sintesis organik. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

sintesis organik. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Pada tahun 1834, T. Pelouse menyediakan alkil sianida melalui tindakan kalium sianida pada garam alkil sulfat. Pada tahun yang sama, J. B. Dumas dapat membuktikan bahawa asid formik terbentuk daripada kloroform di bawah tindakan kalium kaustik. Oleh itu, Dumas menemui kaedah umum untuk mendapatkan asid melalui hidrolisis derivatif halogen.

Pada tahun 1842, L. Melzens mencadangkan satu kaedah untuk pengurangan derivatif halogen dengan amalgam logam alkali.

Lima tahun kemudian, Zh.B. Dumas, F. Malaguti, F. Leblanc, E. Frankland, dan G. Kolbe pada tahun 1848 mencadangkan kaedah umum untuk mendapatkan asid daripada sebatian dengan kandungan karbon yang lebih rendah melalui nitril. Pada masa yang sama, E. Mitcherlich menjadi ahli kimia pertama yang menggunakan campuran asid nitrik dan sulfurik pekat untuk mendapatkan nitrobenzena daripada benzena.

J. Liebig dan F. Wöhler memerhatikan peralihan benzaldehid kepada asid benzoik dengan kehadiran alkali pada tahun 1832, dan pada tahun 1853 S. Cannizzaro menetapkan bahawa alkohol yang sepadan terbentuk dalam kes ini.

Perlu diperhatikan penemuan fenomena pengoksidaan pemangkin alkohol dan karbohidrat menjadi asid dengan kehadiran platinum hitam.

Contoh-contoh ini dan lain-lain membuktikan pencapaian dalam bidang pengeluaran dan transformasi sebatian organik. Dengan keyakinan yang semakin meningkat adalah mungkin untuk bercakap tentang kemungkinan sintesis organik.

"Pada tahun 1854, G. Kolbe menegaskan," tulis E.P. Nikulina, "bahawa selepas sintesis urea, sempadan semula jadi yang memisahkan sebatian organik dan bukan organik jatuh, dan pengelasan sebelumnya bahan kepada organik dan bukan organik, berdasarkan kemustahilan buatan buatan. memperoleh yang pertama, hilang asasnya".

Tahap baru dalam pembangunan sintesis organik dikaitkan dengan nama Berthelot. "Kajian kerja Berthelot dalam bidang sintesis organik menunjukkan," Nikulina meneruskan, "bahawa dia memainkan peranan penting dalam pembangunan bidang kimia organik ini. Sebelum kerja Berthelot, sintesis tidak wujud sebagai cabang bebas daripada kimia organik Kaedah berasingan telah dibangunkan oleh pelbagai ahli kimia, tetapi pencapaian ini tidak dikaitkan dengan satu sistem.

Berthelot sendiri menilai aktiviti pendahulunya seperti berikut: "Sebelum kerja yang diterangkan dalam buku saya Kimia Organik Berdasarkan Sintesis (1860), tidak ada satu kajian sistematik pun telah dijalankan ke arah ini. Hanya dua contoh sintesis lengkap alam semula jadi. bahan daripada unsur boleh diberikan. : sintesis urea Wöhler dan sintesis asid asetik Kolbe. Sintesis ini sangat menarik, tetapi disebabkan sifat bahan ini, ia kekal terpencil dan tanpa akibat. Sesungguhnya, urea tergolong dalam siri cyan, siri yang tergolong hampir sama kepada kimia tak organik dan organik dan yang tidak mempunyai sifat yang sama dengan siri lain, termasuk alkohol mahupun hidrokarbon. asid kekal "badan terpencil dalam siri sebatian organik "(J. B. Dumas). Sejarah sains juga mengesahkan bahawa kedua-dua sintesis ini tidak meletakkan asas untuk mana-mana kaedah umum, malah tidak membawa kepada sebarang sintesis separa bahan semula jadi yang lain.

Berkenaan dengan sintesis separa, Berthelot menyatakan bahawa sintesis individu yang berjaya dilakukan sebelum beliau tidak membawa kepada kesedaran tentang kepentingan masalah sintesis secara keseluruhan.

Marcelin Berthelot (1827–1907) dilahirkan dan dibesarkan di Paris dalam keluarga perubatan yang miskin. Di Lyceum dia adalah salah seorang pelajar terbaik. Langkah seterusnya dalam pendidikannya ialah College de France, di mana dia mendengar ceramah oleh Claude Bernard, Antoine Jerome Balard, Michel Eugene Chevrel dan saintis terkemuka lain.

