|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
Synteza organiczna. Historia i istota odkryć naukowych
Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe W 1834 r. T. Pelouse wytworzył alkile cyjankowe przez działanie cyjanku potasu na sole alkilosiarczanowe. W tym samym roku J.B. Dumas był w stanie ustalić, że kwas mrówkowy powstaje z chloroformu pod wpływem kaustycznego potasu. Tak więc Dumas odkrył ogólną metodę otrzymywania kwasów przez hydrolizę pochodnych halogenowych. W 1842 r. L. Melzens zaproponował metodę redukcji pochodnych halogenowych za pomocą amalgamatów metali alkalicznych. Pięć lat później Zh.B. Dumas, F. Malaguti, F. Leblanc, E. Frankland i G. Kolbe w 1848 r. zaproponowali ogólną metodę otrzymywania kwasów ze związków o niższej zawartości węgla poprzez nitryle. W tym samym czasie E. Mitcherlich jako pierwszy chemik zastosował mieszaninę stężonych kwasów azotowego i siarkowego do otrzymywania nitrobenzenu z benzenu. J. Liebig i F. Wöhler zaobserwowali przejście benzaldehydu do kwasu benzoesowego w obecności alkaliów w 1832 r., a w 1853 r. S. Cannizzaro ustalił, że w tym przypadku powstaje odpowiedni alkohol. Warto zwrócić uwagę na odkrycie zjawiska katalitycznego utleniania alkoholi i węglowodanów do kwasów w obecności czerni platynowej. Te i inne przykłady świadczyły o osiągnięciach w dziedzinie produkcji i przemian związków organicznych. Z rosnącą pewnością można było mówić o możliwości syntezy organicznej. „W 1854 r. G. Kolbe zauważył”, pisze E.P. Nikulina, „że po syntezie mocznika spadła naturalna granica oddzielająca związki organiczne i nieorganiczne, a poprzednia klasyfikacja substancji na organiczne i nieorganiczne, oparta na niemożliwości sztucznego uzyskanie tego pierwszego, straciło swoją podstawę”. Nowy etap w rozwoju syntezy organicznej wiąże się z nazwiskiem Berthelot. "Badanie prac Berthelota w dziedzinie syntezy organicznej wykazało", kontynuuje Nikulina, "że odgrywa on znaczącą rolę w rozwoju tej dziedziny chemii organicznej. Przed pracą Berthelota synteza jako niezależna sekcja chemii organicznej miała nie istnieją Oddzielne metody zostały opracowane przez różnych chemików, ale te osiągnięcia nie były połączone w jeden system. Sam Berthelot tak oceniał działalność swoich poprzedników: „Przed pracą opisaną w mojej książce Organic Chemistry Based on Synthesis (1860) nie przeprowadzono ani jednego systematycznego badania w tym kierunku. można przytoczyć substancje z pierwiastków: synteza mocznika Wöhlera i synteza kwasu octowego Kolbego.Syntezy te są niezwykle ciekawe, ale ze względu na samą naturę tych substancji pozostały one izolowane i bez konsekwencji.Owszem mocznik należy do grupy seria cyjankowa, seria, która należy prawie w równym stopniu do chemii nieorganicznej i organicznej i która nie ma wspólnych właściwości z innymi seriami, w tym ani alkoholami, ani węglowodorami.Kwas octowy również zajmuje szczególne miejsce, aż do nowych eksperymentów i nowych metod opracowanych po 1860 r. Kwas ten pozostał „wyizolowanym ciałem z szeregu związków organicznych” (J.B. Dumas). Historia nauki potwierdza również, że te dwie syntezy nie położyły podwaliny pod żadną ogólną metodę, a nawet nie doprowadziły do żadnej innej częściowej syntezy substancji naturalnych. Jeśli chodzi o syntezy częściowe, Berthelot zauważył, że indywidualne, pomyślne syntezy przeprowadzone przed nim nie doprowadziły do uświadomienia