Введение в органическую химию

1.  Введение в органическую химию

1.Предмет изучения органической химии.

Термин «Органическая химия» вошел в науку в середине XIX века.

Органическая химия изучает строение, свойства и практическое применение соединений углерода (кроме оксида углерода, диоксида углерода, угольной кислоты и её солей).

Органических соединений в природе намного больше, чем неорганических, несмотря на то, что эти соединения содержат в основном только 5 элементов.

Основные отличия органических соединений от неорганических:

- свойства ОС зависят не только от природы и количества атомов, входящих в состав соединения, но и от порядка связи атомов в молекуле (этим объясняется большое количество ОС).

- ОС обладают большей химической устойчивостью: реакции протекают медленней, чем для НеОС и их можно остановить на промежуточных этапах.

- ОС не устойчивы при действии высоких температурах, а при сильном прокаливании разрушаются с образованием простых веществ.

- ОС имеют нейоногенный характер молекул.

- размер молекул ОС колеблется в широком диапозоне, из-за возможности образовывать полимерные структуры.

Органические соединения играют исключительную роль для человека – эти вещества тесно связаны с процессами жизнедеятельности человека, животных (белки, нуклеиновые кислоты).

2. Причины, по которым фармацевту необходимо изучать органическую химию:

- более 80% лекарственных средств представляют собой органические соединения;

- так как организм человека состоит из органических соединений, необходимо знать механизм взаимодействия между различными ОС, чтобы моделировать процессы, проходящие в организме человека, а также влияние действия ОС на организм;

- для создания новых эффективных лекарственных средств.

2.  Цели и задачи курса органической химии.

На таблицах и плакатах, представленных в аудитории, перечислены цели, умения и навыки, которыми необходимо овладеть учащимся при изучении курса.

4. Построение курса органической химии.

Курс рассчитан на два семестра, после 4-ого семестра запланирован экзамен.

По типу все занятия делятся на теоретические, практические и лабораторные. В первом семестре 3 занятия в две недели, во втором - 4 занятия.

5. Теории, которые явились основой для создания «Теории Бутлерова. А.М.»

Научной основой органической химии, её фундаментом является теория строения органических соединений, разработанная русским ученым . Теоретические разработки добутлеровского периода внесли определенный вклад в познание строения органических соединений.

Так, немецкий химик А. Кекуле (1857 г.) создал теорию валентности, установившую четырехвалентность атома углерода и его способность образовывать углеродные цепи за счет взаимодействия атомов друг с другом.

Электрохимическая теория шведского химика Й. Берцелиуса представляла органическое соединение как соединение, состоящее из двух разноименно заряженных частей: положительной и отрицательной. Химические реакции, в которых участвуют органические соединения (ОС), происходят в соответствии с принципом: положительно заряженный фрагмент молекулы может замещаться только на положительную частицу и наоборот. Однако французский химик Дюма доказал изучением реакции хлорирования углеводородов неприменимость данной теории во всех случаях.

Теория радикалов Ю. Либиха рассматривала ОС как соединение, состоящее из неизменяемой и изменяемой в процессе химических превращений частей молекулы. Неизменяемую часть он назвал «радикал».

Теория типов французского ученого Ш. Жерара рассматривала все ОС, как производные простейших неорганических веществ, принятых за родоначальные структуры различных типов. Например, амины – это производные аммиака, а спирты – воды. Но в случае более сложных молекул отнести их к той или иной группе было достаточно сложно.

Ни одна из приведенных теорий не смогла стать всеобщей.

Только русскому ученому Александру Михайловичу Бутлерову удалось создать такую теорию, которая и в настоящее время служит научной основой органической химии.

4. Современная теория строения ОС и ее основные положения.

1.Атомы в молекулах соединены друг с другом химическими связями в соответствии с их валентностью.

В тетради учащиеся записывают:

- о валентности.

Преподаватель напоминает валентности атомов: кислорода - 2, азота - 3, серы-2, водорода-1.

2.Атомы в молекулах органических веществ соединяются между собой в определенной последовательности, что обуславливает химическое строение.

В тетради учащиеся записывают:

-о химическом строении.

Преподаватель дает определение химическому строению, которое учащиеся записывают.

Химическое строение – это определенная последовательность связи атомов в молекуле.

Химическое строение отображается структурной формулой.

Структурная формула – это изображение последовательности связи атомов в молекуле.

3.Свойства органических соединений зависят не только от числа и природы входящих в их состав атомов, но и от химического строения молекулы.

В тетради учащиеся записывают:

-об изомерии.

Меняя последовательность связи атомов, можно написать несколько химических формул разных соединений, имеющих одинаковый эмпирический состав.

Изомерия – это возможность существования различных органических соединений с разными свойствами, но имеющими при этом один и тот же состав.

4.В молекулах существует взаимное влияние атомов как связанных, так и непосредственно друг с другом не связанных.

В тетради учащиеся записывают:

-о взаимном влиянии атомов в молекуле.

5.Химическое строение вещества можно определить в результате изучения его химических свойств, и, наоборот, по строению вещества можно охарактеризовать его свойства.

В тетради учащиеся записывают:

- химическое строение ====== химические свойства.

Теория Бутлерова дала ответ на вопрос:

Почему у изомеров при изменении строения происходит изменение химических свойств?

Данное явление связано с изменением порядка связи атомов в молекуле, что приводит к изменению взаимного влияния атомов друг на друга, а это приводит к разной реакционной способностью молекулы при протекании химических реакций.

Предлагается написать структурные формулы соединений состава С3Н9N, (4 соединения) и С3Н8О (3 соединения).