Индивидуальный проект "Роль отечественных ученых в создании органической химии".

• 1 слайд

  РОЛЬ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ В СОЗДАНИИ И РАЗВИТИИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ.
  

• 2 слайд

  Актуальность темы:
  Выбор данной темы обусловливается ее актуальностью.
  Цель работы собрать и проанализировать имеющуюся литературу по данной теме, рассмотреть вклад и судьбу ученых в этой области, проанализировать роль открытий отечественных ученых в развитие органической химии.
  Задачи:
  Рассмотреть биографические данные ученых;
  Проанализировать вклад русских ученых в развитие органической химии;
  Проанализировать информацию и сделать вывод о достижениях и их значении для страны.
  Органическая химия  — раздел химии, изучающий соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза. Развитие органической химии - основа прогресса. Она имеет исключительно важное познавательное и народнохозяйственное значение.
  Природные органические вещества и их превращения лежат в основе явлений Жизни. Поэтому органическая химия является химическим фундаментом биологической химии и молекулярной биологии - наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне. Исследования в этой области позволяют глубже понять суть явлений живой природы.
  Множество синтетических органических соединений производится промышленностью для использования в самых разных отраслях человеческой деятельности.
  Это - нефтепродукты, горючее для различных двигателей, полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи и т.д.), поверхностно-активные вещества, красители, средства защиты растений, лекарственные препараты, вкусовые и парфюмерные вещества и т.п. Без знания основ органической химии современный человек не способен экологически грамотно использовать все эти продукты цивилизации.
  Для современной молодежи важно знать, какой вклад внесли отечественное ученые в развитие науки, как повлияли их открытия на развитие России
  

• 3 слайд

  
  Химическая наука и химическая технология не существовали до открытия основных законов химии –сохранения массы закона и атомно-молекулярной теории . Эти открытия были сделаны во второй половине 18 века и в начале 19 века нашим великим ученым , соотечественником Михаилом Васильевичем Ломоносовым и выдающимися химиками – французом Антуаном Лавуазье и англичанином Джоном Дальтоном [1].
  М.В.Ломоносов был ученым-энциклопедистом , но его любимой областью была химия . Его работы в области химии оказали огромное влияние на последующее развитие органической химии [2] . В сочинениях Ломоносова встречается термин «органический», но под ним он подразумевает не органические вещества , а организованную материю , органы растений и животных [1].
  Ломоносов - ученый-материалист, рассматривает превращения и изменения в организованной материи с общехимической точки зрения , не привлекая сверхъестественные силы [1].
  Научные традиции , заложенные Ломоносовым в России , сыграли большую положительную роль в становлении отечественной науки [2].
  

• 4 слайд

  После Ломоносова изучением органических веществ в России занимался Товий Егорович Ловиц .Он получил кристаллическую винную и ледяную уксусную кислоты , абсолютный этиловый спирт , а также усовершенствовал способы получения эфиров [3].
  

• 5 слайд

  С 1838 года в Петербургском университете начал свою научную и педагогическую деятельность Александр Абрамович Воскресенский (1809-1880).Ему принадлежит ряд крупных исследований в области органической химии . Он установил Элементный состав нафталина , подробно изучил мочевую кислоту , выделил из бобов какао алкалоид – теобромин , близкий по составу к кофеину[4].
  Воскресенский воспитал целую плеяду русских химиков , среди которых Д.И.Менделеев ,Н.Н.Бекетов . Ученые называли А.А.Воскресенского «дедушкой русской химии».
  

• 6 слайд

  Выдающимся современником Воскресенского был Николай Николаевич Зинин(1812-1880).Много лет жизни он отдал Казанскому университету . Там в 1834 Зинин восстановлением нитробензола получил анилин .
  Зинин сделал еще очень многое в органической химии. Например, он исследовал продукты превращения мочевины и производные бензойного альдегида , впервые синтезировал горчичное масло . В 1853 он осуществил первую попытку применения нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества [5].
  Анилин
  

• 7 слайд

  Открытие в 1869 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодического закона и создание системы химических элементов имело огромное значение не только химии , но и для всего нашего миропонимания . Это открытие стало основой современного учения о веществе . Менделеевым разработана гипотеза об органическом происхождении нефти . Также им было выдвинуто предложение о подземной газификации угля [6].
  Менделеев был человеком передовых убеждений , большим другом молодежи . Более 30 лет он занимался преподавательской деятельностью . Им написан первый учебник по органической химии на русском языке .
  Деятельность Менделеева – это целая эпоха в научном и промышленном развитии [6].
  

• 8 слайд

  Александр Михайлович Бутлеров (1794-1886) закончил естественное отделение физико-математического факультета Казанского университета[7].
  В 1861 году Бутлеров ввел термин «химическое строение» и сформулировал основные положения своей знаменитой теории строения молекул органических соединений . Она изложена Бутлеровым в классическом труде «Введение к полному изучению органической химии»[10].
  
  Бутлеров впервые осуществил синтез ряда органических веществ и подробно изучил многие технологические процессы. Так, он смог провести синтез изобутилена и полимеров на его основе. Бутлерову принадлежит открытие полимероформальдегида. Он предвидел большое практическое значение гидратации этилена[7].
  