sobie wagi problemu syntezy jako całości. Marcelin Berthelot (1827–1907) urodził się i wychował w Paryżu w biednej rodzinie lekarskiej. W Liceum był jednym z najlepszych uczniów. Kolejnym etapem jego studiów jest College de France, gdzie wysłuchuje wykładów Claude'a Bernarda, Antoine'a Jerome'a Balarda, Michela Eugene'a Chevreula i innych wybitnych naukowców. Jesienią 1848 roku Berthelot pomyślnie zdał egzamin licencjacki i wstąpił na uniwersytet. Po wielu wahaniach, za radą rodziców, Berthelot zaczął studiować medycynę. Jednak zajęcia go nie satysfakcjonowały, czuł potrzebę szerszej wiedzy. Pod koniec pierwszego roku akademickiego uzyskuje licencjat z fizyki. W tym samym czasie Marselin zaczął studiować chemię jako jedną z głównych dyscyplin ogólnego kształcenia lekarzy. W końcu postanowił znaleźć laboratorium chemiczne, w którym mógłby zdobyć doświadczenie jako eksperymentator. Takim laboratorium stało się nowe prywatne laboratorium chemiczne Julesa Peluso. Berthelot entuzjastycznie rozpoczął pracę badawczą. Po chwili zostaje asystentem Peluso. Berthelot rozpoczął swoje pierwsze studia, które z racji tego, że zajmował się głównie fizyką, miały bardziej charakter fizyczny niż chemię. Przyciągnęły go zjawiska związane ze skraplaniem gazów. Młody naukowiec opublikował wyniki swoich badań w 1850 roku. W ciągu sześciu dekad Berthelot napisał około 2800 artykułów naukowych, obejmujących prawie wszystkie gałęzie ludzkiej wiedzy. Większość z tych materiałów to prace z chemii, ponadto pisał prace z biologii, agrochemii, historii, archeologii, językoznawstwa, filozofii, pedagogiki itp. Berthelot od samego początku głęboko wierzył w możliwość syntezy substancji organicznych bez udziału żywych komórek. Wraz z pracą naukową w laboratorium Berthelot regularnie uczęszczał na wykłady w College de France, gdzie można było zapoznać się z najnowszymi osiągnięciami nauki.Profesor Antoine Balard, zwracając uwagę na umiejętności młodego Berthelota, zaprosił go do pracy w laboratorium Kolegium Francuskiego. Pierwszym sukcesem była produkcja kamfory, ale prawdziwy sukces przyszedł do naukowca w 1853 roku. Berthelotowi udało się zsyntetyzować tłuszcz. Artykuł Berthelota zrobił prawdziwą sensację w świecie naukowym. Paryska Akademia Nauk pochwaliła to osiągnięcie. Berthelot otrzymał stopień doktora nauk fizycznych. Berthelot stawia sobie trudniejsze zadanie - uzyskanie alkoholu etylowego z etylenu i wody. Aby to zrobić, postanawia przepuścić etylen przez wodny roztwór kwasu lub zasady. Oto, co pisze o tym KR. Manolov: „Pierwsze eksperymenty nie dały pożądanych rezultatów. Etylen przeszedł przez roztwór nie powodując żadnych zauważalnych zmian. Eertlo zmieniał warunki syntezy w każdy możliwy sposób. Prowadząc eksperyment ze stężonym kwasem siarkowym zauważył, że w temperaturze około 70 stopni Celsjusza zaczęła się intensywna absorpcja etylenu. Po reakcji naukowiec rozcieńczył mieszaninę reakcyjną wodą i poddał destylacji. Alkohol etylowy! Destylat był alkoholem etylowym. Berthelot był naprawdę szczęśliwy. Wybrał właściwą drogę. Substancje organiczne w zasadzie nie różnią się od nieorganicznych i można je otrzymać w ten sam sposób. Konieczne jest, aby naukowcy byli przekonani, że nie istnieje żadna „siła życiowa", że człowiek może dowolnie kierować przebiegiem reakcji chemicznych. Ale to i tak miało do udowodnienia, potrzebne były fakty ... A Berthelot