Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исторические аспекты развития органической химии. Учебное пособие
.pdf
Уксус является продукто.м брожения вина и известен человеку с давних
времен. Первое упоминание о практическом применении уксусной кислоты
относится к III веку до н. э. Греческий учёный Теофраст впервые описал действие
уксуса на металлы, приводящее к образованию некоторых используемых в
искусстве пигментов. Уксус применялся для получения свинцовых белил, а также
ярь–медянки (зелёной смеси солей меди, содержащей помимо всего ацетат меди).
В Древнем Риме готовили специально прокисшее вино в свинцовых горшках.
В результате получался очень сладкий напиток, который называли «сапа». Сапа
содержала большое количество ацетата свинца – очень сладкого вещества, которое
также называют свинцовым сахаром или сахаром Сатурна. Высокая популярность
сапы была причиной хронического отравления свинцом, распространённого среди
римской аристократии.
В VIII веке арабский алхимик Джабир ибн Хайян впервые изложил способы
получения уксуса.
Во времена Э.похи Возро.ждения уксусную кислоту получали путём возгонки
ацетатов некоторых металлов (чаще всего использовался ацетат меди(II)) (при сухой
перегонке ацетатов металлов получается ацетон).
Свойства уксусной кислоты меняются в зависимости от содержания в ней
воды. В связи с этим многие века химики ошибочно считали, что кислота из вина и
кислота из ацетатов являются двумя разными веществами. Идентичность веществ,
полученных различными способами, была показана немецким алхимиком XVI века
Андреасом Либавиусом и французским химиком Пьером Огюстом.
В 1847 г. немецкий химик Адольф Кольбе впервые синтезировал уксусную
кислоту из неорганических материалов. Последовательность превращений включала
в себя хлорирование сероуглерода до тетрахлорметана с последующим пиролизом
до тетрахлорэтилена. Дальнейшее хлорирование в воде привело к трихлоруксусной
кислоте, которая после электролитического восстановления превратилась в
уксусную кислоту.
В конце XIX – начале XX в. большую часть уксусной кислоты получали
перегонкой древесины. Основным производителем уксусной кислоты являлась
91
Германия. В 1910 г. ей было произведено более 10 тысяч тонн кислоты, причем
около 30 % этого количества было израсходовано на производство красителя
индиго.
Хлороформ
Хлороформ – химическое соединение CHСl3. В нормальных условиях является
бесцветной летучей жидкостью с эфирным запахом и сладковатым привкусом.
Почти не растворяется в воде, может смешиваться с большинством органических
растворителей.
В 1831 г. Самуэль Гатре открыл хлороформ. Однако, ученый думал, что его
открытие – на самом деле хлористый эфир. Практически в то же время, независимо
друг от друга, Эжен Соберан (Париж) и Юстус Лейбих (Гиссен) точно также
получили хлороформ, который получил название двухлористого эфира. Француз
Дюма, стал первым, кто вывел формулу хлороформа и дал ему название. Это
произошло в 1834 г., а в 1831 г. его соотечественник физиолог по фамилии Флуранс
обнаружил, что хлороформ обладает также анестезирующим свойством. Первый
случай употребления хлороформа в качестве наркоза датируется 1847 г. Это
произошло в Страсбурге, под руководством доктора Седилло, однако не было
официально опубликовано.
Автором же хлороформного наркоза принято считать англичанина, хирурга и
акушера Джеймса Янга Симпсона (рисунок 20). Именно он впервые стал применять
хлороформ для уменьшения боли при родах, причем он воспользовался советом
химика Уолди. А уже в 1847 г., 10 ноября Симпсон выступил перед Эдинбургским
медико–хирургическим обществом со своей новой работой, в которой представил
новое анестезирующее вещество – хлороформ.
Открытие хлороформа и выявленные свойства произвели огромную сенсацию
в научном обществе, даже больше, чем открытие эфира. Хлороформ, по сравнению с
эфиром обладал массой преимуществ – быстрое засыпание, большой
наркологический эффект, более простое применение, невозможность
воспламениться. Создавалось впечатление, что хлороформ является более
безопасной заменой эфиру, поэтому он быстро стал вытеснять его.