• 9 слайд

  В течение многих лет А.М.Бутлеров вел педагогическую работу в Казанском и Петербургском университетах, был членом многих научных обществ.
  Менделеев высоко ценил Бутлерова. Он писал: «Александр Михайлович Бутлеров – один из замечательных русских ученых. Направление ученых трудов Александра Михайловича не составляет продолжения или развития идей его предшественников, а принадлежит ему самому».
  Идеи Бутлерова были развиты его учениками:
  Марковников.
  Вагнер.
  Зайцев.
  .
  

• 10 слайд

  Химическая лаборатория
  Казанского университета.
  

• 11 слайд

  Подтверждением бутлеровской теории строения явился синтез изомасляной кислоты, впервые синтезированной В. В. Марковниковым. В 1869 году он подготовил докторскую диссертацию «Материалы к вопросу в химических соединениях».
  Объясняя взаимное влияние атомов в молекулах соединений, он привлек представление о химическом сродстве, проявление которого и обуславливает взаимовлияние атомов[8].
  Марковников, подробно изучая реакцию галогеноводородов к алканам, установил несколько положений, получивших название правил Марковникова[8].
  Марковников исследовал состав кавказской нефти, выделил из нее циклопентан, циклогексан. Впервые указал на роль серной кислоты как катализатор в процессе получения сложных эфиров.
  

• 12 слайд

  Он обнаружил зависимость скорости реакции от строения, концентрации реагирующих веществ и растворителя[9].
  Н. А. Меншуткин опубликовал серию статей под общим заглавием «Исследование влияния изомерии спиртов и кислот на образован е сложных эфиров»[10].
  Большой вклад в развитие органической химии внесли:
  

• 13 слайд

  Федор Федорович Бейльштейн
  Создал знаменитый справочник по органической химии.
  Он проделал титаническую работу, собрав сведения о всех известных в то время органических веществах.
  
  

• 14 слайд

  Алексей евграфович Фаворский
  Установил, что алкены при соответствующих условиях могут превращаться в алкадиены.
  
  Исследовал реакцию полимеризации алкинов[10].
  
  Способность алкинов к полимеризации ученый объяснил большей устойчивостью полимерв, чем исходного мономер[9].
  

• 15 слайд

  
  
  разработкой различных
  технологических процессов,
  созданием новых полимерных
  материалов,
  моющих средств,
  красителей,
  лекарственных препаратов.
  ХИМИЧЕСКАЯ НАУКА В России всегда была тесно связана с производством.
  Первая половина XX в. Характеризуется:
  

• 16 слайд

  Сергей Васильевич Лебедев
  Разработал способ получения дивинила из спирта в присутствии смешанного катализатора, выполняющего две функции – дегидрирование и дегидрогенизацию.
  
  Дивинил стал исходным мономером для получения каучука. Превращение дивинила и его гомологов в каучукоподобные полимеры – естественный для этих веществ переход от малостойкой молекулы мономера к более стойкой молекуле высокого веса.
  Синтез каучука является первым выдающимся успехом советской высокомолекулярной органической химии[10].
  
  

• 17 слайд

  Впервые получил (1910) образец синтетического бутадиенового каучука.
  С 1932 г. по способу Лебедева в СССР начала создаваться впервые в мире промышленность синтетического каучука.
  Один из первых советских заводов по производству синтетического каучука.
  

• 18 слайд

  Эти роботы проводил Николай Дмитриевич Зелинский
  Крупные успехи отечественной органической химии связаны с изучением состава нефти различных месторождений и исследованиями процессов термического разложения нефти и продуктов ее перегонки
  

• 19 слайд

  
  Зелинский одним из первых осуществил синтез индивидуальных углеводородов, входящих в состав нефти получил соединения на основе алканов.
  Ему удалось найти эффективные катализаторы( платина и палладий, нанесенные на активированный уголь) для реакций дегидрогенизации. Дегидрогенизацией низших алканов были получены ценнейшие алкены – этилен, пропилен, бутилены.
  
  Работы Н.Д. Зелинского создали новое направление в органической химии – каталический органический синтез.
  Молекула этилена.
  молекула пропилена.
  

• 20 слайд

  К концу 30-х гг. в нашей стране активно развивается химия элементоорганических соединений
  
  Элементоорганические соединения
  Это соединения, в молекулах которых атом углерода непосредственно связан с атомами других элементов.
  В этой области работал академик Александр Николаевич Несмеянов, основавший в 1954 г. Институт элементоорганических соединений (ИНЭОС)[11]. Несмеянов с сотрудниками получили многие элементоорганические соединения , содержащие ртуть, литий и другие металлы.
  
  Несмеянов также занимался созданием искусственной пищи, в частности искусственной черной икры, которая и внешним видом, и вкусом практически не отличалась от натуральной[11].
  