Pada musim luruh tahun 1848, Berthelot berjaya lulus peperiksaan untuk ijazah sarjana muda dan memasuki universiti. Selepas banyak teragak-agak, atas nasihat ibu bapanya, Berthelot mula belajar perubatan. Walau bagaimanapun, kelas tidak memuaskannya, dia merasakan keperluan untuk pengetahuan yang lebih luas. Pada penghujung tahun akademik pertama, dia menjadi lesen dalam fizik. Pada masa yang sama, Marselin mula mempelajari kimia sebagai salah satu disiplin utama dalam latihan am doktor. Akhirnya, dia memutuskan untuk mencari makmal kimia di mana dia boleh menimba pengalaman sebagai penguji.

Makmal kimia persendirian baharu Jules Peluso menjadi makmal sedemikian. Berthelot dengan penuh semangat memulakan kerja penyelidikan. Selepas beberapa ketika, dia menjadi pembantu Peluso.

Berthelot memulakan pengajian pertamanya, yang, kerana dia terlibat terutamanya dalam fizik, lebih bersifat fizikal berbanding bidang kimia. Dia tertarik dengan fenomena yang berkaitan dengan pencairan gas. Saintis muda itu menerbitkan hasil penyelidikannya pada tahun 1850. Sepanjang enam dekad, Berthelot menulis kira-kira 2800 kertas saintifik, merangkumi hampir semua cabang pengetahuan manusia. Kebanyakan bahan ini adalah karya kimia, di samping itu, dia menulis karya biologi, kimia pertanian, sejarah, arkeologi, linguistik, falsafah, pedagogi, dll.

Berthelot sejak awal sangat percaya dengan kemungkinan sintesis bahan organik tanpa penyertaan sel hidup. Bersama dengan kerja saintifik di makmal, Berthelot kerap menghadiri kuliah di College de France, di mana seseorang boleh belajar tentang pencapaian sains terkini. Profesor Antoine Balard, menarik perhatian kepada kebolehan Berthelot muda, menjemputnya untuk bekerja di makmal daripada Kolej de France.

Kejayaan pertama adalah pengeluaran kapur barus, tetapi kejayaan sebenar datang kepada saintis pada tahun 1853. Berthelot berjaya mensintesis lemak.

Artikel Berthelot membuat sensasi sebenar dalam dunia saintifik. Akademi Sains Paris memuji pencapaian ini. Berthelot telah dianugerahkan ijazah Doktor Sains Fizikal.

Berthelot menetapkan sendiri tugas yang lebih sukar - untuk mendapatkan etil alkohol daripada etilena dan air. Untuk melakukan ini, dia memutuskan untuk menghantar etilena melalui larutan akueus asid atau bes.

Inilah yang ditulis K.R. tentang perkara ini. Manolov: "Eksperimen pertama tidak memberikan hasil yang diingini. Etilena melepasi larutan tanpa menyebabkan sebarang perubahan ketara. Eertlo mengubah keadaan sintesis dalam setiap cara yang mungkin. Semasa menjalankan eksperimen dengan asid sulfurik pekat, dia menyedari bahawa pada suhu kira-kira 70 darjah Celcius, penyerapan intensif etilena bermula. Selepas selepas tindak balas, saintis mencairkan campuran tindak balas dengan air dan tertakluk kepada penyulingan. Etil alkohol! Sulingan itu adalah etil alkohol. Berthelot benar-benar gembira. Dia memilih jalan yang betul. Bahan organik pada dasarnya tidak berbeza dengan bukan organik dan boleh diperoleh dengan cara yang sama. Para saintis perlu yakin bahawa tiada "daya hayat" wujud, bahawa seseorang boleh mengarahkan perjalanan tindak balas kimia sesuka hati. Tetapi ini masih mempunyai untuk dibuktikan, fakta diperlukan ... Dan Berthelot terus bekerja ... "

Pada tahun enam puluhan abad kesembilan belas, Berthelot mencapai hasil yang benar-benar hebat dalam bidang sintesis organik. Kegagalan tidak mengganggunya. Tindak balas interaksi hidrogen dengan karbon tidak dapat dijalankan walaupun dalam relau Deville. Kemudian Berthelot menggunakan elektrik.

