Теорія будови органічних сполук

Нові поняття й терміни:

хімічна будова, теорія хімічної будови, віталістична теорія, ізомерія, взаємний уплив атомів у молекулі.

§ 2. З ІСТОРІЇ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

Як самостійна галузь хімічної науки органічна хімія виникла на початку ХІХ ст. У 1808 р. шведський учений Я. Берцеліус запропонував цю назву, що походить від слова організм. Органічними, на відміну від неорганічних (мінеральних), називали речовини, добуті з рослинних і тваринних організмів. На той час уже було з’ясовано, що всі ці речовини містять Карбон.

Перші синтези органічних речовин. Нині кожному знайоме словосполучення синтетичні речовини, кожен їх використовує. Проте так було не завжди, шлях, який пройшла органічна хімія від вивчення природних органічних речовин до їх синтезу, був досить довгим. Ще на початку ХІХ ст. жоден учений не міг припустити можливість утворення органічної речовини in vitro (лат. у склі, пробірці). Уважалося, що органічні речовини можна виділяти з продуктів рослинного й тваринного походження, вивчати їх у готовому вигляді, але добути в лабораторії з інших речовин, тобто хімічним способом, неможливо. Згідно з віталістичною теорією, що панувала на той час у хімії, органічні речовини можуть утворюватися лише в живих організмах під упливом «життєвої сили» (від лат. vis vitalis — життєва сила). Такі погляди гальмували розвиток органічної хімії, і до середини ХІХ ст. синтетичні методи в цій галузі не розвивалися.

Фрідріх Велер (1800—1882)

Німецький хімік, професор Геттингенського університету. Працював у галузі органічної та неорганічної хімії. Синтезував низку органічних сполук, установив їхні формули. Уперше синтезував природну органічну речовину — сечовину з неорганічних речовин.

У 1828 р. німецький хімік Ф. Велер повідомив, що добув органічну речовину — сечовину з неорганічних речовин за такою реакцією:

Сечовина належить до речовин тваринного походження і є продуктом білкового обміну в організмі (мал. 1, 2). У листі до Берцеліуса Велер написав, що може робити сечовину, не потребуючи для цього ні нирок, ні живої істоти взагалі — чи то людини, чи собаки. Це повідомлення стало науковою сенсацією.

Мал. 1. Сечовина: а — кристали; б — масштабна модель молекули

Мал. 2. Атоми різних елементів у моделях молекул прийнято позначати різними кольорами

Наведену реакцію вважають першим в історії хімії синтезом органічної речовини, хоча слово синтез щодо органічних сполук уперше увів у 1845 р. німецький хімік А. Кольбе. Того року він синтезував оцтову кислоту.

У 1854 р. французький учений М. Бертло вперше синтезував жироподібну речовину, а в 1861 р. російський учений О. М. Бутлеров — цукристу речовину. Серед авторів перших синтезів органічних речовин є й український учений, академік Іван Якович Горбачевський. У 1882 р. він синтезував сечову (уреатну) кислоту. Ця сполука є кінцевим продуктом обміну білків у деяких плазунів і птахів.

Першими синтезами органічних сполук було доведено принципову можливість їх добування в лабораторіях, а надалі — й у промислових умовах. Це був початок широкого поступу органічної хімії, що триває й донині.

Українські вчені зробили вагомий внесок у розвиток органічної хімії. Усьому науковому світові відомі імена С. М. Реформатського (1854— 1936), І. Я. Горбачевського (1854—1942), М. І. Коновалова (1858—1906), А. І. Кіпріанова (1896—1972), Є. О. Шилова (1893—1970), О. В. Кірсанова (1902—1992). Докладніше про цих учених ви довідаєтеся під час подальшого вивчення органічної хімії.

Іван Якович Горбачевський (1854—1942)

Український учений, академік. Народився в Україні, працював у Відні, Празі, професор, ректор Українського вільного університету в Празі. Наукові праці стосуються органічної хімії та біохімії. Вперше синтезував сечову кислоту і з’ясував шляхи її утворення в організмі. Висловив думку про амінокислотний склад білків. Уперше виділив чисті нуклеїнові кислоти із тваринних організмів. Зробив внесок у розвиток української наукової термінології. Автор підручників хімії українською мовою.

Завдання для самоконтролю

1. Чи можна стверджувати, що органічна хімія належить до молодих наук порівняно з астрономією, ботанікою, інформатикою, генетикою.

2. Хто й коли вперше синтезував органічну речовину?

3. Схарактеризуйте значення перших синтезів органічних речовин для розвитку органічної хімії.