• 21 слайд

  В области элементоорганических соединений, содержащих фосфор, успешно трудился Александр Арбузов.
  Арбузов – руководитель Казанского филиала Академии наук и ряда научных учреждений Казани, основоположник фосфорорганической школы.
  Им и его учениками разработаны новые методы получения фосфорорганических соединений, изучены и их свойства[10].
  Установлено, что многие фосфорорганические вещества обладают физиологической активностью и могут быть использованы в качестве фармацевтических препаратов, инсектицидов.
  Было освоено промышленное производство таких инсектицидов, как тиофос, хлорофос, карбофос.
  Фосфорорганические вещества широко используются и для производства негорючих полимеров, смазок[10].
  
  

• 22 слайд

  Кузьма Андрианович Андрианов
  Занимался химией органических соединений – мономеров и полимеров.
  Его труды имели большое практическое значение как в нашей стране, так и за рубежом.
  
  На основе кремнийорганических соединений получают антикоррозионные и электроизоляционные покрытия. Материалы, обработанные кремнийорганическими соединениями, приобретают замечательную способность – отталкивать воду, т.е. становятся гидрофобными.
  Кремнийорганические лаки и каучуки отличаются повышенной термостойкостью.
  

• 23 слайд

  Николай Николаевич Семенов
  
  Огромный вклад в исследования механизмов химических реакций внес Николай Николаевич Семенов
  Его предположение , что реакции окисления могут начинаться с образования свободных радикалов, свободные радикалы вызывают цепь последовательных реакций подтвердилось в результате многочисленных экспериментов.
  
  Было установлено, что по радикально-цепному механизму протекают реакции окисления, полимеризации и многие другие.
  
  Семенову была присуждена Нобелевская премия.
  
  Семенов- лауреат Ленинской премии.
  

• 24 слайд

  Значение
  Многие выдающиеся открытия наших ученых-органиков сыграли большую роль в укреплении обороноспособности нашей Родины. Особенно это проявилось в годы Великой Отечественной войны.
  В первую очередь они решают проблемы, связанные с экологией,
  Вопросы ускоренного развития химической промышленности,
  более полного использования химии во многих отраслях хозяйства.
  

• 25 слайд

  [1]Википедия -свободная энциклопедия, http://ru.wikipedia.org/wiki/.
  [2]Афоризмы, цитаты, биографии. Ломоносов Михаил Васильевич. http://www.foxdesign.ru/aphorism/biography/lomonosov.html.
  [3] Энциклопедия Кругосвет.Универсальная научно-популярная энциклопедия.
  http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/LOVITS_TOVI_EGOROVICH_IOGANN_TOBIAS.htm.
  [4]Яндекс словарь. http://slovari.yandex.ru
  [5]Энциклопедии и словари. Зинин Николай Николаевич. http://enc-dic.com/word/z/Zinin-nikola-nikolaevich-21500.html
  [6]Хронос. Всемирная история в интернете. Дмитрий Иванович Менделеев.
  http://www.hrono.ru/index.php
  [7]Академик. Бутлеров Александр Михайлович. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography
  [8]Алхимик. Марковников Владимир Васильевич. http://www.alhimik.ru/great/markovn.html
  [9] МЕНШУТКИН, Николай Александрович. http://physchem.narod.ru/Source/History/Persones/Menshutkin.html
  [9]Библиотека юного исследователя. А.Е. Фаворский. http://nplit.ru/books/item
  [10]Лебедев Сергей Васильевич. Книга для чтения по химии часть вторая .К.Я.Парменов, Л.А.Цветков.
  [11] Универсальная библиотека, портал создателей электронных книг, авторов произведений. А.Н.Несмеянов.http://publ.lib.ru/ARCHIVES/N/NESMEYANOV_Aleksandr_Nikolaevich/_Nesmeyanov
  Литература:
  

Содержание

Введение………………………………………………………………...........	4
Глава 1. Роль отечественных ученых в становлении и развитии мировой химии........................................................................................................	6
1.1.          Предмет и пути развития органической химии.................................	6
1.2.          Основные этапы развития химии........................................................	12
Заключение……………………………………………….…........................	16
Выводы.....................................................................................................	18
Список использованных источников……………………..…....................	19

Введение

Химия изучает состав, свойства и превращения веществ, а также явления, которые сопровождают эти превращения. Одно из первых определений химии как науки дал русский ученый М.В. Ломоносов: «Химическая наука рассматривает свойства и изменения тел... состав тел... объясняет причину того, что с веществами при химических превращениях происходит». О Менделееву, химия — это учение об элементах и их соединениях. Химия относится к естественным наукам, которые изучают окружающий нас мир. Она тесно связана с другими естественными науками: физикой, биологией, геологией. Многие разделы совр науки возникли на стыке этих наук: физическая химия, геохимия, биохимия. Химия тесно связана также с другими отраслями науки и техники. В ней широко применяются математические методы, используются расчеты и моделирование процессов на электронно-выч машинах. В совр химии выделилось много самостоятельных разделов, наиболее важные из которых, кроме отмеченных выше, неорганическая химия, органическая химия, х. полимеров, аналитическая химия, электрохимия, коллоидная химия и другие.

