органических соединений (веществ).
Свойства углерода позволяют соединяться непосредственно друг с другом, образуя сколь угодно длинные цепи и кольца.
Вещества, построенные на основе этих цепей или колец, называются органическими.

Понятие углеродного скелета.
Улеродные цепи и кольца веществами, не являются, их называют углеродным скелетом.
Этот скелет может «обрастать» любыми другими атомами, чаще всего водородом, кислородом, азотом, серой, галогенами и некоторыми металлами.

Химическая формула метана.
Наиболее простые органические вещества содержат только углерод и водород: это углеводороды.
Самый легкий углеводород, углеродный скелет которого состоит только из одного атома углерода, имеет формулу CН4
Это метан – бытовой газ.

Классификация органических соединений в зависимости от углеродного скелета.

Ациклические соединения.
Ациклические соединения – металлоорганические,
или соединения, не содержащие ароматических
связей.

Две основные группы ациклических соединений.
Различают две основные группы ациклических соединений:
насыщенные (предельные)углеводороды;
ненасыщенные (непредельные) углеводороды.

Циклические соединения.
Циклические – это соединения, молекулы которых содержат
один или несколько циклов
(за исключением ароматических соединений).
Это соединения с замкнутой углеродной цепью.

Карбоциклические и гетероциклические органические соединения.
В зависимости от природы атомов, составляющих цикл, различают карбоциклические и гетероциклические соединения.
Карбоциклические содержат в структуре цикла только атомы углерода.
Гетероциклические – помимо углерода содержат атомы других элементов (серу, кислород и т.д.).

Основные классы органических соединений биологического происхождения.
Это:
Белки;
Липиды (жиры);
Углеводы;
Нуклеиновые кислоты.

Специфические особенности органических соединений.
«Классические» органические соединения
определяются содержанием в них прежде всего:
Водорода;
Кислорода;
Азота;
серы.

Значение органической химии.
Органическая химия является химическим фундаментом биологической химии и молекулярной биологии – наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне.

Основы теории строения органических соединений.

Значение изучения мочевины в 18 в. Мочевина (карбамид).
Химическое соединение - диамид угольной кислоты (мочевина).
Открыта Руэлем в 1773 г. и идентифицирована Праутом в 1818г.
Особое значение мочевине в истории органической химии придал факт её синтеза из неорганических веществ
Вёлером в 1828 г.

Значение теории и опытов Я. Берцелиуса.
В 1807 г. шведским химиком Иенсом Берцелиусом
было предложено выделение химии органических веществ в отдельную науку.

Значение исследований А. М. Бутлерова.
Главная заслуга русского ученого А.М. Бутлерова
заключалась в том, что ему удалось создать теорию химического строения веществ.

Основные положения теории строения вещества А. М. Бутлерова.
Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям. Последовательность межатомных связей в молекуле называется ее химическим строением и отражается одной структурной формулой (формулой строения).
Химическое строение можно устанавливать химическими методами.
Свойства веществ зависят от их химического строения.
По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы – предвидеть свойства.
Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.

Бутлеров и теория строения

Явление изомерии.
А.М. Бутлеровым было объяснено явление изомерии
(изомеры – соединения, обладающие одинаковым элементным составом, но различным химическим строением).
Строение изомеров и всех органических соединений зависит от «взаимного влияния атомов» в их структуре.