Chemia organiczna

Chemia organiczna - definicja

Chemia organiczna to dziedzina chemii zajmująca się związkami chemicznymi węgla z innymi pierwiastkami. Wśród tych związków można wymienić węglowodory, związki węgla i wodoru oraz ich różnorodne pochodne, które są omówione dalej. Ważną część chemii organicznej stanowią związki węgla obecne w organizmach żywych takie jak np. węglowodany, tłuszcze, aminokwasy, peptydy i białka, zwane często biomolekułami. Do głównych dziedzin chemii organicznej należą: synteza organiczna – zajmująca się otrzymywaniem związków organicznych, fizykochemia organiczna – badaniem własności fizycznych i chemicznych tych związków oraz analiza strukturalna – skupiona na badaniu struktury przestrzennej substancji organicznych.

Związkami organicznymi nazywamy wszystkie związki węgla, poza tlenkami węgla, kwasem węglowym i jego solami (węglanami), węglikami (solami zawierającymi anion  C_{2}^{2-} ) i cyjankami (solami zawierającymi anion CN ^{-} ), które są przedmiotem zainteresowania chemii nieorganicznej. Najbardziej podstawową grupą związków organicznych są węglowodory – związki węgla z wodorem. Kolejne grupy stanowią coraz bardziej skomplikowane pochodne węglowodorów (wymienione są te najprostsze) – halogenki alkilowe i arylowe, alkohole, etery, aminy, aldehydy i ketony, kwasy karboksylowe,  węglowodany i aminokwasy.

Historycznie, podział na chemię organiczną i nieorganiczną opierał się o obecność w organizmach żywych. Chemia organiczna zajmowała się substancjami występującymi w organizmach żywych, natomiast chemia nieorganiczna – substancjami, które w nich nie występują, najczęściej - mineralnymi, takimi jak np. sól kamienna, saletra potasowa i inne sole metali. Podział ten wynikł z błędnego przekonania ówczesnych chemików (a wcześniej – alchemików), że organizmy żywe obdarzone są tak zwaną siłą witalną (łac. Vis vitalis), która sprawia, że możliwe jest życie i synteza  substancji organicznych. Uważano, że substancje nieorganiczne – te obecne w skałach i innej materii nieożywionej są pozbawione vis vitalis oraz że nie jest możliwa ich przemiana w materię organiczną bez udziału tej siły. Pogląd ten został obalony, gdy w 1828 roku niemiecki chemik, Friedrich Wohler, otrzymał mocznik (substancję organiczną, składnik moczu) z substancji nieorganicznych – izocyjanianu ołowiu i wody amoniakalnej.

Chemia organiczna - reakcje

W chemii organicznej wystepuje ogromna ilość przekształceń: alkohole, ketony aldehydy ulegają reakcjom utlenienia. Estry, amidy, laktony, laktamy ulegają hydrolizie.

Ogólnie reakcje możemy podzielić na: 

Substytucja- oznacza podstawienie jakiegoś atomu innym atomem lub cząsteczką,

eliminacja- oznacza usunięcie jakiegoś atomu (najczęściej chlorowca) z cząsteczki,

addycja-  oznacza przyłączenie jakiegoś fragmentu np. do olefiny,

kondensacja- to reakcja powstawania  cząsteczki będącej sumą substratów pozbawionych cząsteczki wody (np. tworzenie estrów to kondensacja kwasu i alkoholu).

Oprócz tych podstawowych wystepuje wiele reakcji imiennych np.:

- reakja Apple (reakcja podstawienia  grupy hydroksylowej atomem chlorowca)

- addycja aldolowa

- reakcja Baeyer'a-Villiger'a

- cyklizacja Bergmana

- reakcja Cannizaro

- kondensacja Claidena

- kondensacja Dieckmanna 

- reakcja Dielsa-Aldera

- reakcja Favorskiego

- reakcja Friedla-Craft'a

-synteza Gabriela

- eliminacja Hoffmann'a

-reakcja Hella-Volharda-Zielińskiego

- epoksydacja Jacobsena

- kondensacja Knoevenagla

- reakcja McMurry

- reakcja Mitsunobu

- annulacja Robinsona

- epoxydacja Sharplessa

- alkilacja Friedla-Craftsa

i wiele innych.

Chemia organiczna-zadania

Określ do jakiego typu reakcji należą poniższe przekształcenia:

a). aldehyd \rightarrow  kwas karboksylowy

b).  keton \rightarrow  alkohol 

c). lakton \rightarrow  hydroksy kwas

d).  aminokwas+ aminokwas  \rightarrow  dipeptyd

odpowiedzi:

a). utlenianie

b). redukcja

c). hydroliza

d). kondensacja