Актуальность. Во все времена химия служит человеку в его практической деятельности. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металлов, стекла, керамики, красителей. Большую роль играет химия в современной промышленности. Химическая и нефтехимическая промышленность являются важнейшими отраслями, без которых невозможно функционирование экономики. Среди важнейших продуктов следует назвать кислоты, щелочи, соли, минеральные удобрения, растворители, масла, пластмассы, каучуки и резины, синтетические волокна и многое другое. Развитие многих отраслей промышленности связано с химией: металлургия, машиностроение, транспорт, промышленность строительных материалов, электроника, легкая, пищевая промышленность.

 Объектом изучения химии являются вещества. Обычно их подразделяют на смеси и чистые вещества. Среди последних выделяют простые и сложные. Простых веществ известно более 400, а сложных веществ — намного больше: несколько сот тысяч, относящихся к неорганическим, и несколько миллионов органических.

. Во многих отраслях применяются химические методы, например, катализ (ускорение процессов), химическая обработка металлов, защита металлов от коррозии. Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности: основную часть всех лекарственных препаратов получают синтетическим путем. Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений от вредителей, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам для животных и другие продукты. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда смежных наук

Цель работы собрать и проанализировать имеющуюся литературу по данной теме, рассмотреть вклад и судьбу ученых в этой области, проанализировать роль открытий отечественных ученых в развитие органической химии.

Задачи:

1.     Рассмотреть биографические данные ученых;

2.     Проанализировать вклад русских ученых в развитие органической химии;

3.     Проанализировать информацию и сделать вывод о достижениях и их значении для страны.

Объектом изучения органическая химия.

Предмет изучения: Роль органической химии в развитиии промышленности.

Глава 1. Роль отечественных ученых в становлении и развитии мировой химии

1.1.          Предмет и пути развития органической химии

 В 1828 г. немецкий химик Вёлер, работая с циановокислым аммонием, случайно получил мочевину.

 В 1854 г. француз Бертло синтезировал вещества, относящиеся к жирам, а в 1861 г. русский ученый Бутлеров синтезировал вещества, относящиеся к классу сахаров. Это были тяжелые удары по виталистической теории, окончательно разбивающие убеждение о невозможности синтеза органических соединений.  Эти и другие достижения химиков требовали теоретического объяснения и обобщения возможных путей синтеза органических соединений и связи их свойств со строением.  Исторически первой теорией органической химии стала теория радикалов (Ж.Дюма, Ю.Либих, И.Берцелиус). По мнению авторов, многие превращения органических соединений протекают так, что некоторые группы атомов (радикалы), не изменяясь, переходят из одного органического соединения в другое. Однако, вскоре было установлено, что в органических радикалах атомы водорода могут замещаться даже на такие отличные от водорода по химической природе атомы, как атомы хлора, и при этом тип химического соединения сохраняется.  Теорию радикалов сменила более совершенная и охватывающая больший экспериментальный материал теория типов (О.Лоран, Ш.Жерар, Ж.Дюма). Теория типов классифицировала органические вещества по типам превращений. К типу водорода относили углеводороды, к типу хлороводорода – галогенопроизводные, к типу воды – спирты, эфиры, кислоты и их ангидриды, к типу аммиака – амины. Однако накапливающийся огромный экспериментальный материал уже не укладывался в известные типы и, кроме того, теория типов не могла предсказать существование и пути синтеза новых органических соединений. Развитие науки требовало создания новой, более прогрессивной теории, для рождения которой уже существовали некоторые предпосылки: установлена четырехвалентность углерода (А.Кекуле и А.Кольбе, 1857 год), показана способность атома углерода образовывать цепочки атомов (А.Кекуле и А.Купер, 1857 год). Решающая роль в создании теории строения органических соединений принадлежит великому русскому ученому Александру Михайловичу Бутлерову. 19 сентября 1861 года на 36-м съезде немецких естествоиспытателей А.М.Бутлеров обнародовал ее в докладе "О химическом строении вещества". Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова можно свести к следующему. 1. Все атомы в молекуле органического соединения связаны друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Изменение последовательности расположения атомов приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами. Например, составу вещества С2Н6О отвечают два разных соединения: диметиловый эфир (СН3–О–СН3) и этиловый спирт (С2Н5ОН). 2. Свойства веществ зависят от их химического строения. Химическое строение – это определенный порядок в чередовании атомов в молекуле, во взаимодействии и взаимном влиянии атомов друг на друга – как соседних, так и через другие атомы. В результате каждое вещество имеет свои особые физические и химические свойства. Например, диметиловый эфир – это газ без запаха, нерастворимый в воде, t°пл. = -138°C, t°кип. = 23,6°C; этиловый спирт – жидкость с запахом, растворимая в воде, t°пл. = -114,5°C, t°кип. = 78,3°C. Данное положение теории строения органических веществ объяснило явление изомерии, широко распространенное в органической химии. Приведенная пара соединений – диметиловый эфир и этиловый спирт – один из примеров, иллюстрирующих явление изомерии. 3. Изучение свойств веществ позволяет определить их химическое строение, а химическое строение веществ определяет их физические и химические свойства. 4. Атомы углерода способны соединятся между собой, образовывая углеродные цепи различного вида. Они могут быть как открытыми, так и замкнутыми (циклическими), как прямыми, так и разветвленными. В зависимости от числа связей, затрачиваемых атомами углерода на соединение друг с другом, цепи могут быть насыщенными (с одинарными связями) или ненасыщенными (с двойными и тройными связями). 5. Каждое органическое соединение имеет одну определенную формулу строения или структурную формулу, которую строят, основываясь на положении о четырехвалентном углероде и способности его атомов образовывать цепи и циклы. Строение молекулы как реального объекта можно изучить экспериментально химическими и физическими методами.  А.М.Бутлеров не ограничился теоретическими объяснениями своей теории строения органических соединений. Он провел ряд экспериментов, подтвердив предсказания теории получением изобутана, трет. бутилового спирта и т.д. Это дало возможность А.М.Бутлерову заявить в 1864 году, что имеющиеся факты позволяют ручаться за возможность синтетического получения любого органического вещества.  В дальнейшем развитии и обосновании теории строения органических соединений большую роль сыграли последователи Бутлерова - В.В.Марковников, Е.Е.Вагнер, Н.Д.Зелинский, А.Н.Несмеянов и др.  Современный период развития органической химии в области теории характеризуется все возрастающим проникновением методов квантовой механики в органическую химию. С их помощью решаются вопросы о причинах тех или иных проявлений взаимного влияния атомов в молекулах. В области развития органического синтеза современный период характеризуется значительными успехами в получении многочисленных органических соединений, в число которых входят природные вещества - антибиотики, разнообразные лекарственные соединения, многочисленные высокомолекулярные соединения. Органическая химия глубоко проникла в сферу физиологии. Так, с химической точки зрения изучена гормональная функция организма, механизм передачи нервных импульсов. Ученые вплотную подошли к разрешению вопроса о строении и синтезе белка. Органическая химия как самостоятельная наука продолжает существовать и интенсивно развиваться. Это объясняется следующими причинами: 1. Многообразием органических соединений, обусловленным тем, что углерод в отличие от других элементов способен соединяться друг с другом, давая длинные цепочки (изомеры). В настоящее время известно около 6 млн. органических соединений, в то время как неорганических - только около 700 тысяч. 2. Сложностью молекул органических веществ, содержащих до 10 тысяч атомов (например, природные биополимеры - белки, углеводы). 3. Специфичностью свойств органических соединений по сравнению с неорганическими (неустойчивостью при сравнительно невысоких температурах, низкой – до 300°С – температурой плавления, горючестью). 4. Медленно идущими реакциями между органическими веществами по сравнению с реакциями, характерными для неорганических веществ, образованием побочных продуктов, спецификой выделения получающихся веществ и технологическим оборудованием. 5. Огромным практическим значением органических соединений. Они - наша пища и одежда, топливо, разнообразные лекарственные препараты, многочисленные полимерные материалы и т.д.