"Percikan api elektrik tidak menyelesaikan masalah," kata Manolov, "tetapi arka elektrik antara dua elektrod karbon dalam kapal dengan hidrogen ternyata berkesan: gas yang meninggalkan kapal itu mengandungi asetilena. Digalakkan, Berthelot memulakan siri sintesis baharu Menambah hidrogen kepada asetilena, dia mendapat etilena, dan kemudian etana.

"Nisbah karbon dan hidrogen dalam asetilena adalah sama dengan benzena," fikir Berthelot, dan pemikiran ini mendorong saintis muda itu untuk mengambil sintesis benzena. "Ini akan merapatkan jurang antara sebatian lemak dan aromatik." Untuk sintesis, Berthelot memutuskan untuk sekali lagi menggunakan suhu tinggi dan mengulangi eksperimen seperti yang dilakukannya untuk mendapatkan karbon monoksida. Retort kaca diisi dengan asetilena, ditutup, dan dipanaskan secara beransur-ansur. Hanya pada suhu 550–600 darjah Celsius, asetilena mula berpolimer. Apabila retort disejukkan, sejumlah kecil cecair kekuningan terkumpul di bahagian bawahnya.

Sekarang semua yang diperlukan adalah kesabaran dan ketekunan untuk menjalankan eksperimen berpuluh-puluh kali dan mengumpul cecair yang mencukupi untuk analisis.

Berthelot menemui benzena, toluena dan sebatian aromatik lain dalam cecair yang terhasil. Secara selari, dia menjalankan satu lagi sintesis, yang juga mengesahkan bahawa sebatian aromatik boleh diperoleh daripada hidrokarbon lemak. Berthelot menyebabkan metana dipanaskan berpanjangan dalam bekas kaca khas. Dia menaikkan suhu sehingga kaca mula lembut. Selepas penyejukan, bahan kristal putih terbentuk di dalam kapal.

Sebaik sahaja saintis membuka kapal itu, makmal itu dipenuhi dengan bau ciri naftalena. Kajian tambahan mengesahkan bahawa bahan yang terhasil sememangnya naftalena.

Satu siri sintesis dan analisis baharu bermula. Idea dilahirkan, dan hampir setiap hari sintesis baru dijalankan. Nampaknya kemungkinannya tidak berkesudahan, Berthelot boleh mensintesis segala-galanya, sudah cukup untuk menetapkan tugas dengan betul...

... Berthelot mencapai kejayaan besar dalam kajian hidrokarbon, karbohidrat, penapaian alkohol; beliau mencadangkan kaedah sejagat untuk pengurangan sebatian organik dengan hidrogen iodida dan banyak lagi. Untuk pencapaian cemerlang dalam kimia organik pada tahun 1867, Berthelot menerima anugerah Jacqueur untuk kali kedua. Tujuh tahun lalu, anugerah pertama diberikan kepadanya atas pencapaiannya dalam bidang sintesis organik."

Karya sintetik Berthelot yang paling penting boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan. Yang pertama ialah sintesis sebatian semula jadi - lemak, minyak mustard. Kumpulan kedua - sintesis unsur bahan organik paling mudah. Yang ketiga ialah sintesis pirogenik hidrokarbon.

Di samping itu, Berthelot berjaya membangunkan kaedah untuk penghidrogenan sebatian organik pelbagai kelas dengan hidrogen iodida. Beliau juga menyiasat sifat dan memperoleh pelbagai terbitan daripada banyak sebatian organik. Di samping itu, Berthelot mengkaji proses pengoksidaan dan pengurangannya.

Pada 1860-1864, Berthelot memutuskan untuk meringkaskan banyak kajian sintetiknya sendiri, serta kerja ahli kimia lain, dalam buku Kimia Organik Berdasarkan Sintesis dan Kuliah mengenai Kaedah Sintetik Am dalam Kimia Organik.

E.P. Nikulina menerangkan pencarian kreatifnya seperti berikut: "M. Berthelot mempertimbangkan untuk mendapatkan bahan yang lebih kompleks dengan menggabungkan dua bahan yang lebih mudah, atau sintesis separa, sebagai langkah pertama ke arah sintesis lengkap. Pelaksanaan sintesis sedemikian adalah akibat terdekat dari kajian analitik, kerana analisis bahan semula jadi sering menunjukkan kemungkinan penguraiannya menjadi dua bahagian yang lebih mudah ..., yang memberikan, apabila digabungkan menjadi dua bahagian yang lebih mudah ...,

