Углеводороды. Предельные углеводороды. Непредельные углеводороды. Циклоалканы., страница 2

В 1858г шотландский химик А. Купер сделал еще один шаг к разработке теории строения органических соединений, он обнаружил способность атома углерода образовывать длинные цепи. Эта теория была сформулирована в 1861г русским ученым А. М. Бутлеровым. Он закончил естественное отделение физико-математического факультета Казанского университета и в первые годы студенчества увлекался биологией (энтомологией). Однако, благодаря Н. Н. Зинину и К. Клаусу, лекции которых он посещал заинтересовался химией и в 1849г. уже читал неорганическую химию, затем и часть курса химии, защитил магистерскую, а в 1853г – докторскую диссертацию. Затем был избран по предложению Д.И. Менделеева профессором Петербургского университета и стал академиком. Свой доклад о теории строения органических соединений «О химическом строении веществ» он докладывал в городе Шпейере.

Дальнейшее развитие теории было сделано В. В. Марковниковым в его докторской диссертации «Материалы к вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях». Его исследования изучаются и сейчас в виде «правил Марковникова» - одно из них: « галоид присоединяется к наименее гидрогенизованному углероду, т.е. такому, который наиболее подвержен влиянию других углеродных паев».

Затем бензольная теория А. Кекуле, который выступил с идеей, что шесть атомов углерода, образующие замкнутую цепь (бензольное кольцо), связаны друг с другом попеременно то одной, то двумя связями, что позволяет вывести из такого строения все производные, относящиеся к группе ароматических соединений. К концу Х1Х в. органический синтез стал главным направлением в развитии органической химии, что в значительной степени определило прогресс химических знаний в целом. Мощным стимулом в развитии исследований по органическому синтезу стали потребности производства разнообразных искусственных и синтетических материалов. Они служили вначале заменителями натуральных продуктов, но вскоре получили самостоятельное и даже основное значение в качестве исходных для изготовления разнообразных изделий промышленного и бытового назначения.

Развитие органической химии в ХХ в. характеризуется значительными достижениями в теоретической области, особенно в установлении природы химической связи, структуры молекул и механизма химических превращений. В основе разработки новых представлений, помимо теории строения и стереохимической теории, легли также и новейшие достижения физики атомов и волновой теории. Это, в первую очередь, учение о природе химической связи: ковалентной или гомеополярной и координационной или гетерополярной, теория химической связи на основе метода молекулярных орбиталей и мезомерии (от греч. средний и часть), согласно которым реальная структура молекул рассматривается как нечто среднее между двумя или несколькими мыслимыми структурами. В отношении особенностей протекания химических процессов на основе законов физики и физической химии были выведены закономерности протекания синтетических реакций: нуклеофильный для реагентов, которые дают электронную пару для вновь возникающего при их действии соединения, и электрофильный, когда реагент не дает электронной пары для возникающей связи. Соответственно такие реакции получили названия реакций нуклеофильного и электрофильного замещения, а также реакции радикального замещения, которые характеризуются расщеплением ковалентной связи у исходного вещества и образованием либо 2-х новых продуктов замещения, либо одного продукта и свободного радикала.

В истории развития химии выделяются несколько периодов:

1.Эмпирический – конец ХV111 – начало Х1Х в. именно в этот период были начаты работы по элементному анализу и установление молекулярной массы как подхода к молекулярным формулам. В этот период еще господствовало виталистическое учение, согласно которому органические вещества возникают под действием так называемой жизненной силы. Авторитетом в этом направлении был шведский ученый Я. Берцелиус. Это направление было тупиковым, т.к. по существу признавало органический мир непознаваемым.