Orgaanilise keemia areng (0)

Orgaanilise keemia areng
Mõiste orgaaniline aine andis 1807 rootsi keemik J.J. Berzelius . Etanool ja etaanhape olid varem teada.
Kehtis VITALISMI idee, mida toetas Stahl, kes oli omal ajal autoriteet: ta väitis, et on rida aineid, mida saab toota vaid elusorganism , käsitlusviis sellest ongi vitalism . Berzelius vastandas anorgaanilised ained orgaanilistele ainetele ehk eluta ained elusorganismidest pärit ainetele.
Michel Eugéne Chevreul (1786-1889) prantsuse keemik, sai 1809 rasva keetmisel leelisega seebi, mille töötlemisel happega sai rasvhappe. Hiljem tõestas, et rasvadest eraldub seebiks keetmisel glütserool.
Konstantin Sigismundovitš Kirchoff (1764-1833), vene keemik, kes sai 1812 tärklise kuumutamisel happega suhkru (glütserooli).
Henri Baraconnot (1780-1854) prantsuse keemik, sai 1820 želatiini kuumutamisel happega lämmastikku sisaldava orgaanilise happe- glütsiini, millele rootsi keemik Berzelius hakkas nimetama esimesena aminohapeteks.
William Prout ( 1785 -1850) inglise keemik, uuris seedimisprotsessi, avastas maos soolhappe HCl 1824, liigitas toitained kolme rühma 1827: rasvad , sahhariidid ja proteiinid ja 4.aine oli vesi!
Friedrich Wöhler (1800-1882), saksa keemik, Berzeliuse õpilane, uuris 1824 tsüanaate AgOCN jt ja Justus Liebig Fulmiaate AgCNO. Nad saatsid andmed avaldamiseks Gay- Lussac ´ile, kes avastas, et esitatud ained on sama koostisega, kuid täiesti erinevate omadustega. Gay-Lussac saatis probleemi Berzeliusele, kes 1830 avastas, et viinhape ja viinamarihape on samasuguse koostisega C4H6O6, ta andis sellistele ühenditele nimetuse ISOMEERID (sama määr). Wöhler ja Liebig tegid hiljem tihetat koostööd. 1828 sai Wöhler ammooniumtsüanaadi NH4OCN kuumutamisel juhuslikult karbamiidi ehk uurea CO(NH2)2. See oli 1.orgaanilise aine süntees lähtudes anorgaanilistest ainetest. Org ainetes on C-C ja C-H sidemed. Uureas seda ei olnud, oli segadus org aine mõistega. Uurea süntees oli 1.kivi laviinis kukutamaks vitalismi ideed, kuid see uurea süntees ei kummutanud vitalismi. Tänu CO2-le toimub fotosüntees, tekib org aine, CCl4 loetakse orgaaniliseks lahustiks, kuid on organismidele märgine. Seega lähenemine pole õige org aine mõistele. 1845 sai Wöhleri õpilane Kolbe lähtudes lihtainetest ÄÄDIKHAPPE, mis oli 1.org aine. See tegi häguseks piiri anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete vahel. 1861 defineeris KEKULE org keemiat kui C-ühendite keemiat. Wöhler huvitus peamiselt anorgaanilisest keemiast , töötas välja meetodi metallilise Al(1827) ja Be(1828) saamiseks, avastas CaC ja võimaluse selle reageerimisel veega saada etüüni. Avastas sõltumatult Sefströmist vanaadiumi, uuris tsüaniide, hiljem märkis C ja Si sarnasust , sai esimesena silaani SiH4- so metaani räni- analoog . 1836 sai Göttingenis Ülikooli keemiaprofessoriks, arendas välja tugeva keemiakeskuse.
Justus von Liebig (1803-1873) saksa keemik, Gay-Lussaci õpilane, uuris koos Wöhlwriga benseeni derivaate, 1832 avastasid , et bensoüülrühm C6H5CO- võib muutumatult üle minna reaktsioonides ühest ainest teise.
See avastus seostus Berzeliuse radikaalide teooriaga. RADIKAALid (lad k- juur ) on org ainetes esinevad tervikrühmitused, mis ei lagune keemilistes reaktsioonides ja käituvad nagu aatomid anorgaanilistes ainetes. Radikaalid koosnevad vaid C ja H aatomitest, kus C on neg laenguga ja H on pos laenguga (osalaengu mõistet ei olnud veel) ja seostuvad omavahel elektriliste jõududega.
Esimese radikaali tegi kindlaks Gay-Lussac ja Thenard 1810 uurides sinihapet ja tsüaniide. Nad avastasid, et –CN rühm käitub analoogselt halogeeni aatomiga, st on nn pseudohalogeen ehk ditsüaan (CN)2.