Классификация органических соединений.  Огромное количество органических соединений классифицируют с учетом строения углеродной цепи (углеродного скелета) и наличия в молекуле функциональных групп. Простейшими представителями ациклических соединений являются алифатические углеводороды - соединения, содержащие только атомы углерода и водорода. Алифатические углеводороды могут быть насыщенными (алканы) и ненасыщенными (алкены, алкадиены, алкины).  Простейшим представителем алициклических углеводородов служит циклопропан, содержащий цикл из трех углеродных атомов. Ароматический ряд объединяет ароматические углеводороды - бензол, нафталин, антрацен и т.д., а также их производные.  Гетероциклические соединения могут содержать в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов - гетероатомов (кислород, азот, серу и др.).  В каждом представленном ряду органические соединения делятся на классы в зависимости от состава и строения. Наиболее простым классом органических соединений являются углеводороды. При замене атомов водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы) образуются другие классы органических соединений данного ряда.  Функциональная группа - атом или группа атомов, устанавливающие принадлежность соединения к классам органических соединений и определяющие главнейшие направления его химических превращений.  Соединения с одной функциональной группой называются монофункциональными (метанол СН3–ОН), с несколькими одинаковыми функциональными группами - полифункциональными (глицерин), с несколькими разными функциональными группами - гетерофункциональными (молочная кислота СН3–СН–СООН). Соединения каждого класса составляют гомологические ряды. Гомологический ряд – это бесконечный ряд органических соединений, имеющих сходное строение и, следовательно, сходные химические свойства и отличающихся друг от друга на любое число СН2– групп (гомологическая разность).