M. Berthelot percaya bahawa analisis dan sintesis adalah dua sisi sains kimia, dan menekankan bahawa sintesis menjadi mungkin dengan tepat terima kasih kepada kejayaan analisis, kerana adalah mungkin untuk mensintesis hanya bahan-bahan yang boleh diuraikan secara analitik menjadi komponen yang boleh digunakan semula. diperolehi, atau terurai sepenuhnya dengan pemisahan unsur berturut-turut, mengikut contoh "tangga pembakaran". Dalam hal ini, ketidakmungkinan mensintesis pada masa itu banyak bahan semula jadi, seperti protein dan alkaloid, dia menjelaskan oleh fakta bahawa mereka belum dipelajari dengan baik secara analitik, iaitu, had sintesis, menurut Berthelot, ditentukan oleh kemungkinan analisis.

Hari ini, sintesis adalah asas kimia industri. Cukuplah untuk menamakan getah sintetik, gentian sintetik, bahan api sintetik, detergen sintetik.

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ Tekanan atmosfera

▪ Laser

▪ Asas anatomi

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Kos tenaga sistem biologi untuk pemprosesan maklumat 25.09.2023

Tingkah laku, fisiologi, dan daya maju organisma hidup bergantung pada pelbagai proses biologi, termasuk komunikasi antara sel dan komponen molekul lain. Terdapat banyak cara untuk bertukar maklumat dalam sistem biologi, termasuk penghantaran gelombang mekanikal dan depolarisasi elektrik. Kajian terbaru yang dijalankan di Amerika Syarikat bertujuan untuk menentukan kos tenaga penghantaran maklumat antara sel.

Para saintis dari Universiti Yale telah mengira jumlah tenaga yang diperlukan oleh neuron untuk menghantar maklumat. Ternyata jumlah ini jauh lebih besar daripada tenaga yang diperlukan untuk memadamkan sedikit maklumat.

"Kami ingin memahami sama ada ini mewakili contoh keberkesanan biologi atau sama ada terdapat kos lain, " jelas Benjamin Mast, salah seorang penyelidik.

Penyelidikan lanjut oleh Mast dan rakan-rakannya bertujuan untuk mengoptimumkan kos tenaga dan memahami mengapa sistem molekul menggunakan mekanisme fizikal yang berbeza untuk komunikasi. Contohnya, neuron menggunakan isyarat elektrik manakala sel lain bertukar bahan kimia.

Para saintis berusaha untuk menentukan mod optimum dari segi kos tenaga untuk menghantar satu bit maklumat. Semua pengiraan mereka adalah berdasarkan penghantaran maklumat melalui saluran fizikal di mana zarah dan cas bergerak mengikut fizik selular. Di samping itu, mereka mengambil kira kesan persekitaran selular pada saluran ini. Penggunaan model yang agak mudah telah memungkinkan untuk menetapkan had yang lebih rendah pada kos tenaga yang diperlukan untuk menghantar arus dalam sistem biologi.

Secara umumnya, pengiraan saintis telah mengesahkan kos tenaga yang tinggi untuk menghantar maklumat antara sel. Anggaran ini boleh menjadi titik permulaan untuk menjelaskan kos pemprosesan maklumat yang tinggi yang direkodkan dalam data percubaan.

Para saintis juga membangunkan gambar rajah ilustrasi yang membantu memahami dalam situasi apakah strategi komunikasi yang berbeza, seperti isyarat elektrik dan proses pertukaran kimia, paling optimum. Gambar rajah ini boleh membantu untuk lebih memahami prinsip isyarat antara sel dan organ yang berbeza, dan juga menerangkan sebab neuron menggunakan isyarat kimia untuk berkomunikasi pada tahap sinaptik dan isyarat elektrik untuk menghantar maklumat dalam jarak yang jauh dari dendrit ke badan sel.

Berita menarik lain:

▪ Neuron sebesar otak

▪ dakwat ekzos

▪ Tekanan seorang pasangan menyebabkan yang lain berat badan berlebihan

▪ MC33794 - Penderia medan elektrik

▪ Pemain DVD Mudah Alih SAMSUNG DVD-L100

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Consumer Electronics. Pemilihan artikel

▪ Perkara yang sukar dipercayai berlaku. Ungkapan popular

▪ artikel Siapa dan apabila mengeluarkan buku dengan kulit kertas pasir? Jawapan terperinci

▪ artikel Pemasang struktur lut sinar. Deskripsi kerja

▪ artikel Penderia kapasitif bukan sentuh. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Manik tak boleh pecah. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web