Liebig töötas pikemat aega GISSENI Ülikoolis keemiaprofessorina, rajas kaasaegse keemialabori ja arendas välja tugeva laboratoorse õppetöö. Tal oli palju õpilasi ja ta rajas tugeva keemiakoolkonna Saksamaal. Ta tegeles biokeemiaga, uuris koevedelikke, verd, uriini. Tegi kindlaks, et kehasoojus ja–energia saadakse toitainete süsivesikute ja rasvade oksüdeerumisel vabaneva energia arvel. Arvas , et seedimine on puhtalt keemiline, mitte eluga seotud protsess, diskuteeris selle üle Pasteu´iga. Tegeles agrokeemiaga; tegi kindlaks, et mullad kaotavad viljakuse mineraalainete Na, K, Ca, P ühendite sisalduse vähenemisel. Soovitas esimesena kasutada MINERAALVÄETISI. N-väetisi ei pidanud vajalikuks arvates, et taimed saavad N omastada õhulämmastikust.
Leopold Gmelin (1788- 1853 ) saksa keemik, tegeles boikeemiaga, uuris seedeprotsesse jms. Võttis kasutusele aineklasside nimetused ESTER ja KETOON. Koostas ensoklopeedilise käsiraamatu "Handbuch der theoretischen Chemie", mis sai aluseks käsiraamatule "Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie": 1.väljaanne 1817 – 3 köidet, millest orgaanilist keemiat 1 köide ja 2.väljaanne 1843- 9 köidet, millest orgaanikat 6 köidet. Need teadmikud on kõige kompaktsemad teosed, mida antakse välja ka tänapeval anorgaanika osas.
Jean Baptiste André Dumas (1800-1884) prantsuse keemik. 1833 töötas välja lämmastiku määramise meetodi org ainetes, arendades välja kvanatitatiivse orgaanilise analüüsi alused. 1839 sünteesis trikloroetaanhappe. Ta esitas esialgse versiooni orgaaniliste ainete tüüpide teooriast, kuid taganes Berzeliuse survel . Seda teooriat arendas edasi tema õpilane Llaurent.
Augustus Laurent (1807-1853) prantsuse keemik, Dumaś õpilane, hariduselt mäeinsener, töötas assistendina Dumaś juures, hiljem keemiaprofessorina Bordeauxś. Oli 1 väheseid, kes toetas Avogadro hüpoteesi ja püüdis propageerida selle arvestamist aatommasside määramisel. Kritiseeris oma doktoritöös Berzeliuse vaateid laengute osatähtsuse kohta org ainete moodustumisel (enne Dumas´d jt) ja radikaalide jagamatust, seepärast jäid Berzeliuse survel Laurentile tähtsamad keemialaborid suletuks, ta jäi elulõpuni tööle provintsi. Liebig lõpuks tunnistas Laurenti ideid, kuid Wöhler, kui Berzeliuse õpilane, jäi Berzeliusele kindlaks.
1836 näitas eksperimentaalselt, et etanooli molekulis vesinike aatomite osaline asendamine kloori aatomitega ei põhjusta suuri muutusi ühendi omadustes. Arendas välja org ainete tüüpide teooria, mille järgi koosnevad orgaanilised ühendid aatomite rühmitustest, mis seostuvad ühendi tuumaga (tuumaks võib olla 1 aatom ). Aatomite laengud pole seejuures olulised. Klassifitseeris orgaanilised ained tüüpideks e peredeks. Ühte tüüpi ühenditel on samasugune tuum. Vee molekulist lähtuvates ühendites on tuumaks hapniku aatom, ammoniaagi molekulist lähtuvates ühenites aga N aatom. Ühe vesiniku aatomi asendamisel orgaanilise radikaaliga vee molekulis (metüül, etüül jne)saadakse alkohol ja ammoniaagi molekulist amiin jne. Tänapäeval on radikaali mõiste teine- 1 paardumata elektron orbitaalil. Ta koostas ka orgaaniliste ainete kolmemõõtmelised mudelid, mis aga ei äratanud tol ajal tähelepanu. Berzeliuse survel jäid Laurentile tähtsamad keemialaborid suletuks, ta jäi elulõpuni tööle provintsi. Liebig lõpuks tunnistas Laurenti ideid, kuid Wöhler jäi Berzeliusele kindlaks.
Gmelini käsiraamatu hilisemates väljaannetes ja Beilsteini entsoklopeedias 1880 võeti kasutusele Laurenti esitatud org ainete käsitlus. Tema ettepanekud org ainete nomenklatuuri kohta olid aluseks Genfi nomenklatuuri koostamisel 1892.
Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818-1884) saksa keemik, Wöhleri ja Bunseni õpilane, oli seotud 1847- 1851 Liebigi ja Wöhleri kirjutatud "Puhta ja rakenduskeemia " käsiraamatu väljaandmisega. Oli Bunseni järel keemiaprofessor Marburgis, hiljem Leipzigi Ülikoolis.
Kolbe näitas, et org ühendeid on võimalik saada lähtudes anorg ainetest. 1843-45 sünteesis etaanhappe, arendas edasi struktuursete radikaalide ideed, aidates kaas struktuuriteooria loomisele. Ennustas sekundaarsete ja tertsiaarsete alkoholide olemasolu. Tegeles rasvhapete jt org hapete soolade elektrolüüsiga. Avastas koos Franklandiga, et nitriilide hüdrolüüsil tekivad vastavad happed . Valmistas esimesena salitsüülhapet- naatriumfenolaadi kuumutamisel koos CO2-ga 100 atm rõhu all ja 125ºC ja järgneval töötlemisel H2SO4-ga – KOLBE SÜNTEES.