Основные классы органических соединений следующие: I. Углеводороды (R–H). II. Галогенопроизводные (R–Hlg). III. Спирты (R–OH).IV. Эфиры простые и сложные (R–O–R’, R–C ). V. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны).VI. Карбоновые кислоты (R–C). VII. Амины (R–NH2, NH, R–N–R’).VIII. Нитросоединения (R–NO2). IX. Сульфокислоты (R–SO3H).   Число известных классов органических соединений не ограничивается перечисленными, оно велико и с развитием науки все время увеличивается. Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращений функциональных групп без изменения углеродного скелета. Классификация реакций органических соединений по характеру химических превращений.  Органические соединения способны к разнообразным химическим превращениям, которые могут проходить как без изменения углеродного скелета, так и с таковым. Большинство реакций проходит без изменения углеродного скелета.  I. Реакции без изменения углеродного скелета. К реакциям без изменения углеродного скелета относятся следующие: 1) замещения: RH + Br2 ® RBr + HBr, 2) присоединения: CH2=CH2 + Br2 ® CH2Br – CH2Br,  3) отщепления (элиминирования): CH3–CH2–Cl ® CH2=CH2 + HCl, C2H5ONa 4) изомеризации. Реакции замещения характерны для всех классов органических соединений. Замещаться могут атомы водорода или атомы любого другого элемента, кроме углерода.  Реакции присоединения характерны для соединений с кратными связями, которые могут быть между атомами углерода, углерода и кислорода, углерода и азота и т. д., а также для соединений, содержащих атомы со свободными электронными парами или вакантными орбиталями.  К реакциям элиминирования способны соединения, содержащие электроотрицательные группировки. Легко отщепляются такие вещества, как вода, галогеноводороды, аммиак. К реакциям изомеризации без изменения углеродного скелета особенно склонны непредельные соединения и их производные. II. Реакции с изменением углеродного скелета. К этому типу превращений органических соединений относятся следующие реакции: 1) удлинения цепи, 2) укорачивания цепи, 3) изомеризации цепи, 4) циклизации, 5) раскрытия цикла, 6) сжатия и расширения цикла.  Химические реакции проходят с образованием различных промежуточных продуктов. Путь, по которому осуществляется переход от исходных веществ к конечным продуктам, называется механизмом реакции. В зависимости от механизма реакции они делятся на радикальные и ионные. Ковалентные связи между атомами А и В могут разрываться таким образом, что электронная пара или делится между атомами А и В, или передается одному из атомов. В первом случае частицы А и В, получив по одному электрону, становятся свободными радикалами. Происходит гомолитическое расщепление: А : В ® А• + •В.   Во втором случае электронная пара переходит к одной из частиц и образуются два разноименных иона. Поскольку образующиеся ионы имеют различные электронные структуры, этот тип разрыва связи называется гетеролитическим расщеплением: А : В ® А+ + :В-  Положительный ион в реакциях будет стремиться присоединить к себе электрон, т. е. будет вести себя как электрофильная частица. Отрицательный ион – так называемая, нуклеофильная частица будет атаковать центры с избыточными положительными зарядами.

1.2.          Основные этапы развития химии

 При изучении истории развития химии возможны два взаимно дополняющих подхода: хронологический и содержательный. При хронологическом подходе историю химии принято подразделять на несколько периодов. Следует учитывать, что периодизация истории химии, будучи достаточно условной и относительной, имеет скорее дидактический смысл. При этом на поздних этапах развития науки (в случае химии – уже с начала XIX века) в связи с её дифференциацией неизбежны отступления от хронологического порядка изложения, поскольку приходится отдельно рассматривать развитие каждого из основных разделов науки. Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:

1. Предалхимический период: до III в. н.э.
 В предалхимическом периоде теоретический и практический аспекты знаний о веществе развиваются относительно независимо друг от друга. Происхождение свойств вещества рассматривает античная натурфилософия, практические операции с веществом являются прерогативой ремесленной химии.

2. Алхимический период: III – XVI вв.  Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода – александрийскую (греко-египетскую), арабскую и европейскую алхимию. Алхимический период – это время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. В этом периоде происходит зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим "златоделием" алхимический период примечателен также и созданием уникальной системы мистической философии.

3. Период становления (объединения): XVII – XVIII вв. В период становления химии как науки происходит её полная рационализация. Химия освобождается от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начинает вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершающая этот период химическая революция окончательно придаёт химии вид самостоятельной (хотя и тесно связанной с другими отраслями естествознания) науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел.

4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789 – 1860 гг. Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии – стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершает превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении.

5. Период классической химии: 1860 г. – конец XIX в. Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: создаётся периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигают прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах начинается дифференциация химии – выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.