92
Рисунок 20 – Портрет Симпсона Джеймса Янга (1811 – 1870 гг.)
В России того времени наркоз хлороформом был преимущественным видом
обезболивания. В Санкт–Петербурге хлороформ был применен под руководством
знаменитого врача И. Н. Пирогова 30 ноября 1847 г. (рисунок 21).
Рисунок 21 – Портрет Пирогова Николая Ивановича (1810 – 1881 гг.)
Повсеместное распространение хлороформной анестезии выявило не только
его плюсы, но и минусы. Отрицательных последствий было достаточно много,
причем сюда входили и неприятные ощущения при засыпании и поражения печени,
остановка дыхания и даже смертельный исход [25].
93
Этилацетат
Этилацетат – бесцветная летучая жидкость с резким запахом. Этилацетат
широко используется как растворитель из–за низкой стоимости и малой
токсичности, а также приемлемого запаха. В частности, как растворитель
полиуретана, нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, жиров, восков, для чистки
печатных плат, в смеси со спиртом – растворитель в производстве искусственной
кожи. Годовое мировое производство в 1986 г. составляло от 450 до 500 тысяч тонн,
в 2014 г.– около 3,5 млн. тонн в год.
Один из самых популярных ядов, применяемых в энтомологических морилках
для умерщвления насекомых. Насекомые после умертвления в его парах гораздо
мягче и податливее в препарировании, чем после умерщвления в парах хлороформа.
Этилацетат часто используется для экстракции, а также для колоночной и
тонкослойной хроматографии. Редко в качестве растворителя для проведения
реакций из-за склонности к гидролизу и переэтерефикации.
Обладая фруктовым запахом, применяется как компонент фруктовых
эссенций. Этилацетат зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1504
(ароматизатор). Добавляется в состав водок (либо образуется при реакции
содержащегося в них этилового спирта с добавляемыми уксусной кислотой или
уксуснокислыми солями) для смягчения запаха и вкуса спирта.
94
4 Задания для подготовки к практическим занятиям
4.1 Вопросы для самоподготовки
1. Что добавлял Гудьир, чтобы улучшить качества каучука?
2. Кто был основателем первого в мире крупномасштабного производства
синтетического каучука?
3. Дата открытия полиэтилена.
4. Какие бывают природные красители?
5. Кто первый из ученых получил анилин?
6. Кто первый открыл двухатомный спирт этиленгликоль?
7. В каком году был открыт хлороформ? Где впервые его применили? Какие
отрицательные качества выявили при использовании хлороформа? Кто впервые
установил анестезирующее действие хлороформа?
8. В каком году открыто первое аминокислотное производное? Из какого
сока химикам удалось выделить белое кристаллическое вещество, названное ими
аспарагином? Как называется первая аминокислота? Из чего выделена первая
аминокислота небелковой природы? Где впервые обнаружили глутаминовую
кислоту?
9. В честь какого ученого назван метод получения ароматических аминов
восстановлением нитросоединений сероводородом?
10. Кто первым описал структуру бензола?
11. Кто открыл барбитуровую кислоту и барбитураты?
12. Кто из ученых ввел в структурную теорию строения веществ понятие о
цис- и транс-изомерии?
13. Кто ввел современные символы химических элементов?
14. Советский ученый, известный исследованиями в области
фосфорорганических соединений (открытие фосфористой кислоты, ее эфиров,
изучение производных фосфорорганических кислот).
95
15. Был сторонником теории «жизненной силы», синтезировал аналоги
природных жиров взаимодействием глицерина и жирных кислот. Установил
трехатомность глицерина, синтезировал многие простейшие углеводороды (метан,
этилен, ацетилен)
16. «При присоединении протонных кислот и воды к несимметричным
алкенам и алкинам атом водорода присоединяется к наиболее
гидрогенизированному атому углерода». В честь кого названо это правило?
17. Автор первого руководства по теории химического строения «Введение к
полному изучению органической химии», основатель учения о таутомерии.