Charles Adolphe Wurtz (1817-1884) prantsuse keemik, oli 1852 . –st keemiaprofessor Sorbonne ´i Ülikoolis. Koostas „Puhta ja rakenduskeemia“ sõnastiku. 3 köites 1868-1878 ja lisa 1880-1886.
Hiljem pühendus org keemiale, avastas 1849 etüül-ja metüülamiini, amoniaagi esimesed derivaadid . Näitas, et N-sisaldavad org ühendid on tuletatud ammoniaagi molekulidest, asendades selles 1 või mitu H aatomit org radikaalidega. Nim need ühendid AMIINIDEKS. 1856 sai esimesena etüleenglükooli. Sünteesis süsivesinikke halogeenoalkaanide reageerimisel Na-ga eeterlahuses nn Wurtzi reaktsioon . Uurides etanaali polümerisatsiooni avastas aldoolse kondensatsiooni 1872, pakkus välja meetodi estrite saamiseks lähtudes alküülhalogeniididest. 1867 koostöös Kekuléga sünteesis benseenist fenooli . 1848 uuris N-sisaldavaid org ühendeid. Võttis kasutusele külgharuga destillatsioonikolvi- Wurtzi kolb . Tegeles biokeemia ja meditsiinilise keemiaga, avaldas artikleid atomistliku teooria toetuseks.
William Williamson (1824-1904) inglise keemik, sai Heidelbergist meditsiinihariduse, õppis Liebigi ja Graham ´i juures. Oli 1849a Londonis University College´i professor .
Uuris alkoholide ja eetrite struktuuri. Arendas org ainete tüüpide teooriat, näidates 1850-1852, et vee molekulist saab tuletada ka eetrid- asendades vee molekulis mõlemad vesinikud alküülradikaaliga. Näitas väävelhappe katalüütilist toimet alkoholist eetri sünteesimisel.
Charles Frederic Gerhardt (1816-1856) prantsuse keemik, õppis Karlsruhes, Leipzigis, Gissenis, Dresdenis . 1844 sai keemiaprofessoriks Montpellier´s, vahepeal töötas Pariisis, 1855 keemiaprofessor Strasburgis.
Uuris org aineid, eriti hapete anhüdriide. Defineeris happeid neis sisalduva asendatava vesiniku järgi. Arendas välja org ainete homoloogiliste ridade ehk seeriate kontseptsiooni . Kõik org ained on tuletatavad neljas anorg ainestasendades nendes vesinike aatomeid teiste aatomite või rühmadega: vee tüüp ( alkoholid , eetrid, happed, alused, soolad , estrid , oksiidid , sulfiidid); HCl tüüp ( kloriidid , bromiidid, jodiidid , fluoriidid, tsüaniidid); NH3 tüüp (amiinid, amiidid , nitriidid, fosfiidid) ja H2 tüüp (hüdriidid, aldehüüdid). Selle klassifikatsiooni alusel oli võimalik ennustada tohutul hulgal senitundmatuid org ühendeid ja nende põhiomadusi. Sünteesis ATSETÜÜLSALITSÜÜLHAPPE, kuigi ebapüsivas ja ebapuhtas vormis.
August Wilhelm von Hofman (1818-1892) saksa keemik, Liebigi õpilane, töötas pikemat aega Londonis, asutas Saksa Keemia Ühingu.
Uuris peamiselt N ja P sisaldavaid org ühendeid ja alkohole , rajas Saksamaal paljude org ühendite sealhulga sünteetiliste värvainete tööstusliku tootmise, 1849 samaaegselt Wurtziga avastas org alused. 1868 avastas metanaali ehk formaldehüüdi, mille 35-40%list vesilahust – formaliini- hakati kasutama desinfitseerimiseks ja elusorganismide kudede säilitamiseks.
Pierre Eugéne Marcellin Berthelot (1827-1907) prantsuse keemik, Dumas´ ja Balard´i õpilane, 1854 kaitses doktoritöö looduslike rasvade sünteesile ehk glütserooli reageerimisel rasvhapetega; 1859 a-st oli keemiaprofessor.
Oli tänapäevase orgaanilise keemia rajaja, üks esimesi, kes kasutas paljude org ühendite saamiseks SÜNTEESI: nagu METANOOL , ETANOOL, BENSEEN , ETÜÜN, mitmed RASVAD, SUHKRUD jt, millega näidati VITALISMI TEOORIA ALUSETUST. Sünteesis ka selliseid org ühendeid, mida looduses ei esine ning avaldas org SÜNTEESI KOHTA OLULISI TÖID.
Lühikokkuvõte orgaanilise keemia kujunemise loost; koostas Lilian Kippasto 2007 TÜ õppematerjalide põhjal.