6. Современный период: с начала XX века по настоящее время. В начале ХХ века происходит революция в физике: на смену системе знаний о материи, основанной на механике Ньютона, приходят квантовая теория и теория относительности. Установление делимости атома и создание квантовой механики вкладывают новое содержание в основные понятия химии. Успехи физики в начале XX века позволили понять причины периодичности свойств элементов и их соединений, объяснить природу валентных сил и создать теории химической связи между атомами. Появление принципиально новых физических методов исследования предоставило химикам невиданные ранее возможности для изучения состава, структуры и реакционной способности вещества. Всё это в совокупности обусловило в числе прочих достижений и блестящие успехи биологической химии второй половины XX века – установление строения белков и ДНК, познание механизмов функционирования клеток живого организма. Содержательный подход к истории химии основывается на изучении того, как изменялись со временем теоретические основы науки. Вследствие изменений в теориях на всём протяжении существования химии постоянно менялось её определение. Химия зарождается как "искусство превращения неблагородных металлов в благородные"; Менделеев в 1882 г. определяет её как "учение об элементах и их соединениях". Определение из современного школьного учебника в свою очередь значительно отличается от менделеевского: "Химия – наука о веществах, их составе, строении, свойствах, взаимных превращениях и законах этих превращений". Следует отметить, что изучение структуры науки мало способствует созданию представления о путях развития химии в целом: общепринятое деление химии на разделы основано на целом ряде различных принципов. Деление химии на органическую и неорганическую произведено по различию их предметов (каковое различие, кстати, может быть правильно понято только при историческом рассмотрении). Выделение физической химии основано на её близости к физике, аналитическая химия выделена по признаку используемого метода исследования. В целом общепринятое деление химии на разделы является в значительной степени данью исторической традиции; каждый раздел в той или иной степени пересекается со всеми остальными. Основной задачей содержательного подхода к истории химии является, говоря словами Д. И. Менделеева, выделение "неизменного и общего в изменяемом и частном". Таким неизменным и общим для химических знаний всех исторических периодов является цель химии. Именно цель науки – не только теоретический, но и исторический её стержень. Целью химии на всех этапах её развития является получение вещества с заданными свойствами. Эта цель, иногда именуемая основной проблемой химии, включает в себя две важнейших задачи – практическую и теоретическую, которые не могут быть решены отдельно друг от друга. Получение вещества с заданными свойствами не может быть осуществлено без выявления способов управления свойствами вещества, или, что то же самое, без понимания причин происхождения и обусловленности свойств вещества. Таким образом, химия есть одновременно и цель и средство, и теория и практика. Теоретическая задача химии имеет ограниченное и строго определённое число способов решения, которые задаются структурной иерархией самого вещества, для которого можно выделить следующие уровни организации: 1. Субатомные частицы. 2. Атомы химических элементов.3. Молекулы химических веществ как унитарные (единые) системы. 4. Микро- и макроскопические системы реагирующих молекул. 5. Мегасистемы (Солнечная система, Галактика и т.п.). Объектами изучения химии является вещество на 2 – 4 уровнях организации. Исходя из этого, для разрешения проблемы происхождения свойств необходимо рассмотреть зависимость свойств вещества от трёх факторов: 1. От элементарного состава; 2. От структуры молекулы вещества;  3. От организации системы.

Заключение

 Учение о составе возникло значительно раньше двух других концептуальных систем – уже в античной натурфилософии появляется понятие об элементах как о составных частях тел.
 Структурная химия появляется в первой половине XIX-го века и исходит из следующего тезиса: свойства вещества определяются структурой молекулы вещества, т.е. её элементным составом, порядком соединения атомов между собой и их расположением в пространстве. Причиной появления структурной химии стало открытие явлений изомерии и металепсии (см. гл. V.2.), которые не могли быть объяснены в рамках существующих понятий. Для объяснения этих экспериментальных фактов предлагаются новые теории; объектом структурной химии становится молекула химического вещества как единое целое. Применительно к химической практике появление новой концептуальной системы означало в данном случае ещё и превращение химии из науки преимущественно аналитической в науку синтетическую. Учение о химическом процессе, сформировавшееся во второй половине XIX столетия, исходит из посылки, что свойства вещества определяются его составом, структурой и организацией системы, в которой это вещество находится. Учение о процессе выделяется в самостоятельную концепцию химии, когда накапливаются экспериментальные факты, указывающие на то, что законы, управляющие химическими реакциями, не могут быть сведены к составу вещества и структуре его молекулы. Знания состава вещества и структуры молекул часто оказывается недостаточно для предсказания свойств вещества, которые в общем случае обусловлены ещё и природой сореагентов, относительными количествами реагентов, внешними условиями, в которых находится система, наличием в системе веществ, стехиометрически не участвующих в реакции (примесей, катализаторов, растворителя и т.п.). Предметом изучения химии на этом уровне становится вся кинетическая система, в которой состав вещества и структура его молекул представлены лишь как частности. Эмпирические понятия химического сродства и реакционной способности получают теоретическое обоснование в химической термодинамике, химической кинетике и учении о катализе. Создание учения о химическом процессе дало возможность решить важнейшие практические вопросы управления химическими превращениями, внедрить в химическую технологию принципиально новые процессы.

Выводы

Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металлов, стекла, керамики, красителей. Большую роль играет химия в современной промышленности. Химическая и нефтехимическая промышленность являются важнейшими отраслями, без которых невозможно функционирование экономики. Среди важнейших продуктов следует назвать кислоты, щелочи, соли, минеральные удобрения, растворители, масла, пластмассы, каучуки и резины, синтетические волокна и многое другое. В настоящее время химическая промышленность выпускает несколько десятков тысяч наименований продукции.Исключительно важную роль играют химические продукты и процессы в энергетике, которая использует энергию химических реакций. Для энергетических целей используются многие продукты переработки нефти (бензин, керосин, мазут), каменный и бурый уголь, сланцы, торф. В связи с уменьшением природных запасов нефти вырабатывается синтетическое топливо путем химической переработки различного природного сырья и отходов производства. Развитие многих отраслей промышленности связано с химией: металлургия, машиностроение, транспорт, промышленность строительных материалов, электроника, легкая, пищевая промышленность— вот неполный список отраслей экономики, широко использующих химические продукты и процессы. Во многих отраслях применяются химические методы, например, катализ (ускорение процессов), химическая обработка металлов, защита металлов от коррозии. Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности: основную часть всех лекарственных препаратов получают синтетическим путем. Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений от вредителей, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам для животных и другие продукты. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда смежных наук

Список использованных источников информации.

