Chemia organiczna/Podstawy teoretyczne chemii organicznej/Historia chemii organicznej

Krótka historia

Jöns Jacob Berzelius, szwedzki chemik i lekarz, jako pierwszy użył sformułowania "chemia organiczna" w 1807 roku. Zagadnienie to miało dotyczyć związków o pochodzeniu biologicznym. Na początku XIX wieku przyrodnicy i naukowcy zaobserwowali duże różnice pomiędzy związkami pochodzącymi od żywych organizmów i martwych.

Chemicy zauważyli, iż istnieje znacząca różnica we właściwościach tych dwóch rodzajów związków. Została wtedy zaproponowana teoria siły życiowej (wtedy przyjęta) jako wyjaśnienie tych różnic. Siłą życiowa była wg chemików siłą która istnieje tylko w żywych organizmach, a nie występuje w nieorganicznych związkach.

Synteza mocznika

Mocznik

Friedrich Wöhler jest uważany za pioniera chemii organicznej dzięki otrzymaniu mocznika (składnika moczu wielu zwierząt), związku organicznego, gdzie substratami były wyłącznie związki nieorganiczne. Dziś reakcja ta nosi nazwę "synteza Wöhlera" i polega na ogrzaniu cyjanianu amonu NH₄NCO, co powoduje powstanie mocznika (NH₂)₂CO. Do czasu przeprowadzenia tej reakcji w 1828 roku chemicy uważali, że substancje organiczne mogą powstać tylko pod wpływem "siły życiowej" w ciałach zwierząt i roślin. Synteza Wöhlera zburzyła mit o "sile życiowej".

Synteza mocznika była przełomowym odkryciem dla biochemików, ponieważ pokazała, że związek organiczny jest nie tylko wytwarzamy w żywym organizmie, ale można go także otrzymać w laboratorium z substancji uważanych za nieożywione.

Chemia organiczna i nieorganiczna

Pomimo pierwszego założenia, iż chemia organiczna miała opisywać związki pochodzenia biologicznego, w obecnych czasach chemia organiczna opisuje związki węgla, nawet te nie mające pochodzenia biologicznego. Kilka związków węgla jest jednak zaliczanych do chemii nieorganicznej, przykładem jest dwutlenek węgla, który jest najbardziej znanym związkiem węgla nie zaliczanym do chemii organicznej.

Chemia organiczna skupia się na atomie węgla oraz na elektronach w łańcuchach i pierścieniach węglowych, a także opisuje sposób dzielenia elektronów z innymi atomami przyłączonymi do atomów węgla. Chemia organiczna głównie opiera się na wiązaniach kowalencyjnych oraz elementach niemetalicznych, jednakże jony i metale odgrywają znaczącą rolę w niektórych reakcjach.

Chemia organiczna ma ogromną ilość zastosowań, m.in. w plastikach, barwnikach, farbach, przyprawach, perfumach, detergentach, materiałach wybuchowych, paliwach i wielu innych. Po przeczytaniu listy składników posiłku jaki zjadamy, lub chociażby składu szamponu którym myjemy głowę znajdziemy tam listę wielu związków organicznych.

Wydarzenia mające znaczenia dla chemii organicznej

Jednym z najważniejszych chemików wszech czasów był Antoine Laurent Lavoisier. Ten francuski chemik jest często nazywany "Ojcem Nowej Chemii" i często zajmuje pierwsze miejsce w panteonie wielkich chemików. Każda książka o chemii mówi o jego pracy i odkryciach. W tej książce jednak nie będziemy o tym mówić, ponieważ jego badania nie dotyczyły chemii organicznej.

Berzelius i Wöhler zostali omówieni powyżej, a ich praca miała ogromny wpływ na rozwój chemii organicznej. Po nich było jeszcze trzech naukowców, którzy wnieśli bardzo znaczący wkład w rozwój chemii organicznej. Byli to: August Kekulé, Archibald Couper oraz Alexander Butlerov.

Kekulé był niemieckim chemikiem i prawdopodobnie jako pierwszy zaproponował koncepcję izomerii, udowadniając, iż atom węgla w związkach organicznych tworzy cztery wiązania. Kekulé wywnioskował z tego, iż węgiel tworząc cztery wiązania może łączyć się ze sobą tworząc łańcuchy, oraz stwierdził, że taka sama ilość atomów może połączyć się na kilka różnych sposobów. Couper i Butlerov doszli do takich samych wniosków niezależnie od siebie mniej więcej w tym samym czasie.

W ciągu XIX wieku i na początku XX wieku eksperymenty wykazały nowe wiadomości na temat atomów, cząsteczek i wiązań. W 1916 roku Gilbert Lewis odkrył wiązanie kowalencyjne polegające na uwspólnieniu elektronów. Laureat nagrody Nobla, Linus Pauling, dokładniej przebadał i opisał wiązania kowalencyjne. Znaczących odkryć dla chemii organicznej dokonali także Sir Robert Robinson i Sir Christopher Ingold.