Органічна хімія - розділ хімії, що вивчає сполуки вуглецю, їх структуру, властивості, методи синтезу. [1] Органічними називають сполуки вуглецю з іншими елементами. Найбільша кількість з'єднань вуглець утворює з так званими елементами-органогенних: H,N, O, S, P. [2] Здатність карбону сполучатися з більшістю елементів і утворювати молекули різного складу і будови обумовлює різноманіття органічних сполук (до кінця XX століття їх число перевищило 10 млн, зараз більше 20 млн ). Органічні сполуки відіграють ключову роль в існуванні живих організмів.
Предмет органічної хімії включає наступні цілі, експериментальні методи і теоретичні уявлення:
Виділення індивідуальних речовин з рослинного, тваринного або викопного сировини
Синтез та очищення сполук
Визначення структури речовин
Вивчення механізмів хімічних реакцій
Виявлення залежностей між структурою органічних речовин та їх властивостями
1. Історія
Способи отримання різних органічних речовин були відомі ще з давнини. Єгиптяни і римляни використовували барвники індиго іалізарин, що містяться в рослинних речовинах. Багато народів знали секрети виробництва спиртних напоїв і оцту з цукор-і крахмалсодержащего сировини.
За часів середньовіччя до цих знань нічого не додалося, деякий прогрес почався тільки в XVI-XVII ст: були отримані деякі речовини, в основному шляхом перегонки певних рослинних продуктів. У 1769-1785 р. Шееле виділив кілька органічних кислот, таких як яблучна, винна, лимонна, галова, молочна і щавлева. В 1773 р. Руела виділив з людської сечі сечовину.
Виділені з тваринного або рослинного сировини продукти мали між собою багато спільного, але відрізнялися від неорганічних сполук. Так виник термін "Органічна хімія" - розділ хімії, що вивчає речовини, виділені з організмів (визначення Берцеліуса, 1807 р.). При цьому вважали, що ці речовини можуть бути отримані тільки в живих організмах завдяки "життєву силу".
Як прийнято вважати, органічна хімія як наука з'явилася в 1828 коли Фрідріх Велер вперше отримав органічна речовина - сечовину- в результаті упарювання водного розчину цианата амонію (NH 4 OCN).
Важливим етапом стала розробка теорії валентності Купером і Кекуле в 1857 р., а також теорії хімічної будови Бутлеров в 1861 р. В основу цих теорій були покладені чотиривалентність вуглецю і його здатність до утворення ланцюгів. В 1865 Кекуле запропонувавструктурну формулу бензолу, що стало одним з найважливіших відкриттів в органічній хімії. В 1875 р. Вант-Гофф і Ле Бельзапропонували тетраедричних модель атома вуглецю, за якою валентності вуглецю направлені до вершин тетраедра, якщо атом вуглецю помістити в центр цього тетраедра. В 1917 Льюїс запропонував розглядати хімічний зв'язок за допомогою електронних пар.
В 1931 р. Хюккель застосував квантову теорію для пояснення властивостей альтернантних ароматичних вуглеців, ніж заснував новий напрям в органічній хімії - квантову хімію. В 1933 р. Інгольд провів вивчення кінетики реакції заміщення у насиченого атома вуглецю, що призвело до масштабного вивчення кінетики більшості типів органічних реакцій.
Історію органічної хімії прийнято викладати у зв'язку з відкриттями зробленими в області будови органічних сполук, однак такий виклад більше пов'язане з історією хімії взагалі. Набагато цікавіше розглядати історію органічної хімії з позиції матеріальної бази, тобто власне предмета вивчення органічної хімії.
На зорі органічної хімії предметом вивчення були переважно субстанції біологічного походження. Саме цим фактом органічна хімія зобов'язана своєю назвою. Науково-технічний прогрес не стояв на місці, і з часом основною матеріальною базою органічної хімії стала кам'яновугільна смола, що виділяється при отриманні коксу прожарюванням кам'яного вугілля. Саме на основі переробки кам'яновугільної смоли в кінці XIX століття виник основний органічний синтез. У 50-60 роках минулого століття відбувся перехід основного органічного синтезу на нову базу - нафту. Таким чином з'явилася нова галузь хімії - нафтохімія. Величезний потенціал, який був закладений у новому сировину викликав бум в органічній хімії і хімії взагалі. Поява та інтенсивний розвиток такої області як хімії полімерів зобов'язана перш за все нової сировинної бази.
Незважаючи на те, що сучасна органічна хімія в якості матеріальної бази і раніше використовує сировину біологічного походження і кам'яновугільну смолу, обсяг переробки цих видів хімічної сировини в порівнянні з переробкою нафти малий. Зміна матеріально-сировинної бази органічної хімії була викликана насамперед можливостями нарощування обсягів виробництва.