1.                 Великие ученые [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.himhelp.ru/section27/. – Загл. с экрана. (1.09.2015).

2.                 Воронков, М.Г. О химии и химиках и в шутку и всерьёз [Текст] / М.Г. Воронков, А.Ю. Рулёв. – М.: Мнемозина, 2011. – 319 с.

3.                 Глинка, Н.Л. Общая химия [Текст]: учебник / под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова. – М.: Юрайт, 2010. – 886 с.

4.                 Неорганическая химия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/2836.html. – Загл. с экрана. (1.09.2015).

5.                 Хронология открытия химических элементов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Хронология_открытия_химичесих_элементов. – Загл. с экрана. (1.09.2015).

Пояснительная записка

Органическая химия  — раздел химии, изучающий соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза. Развитие органической химии - основа прогресса. Она имеет исключительно важное познавательное и народнохозяйственное значение. Природные органические вещества и их превращения лежат в основе явлений Жизни. Поэтому органическая химия является химическим фундаментом биологической химии и молекулярной биологии - наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне. Исследования в этой области позволяют глубже понять суть явлений живой природы. Множество синтетических органических соединений производится промышленностью для использования в самых разных отраслях человеческой деятельности. Это - нефтепродукты, горючее для различных двигателей, полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи и т.д.), поверхностно-активные вещества, красители, средства защиты растений, лекарственные препараты, вкусовые и парфюмерные вещества и т.п. Без знания основ органической химии современный человек не способен экологически грамотно использовать все эти продукты цивилизации. Для современной молодежи важно знать, какой вклад внесли отечественное ученые в развитие науки, как повлияли их открытия на развитие России

Выбор данной темы обусловливается ее актуальностью.

Цель работы собрать и проанализировать имеющуюся литературу по данной теме, рассмотреть вклад и судьбу ученых в этой области, проанализировать роль открытий отечественных ученых в развитие органической химии.

Задачи:

4.     Рассмотреть биографические данные ученых;

5.     Проанализировать вклад русских ученых в развитие органической химии;

6.     Проанализировать информацию и сделать вывод о достижениях и их значении для страны.

Объектом изучения органическая химия.

Предмет изучения: Роль органической химии в развитиии промышленности.

После Ломоносова изучением органических веществ в России занимался Товий Егорович Ловиц .Он получил кристаллическую винную и ледяную уксусную кислоты , абсолютный этиловый спирт , а также усовершенствовал способы получения эфиров [3].

С 1838 года в Петербургском университете начал свою научную и педагогическую деятельность Александр Абрамович Воскресенский (1809-1880).Ему принадлежит ряд крупных исследований в области органической химии . Он установил Элементный состав нафталина , подробно изучил мочевую кислоту , выделил из бобов какао алкалоид – теобромин , близкий по составу к кофеину[4].

Зинин сделал еще очень многое в органической химии. Например, он исследовал продукты превращения мочевины и производные бензойного альдегида , впервые синтезировал горчичное масло . В 1853 он осуществил первую попытку применения нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества [5].

Открытие в 1869 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым  периодического закона и создание системы химических элементов имело огромное значение не только химии , но и для всего нашего миропонимания . Это открытие стало основой современного учения о веществе . Менделеевым разработана гипотеза об органическом происхождении нефти . Также им было выдвинуто предложение о подземной газификации угля [6].

Александр Михайлович Бутлеров (1794-1886) закончил естественное отделение физико-математического факультета Казанского университета[7].

Подтверждением бутлеровской теории строения явился синтез изомасляной кислоты, впервые синтезированной В. В. Марковниковым. В 1869 году он подготовил докторскую диссертацию «Материалы к вопросу в химических соединениях». Объясняя взаимное влияние атомов в молекулах соединений, он привлек представление о химическом сродстве, проявление которого и обуславливает взаимовлияние атомов[8].

Н. А. Меншуткин опубликовал серию статей под общим заглавием «Исследование влияния изомерии спиртов и кислот на образован е сложных эфиров»[10].

Он обнаружил зависимость скорости реакции от строения, концентрации реагирующих веществ и растворителя[9].

Многие выдающиеся открытия наших ученых-органиков сыграли большую роль в укреплении обороноспособности нашей Родины. Особенно это проявилось в годы Великой Отечественной войны. В первую очередь они решают проблемы, связанные с экологией. Вопросы ускоренного развития химической промышленности, более полного использования химии во многих отраслях хозяйства.