18. Является одним из основоположников учения о катализе. Предложил
мокрый способ получения киновари, метод очистки жидких масел
концентрированной серной кислотой. Положил начало исследованиям
каталитических реакций
19. В чём заключается перегруппировка Бамбергера? В каком году была
открыта данная реакция?
20. Чье имя носит реакция нитрования алифатических, алициклических или
жирноароматических соединений азотной кислотой?
21. Опишите механизм протекания реакции Вюрца. Какие соединения
вступают в данную реакцию?
22. С помощью какой реакции можно превратить карбоновую кислоту в её
ближайших гомологов? С помощью каких реагентов?
23. Приведите пример реакции Бёрча? В каком году была открыта реакция?
4.2 Карточки–задания «Узнай учёного»
Назовите фамилию ученого по описанию его заслуг, портретным и
биографическим данным [27].
96
(1828 – 1886)
Время и место научной деятельности – 2–ая половина XIX в., Россия
Докторская диссертация "Об эфирных маслах"
Статья "О химическом строении веществ"
Статья "О различных случаях объяснения некоторых случаев изомерии"
Первое в истории науки руководство, основанное на теории химического
строения, "Введение к полному изучению органической химии"
"Исторический очерк развития химии в последние 40 лет"
Химик–органик
Создал теорию химического строения органических соединений. Высказал
основные положения теории обратимой изомеризации – таутомерии. Впервые
получил третичный бутиловый спирт, выделил из растительного масла
изобутиловый спирт. Создал первую в России школу химиков–органиков,
представителями которой являются В. В. Марковников, Д. П. Коновалов,
А. Е. Фаворский и др.
97
(1493 – 1541)
Время и место научной деятельности – 1–я пол. XVI в., Швейцария
Книга «О минералах»
«О происхождении природных тел
«О превращении природных тел»
Врач, химик
Основатель ятрохимии – учения, согласно которому процессы,
происходящие в организме – химические явления, болезни – результат
нарушения химического равновесия, поэтому пользу могут принести лишь
лекарства, изготовленные химическим путём. Первым ввел практику
преподавания химии на родном языке. Ввел в медицинскую практику
употребление препаратов ртути, сурьмы, меди, железа, мышьяка; представления
о дозировке лекарств. Получил концентрированную уксусную кислоту путем
перегонки виноградного и древесного уксуса.
98
(1827–1907)
Время и место научной деятельности – середина ХIX в., Франция
"О соединениях глицерина с кислотами и синтез оснований животных жиров"
"О телах, подобных тростниковому сахару"
Статья "Исследование о сродстве: об образовании и разложении эфира"
Книга "Очерки химической механики"
Книга "Органическая химия, основанная на синтезе"
Многотомный труд "Термохимия"
"Происхождение алхимии"
Химик–органик
Внес большой вклад в развитие органического синтеза: открыл способ
получения нафталина, бензола, фенола разложением кислородосодержащих
веществ; получил метан из сероуглерода и сероводорода; синтезировал аналоги
стеарина, пальмитина, олеина и других жиров; гидратацией этилена в присутствии
серной кислоты впервые получил синтетический этиловый спирт; синтезировал
муравьиную кислоту из воды и оксида углерода и на основе ацетилена – ряд
ароматических углеводородов; предложил общий метод восстановления
органических соединений иодоводородом. Окончательно опроверг теорию
витализма. Сформулировал принцип наибольшей работы. Ввел понятие экзо– и
эндотермической реакции.
99
(1817–1884)
Время и место научной деятельности – cредина XIX в.,Франция
«Лекции по некоторым вопросам теоретической химии»
«История химических доктрин от Лавуазье до Нашего времени»
Химик–органик
Открыл и синтезировал алкиламины (этиламин, метиламин). Предположил
универсальный метод синтеза парафиновых углеводородов действием
металлического натрия на алкилгалогениды. Описал альдольную конденсацию.
Синтезировал этиленгликоль, этиленхлоргидрин, аминоспирты, холин. Получил
фенол сплавлением бензолсульфокислоты с едкой щелочью.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]