Самостійна робота (2 години) Зміст

Тема 1. Історичний нарис розвитку органічної хімії.

План:

1. Передалхімічний період.

2. Алхімічний період.

3. Період нагромадження знань.

4. Період теоретичних досліджень в органічній хімії.

Студент повинен знати: історію виникнення органічної хімії, як розвивалися теоретичні уявлення людини про органічний світ.

Студент повинен уміти: чітко визначати різницю між хімією і алхімією, знати основних вчених і їх досягнення періоду нагромадження знань і теоретичних досліджень.

Рекомендована література

1. Ластухін Ю.О., Воронов С.А. Органічна хімія. Підручник для вищих навчальних закладів. – Львів: Центр Європи, 2000. – с.17

2. Пацак .Й. Органическая химия. Курс для средней школы и техникумов: Пер.с чешск. – М.: Мир, 1986. – с.10

Знайомство людини зі сполуками органічного типу почалося приблизно чотири тисячі років тому у так званий передалхімічний період (від початку цивілізації до 4 ст. до н.е.). Так, у стародавньому Єгипті та інших країнах покоління жерців вже мали рецепти приготування спиртових напоїв (вино, пиво) за допомогою бродіння виноградного соку; фарбування тканини натуральним барвником (індиго, пурпур, марена, шафран); добували оливкову, касторову ,трояндову, ефірні олії; оцет, рослинні та тваринні жири, парфуми, гас, ліки. Пліній Другий (23 – 79 рр.) у «Природній історії» описав приготування мила обробкою жирів рослинною золою, вапном і лугами природного походження. У ті часи на Далекому Сході (Індія, Китай) розвивається мистецтво фарбування, виготовлення тканин, паперу.

В алхімічний період (від 4 до н.е. до 16 ст.) завдяки «арабській», «греко-египетській» і «західній» алхімії проведено значну кількість емпіричних досліджень з метою застосування органічних сполук у фармації. Арабський алхімік Абу Мантур (975р.) у «Трактаті про основи фармакології» згадує застосування в медицині тростинного цукру, деяких рослинних кислот (танін). У «Книзі таємниць» Абу Бакр ібн Закарія ар-Раді (865 – 925 рр.), ймовірно, першим навів класифікацію відомих на той час речовин, розділивши їх на три групи: землисті (мінеральні), рослинні та тваринні.

Незважаючи на відсутність наукових понять і тлумачень у хімічній галузі, на безпорадну спробу добути «еліксир життя» або «філософський камінь», «універсальний розчинник», існування алхімії допомагало становленню різних ремісничих виробництв, лікуванню людей.

У наступному періоді розвитку хімії – періоді її об’єднання (16 – 18 ст.) – виділяється так звана «ятрохімія» (лікарняна хімія). Її засновник Парацельс (Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, 1493 – 1541 рр.) вважав, що мета хімії – приготування не золота, а ліків. Завдяки такому підходу органічна хімія поступово збагачується новими речовинами і лабораторними прийомами роботи. У цей період було введено в практику назви діетиловий етер (ефір), або «сірчаний» етер, і алкалоїд оній («ланданум») (Парацельс, 1560 р.), алкалоїд колхіцин («колхікум») (Д.Зеннерт), тартрат натрію і калію, або «сеньєтова сіль» ( Е.Сеньєт, 1655 р.), відома як сегнетова сіль. Парацельсом було також встановлено, що винокамяний спирт є продуктом піролізу винного каменю і містить піровиноградну кислоту. Тоді ж А.Любавій першим добув бурштинову кислоту при сухій перегонці бурштину, хоча сама кислота тоді ще не була ідентифікована.

У період нагромадження знань про нові речовини, добуті з рослинного і тваринного світу, одночасно розвивалося виробництво барвників, бавовни, тканини, паперу, цукру, що, у свою чергу, тією чи іншою мірою стимулююче впливало на наукові дослідження. Так, 1806 р. Н.Воклен відкрив хінну кислоту, 1811р. К.Кірхгофф добуває виноградний цукор з крохмалю під дією кислоти. Ж.Гей – Люссак і Л.Тенар встановлюють склад цукру, крохмалю, клітковини (целюлози), відкривають деревний спирт, нафталін, а А.Маргграф розробляє метод вилучення цукру з буряків. Далі Ф. Сертюрнеру вдалося видобути з опію – складної суміші алкалоїдів, морфій і показати, що останній має основні властивості та утворює солі з кислотами. Пізніше П. Пеллетье, Ж. Кавенту і П.Рубіке аналогічно отримали більше десяти алкалоїдних сполук (кофеїн, стрихнін, хінін, цинхонан, вератрин тощо). Велика заслуга у відкритті нових органічних сполук належить К.Шеєле (1742 – 1786 рр.), який добув і охарактеризував 1769 р. винну кислоту при нагріванні її кальцієвої солі, 1775 р. бензойну кислоту при нагріванні її смоли з вапняковою водою, 1779 р. гліцерин за допомогою нагрівання оливкової олії з оксидом плюмбуму (свинцю), 1780 р. молочну кислоту, 1784 р. щавлеву кислоту окисненням цукру нітратною (азотною) кислотою, 1785 р. цитритну, галову, слизову кислоти. Він же перший отримав естери (складні ефіри) оцтової (ацетатної) та бензойної кислот з етиловим спиртом.

Незважаючи на деякі досягнення, органічна хімія ще не піднялася від ремесла до науки, перебувала в зародковому стані своєї описової фази розвитку, а дослідження йшли методом спроб і помилок.

Одночасно формується думка про відмінність між органічними та неорганічними сполуками. Так, Ю. Валеріус (1747 р.) і незалежно від нього М.Ломоносов (1752 р.) розглядали всі речовини («тіла») як органічні та неорганічні. Пізніше Т.Бегрман (1784 р.) провів межу між неорганічними речовинами та сполуками рослинного і тваринного світу. Але цього було недостатньо для подолання емпіричного стану хімічних досліджень. До того ж на розвиток хімічної науки того часу суттєво впливали віталістичні погляди (від лат. Життєва сила). Віталістична теорія стверджувала, що органічні сполуки утворюються тільки під дією «життєвої сили» в організмах людини, тварини чи рослини, тому перехід однієї групи сполук в іншу неможливий. Вперше таку думку висловив ще Парацельс, вважаючи, що життям людини і тварини керує так званий світовий дух «Архей». Визнаний авторитет серед хіміків того часу Я.Берцеліус також заперечував можливість добути органічні речовини з неорганічних. Визначення «органічна хімія» було зроблено Я.Берцеліусом (1779 – 1848 рр.) у «Лекціях з тваринної хімії». Він вважав, що «та частина фізіології, яка описує склад живих тіл хімічними процесами, що там відбуваються, має назву органічна хімія.»

Інтенсивне зростання промисловості в Європі 18 – 19 ст. сприяло активізації наукових досліджень у галузі органічної хімії для створення виробництв барвників, вибухових речовин, ліків. Тому діалектично виникла потреба в певних теоретичних знаннях, які дозволяли б цілеспрямовано отримувати ті чи інші необхідні сполуки для потреб суспільства. Починається бурхливий розвиток теоретичних досліджень в органічній хімії.