kontynuował pracę ... ” W latach sześćdziesiątych XIX wieku Berthelot osiąga naprawdę fantastyczne wyniki w dziedzinie syntezy organicznej. Porażka nie przeszkadzała mu. Reakcja oddziaływania wodoru z węglem nie mogła być przeprowadzona nawet w piecach Deville'a. Następnie Berthelot korzysta z elektryczności. „Iskry elektryczne nie rozwiązały problemu”, zauważa Manolov, „ale łuk elektryczny między dwiema elektrodami węglowymi w naczyniu z wodorem okazał się skuteczny: gaz opuszczający statek zawierał acetylen. Zachęcony Berthelot rozpoczął nową serię syntez Dodając wodór do acetylenu, dostał etylen, a potem etan. „Stosunek węgla i wodoru w acetylenie jest taki sam jak w benzenie" – pomyślał Berthelot i ta myśl skłoniła młodego naukowca do podjęcia syntezy benzenu. „To wypełni lukę między związkami tłuszczowymi i aromatycznymi". Do syntezy Berthelot postanowił ponownie uciec się do wysokich temperatur i powtórzyć eksperyment, który przeprowadził, aby uzyskać tlenek węgla. Szklaną retortę napełniono acetylenem, zamknięto i stopniowo ogrzewano. Dopiero w temperaturze 550-600 stopni Celsjusza zaczął polimeryzować acetylen. Po schłodzeniu retorty na jej dnie zebrała się niewielka ilość żółtawego płynu. Teraz wystarczyła cierpliwość i wytrwałość, aby przeprowadzić eksperyment dziesiątki razy i zebrać wystarczającą ilość płynu do analizy. Berthelot znalazł w otrzymanej cieczy benzen, toluen i inne związki aromatyczne. Równolegle przeprowadził kolejną syntezę, która również potwierdziła, że związki aromatyczne można otrzymać z węglowodorów tłuszczowych. Berthelot poddał metan długotrwałemu ogrzewaniu w specjalnych szklanych naczyniach. Podniósł temperaturę tak bardzo, że szkło zaczęło mięknąć. Po schłodzeniu w naczyniach utworzyła się biała substancja krystaliczna. Gdy tylko naukowiec otworzył naczynie, laboratorium wypełniło się charakterystycznym zapachem kulek na mole. Dodatkowe badania potwierdziły, że powstałą substancją rzeczywiście był naftalen. Rozpoczął się nowy cykl syntez i analiz. Rodziły się pomysły i niemal codziennie realizowano nową syntezę. Wydawało się, że możliwości są nieograniczone, Berthelot potrafił wszystko zsyntetyzować, wystarczyło tylko poprawnie postawić problem... ... Berthelot odniósł wielki sukces w badaniach węglowodorów, węglowodanów, fermentacji alkoholowej; zaproponował uniwersalną metodę redukcji związków organicznych za pomocą wodorotlenku wodoru i nie tylko. Za wybitne osiągnięcia w chemii organicznej w 1867 roku Berthelot po raz drugi otrzymał nagrodę Jacqueur. Siedem lat temu przyznano mu pierwszą nagrodę za osiągnięcia w dziedzinie syntezy organicznej.” Najważniejsze dzieła syntetyczne Berthelota można podzielić na trzy grupy. Pierwsza to synteza związków naturalnych - tłuszczów, oleju musztardowego. Druga grupa to syntezy elementarne najprostszych substancji organicznych. Trzecia to pirogeniczna synteza węglowodorów. Ponadto Berthelot zdołał opracować metody uwodorniania związków organicznych różnych klas za pomocą jodowodu. Badał również właściwości i otrzymywał różne pochodne wielu związków organicznych. Ponadto Berthelot badał procesy ich utleniania i redukcji. W latach 1860-1864 Berthelot postanowił podsumować własne liczne badania syntetyczne, a także prace innych chemików w książkach „Chemia organiczna oparta na syntezie” i „Wykłady z ogólnych metod syntezy w chemii organicznej”. EP Nikulina tak opisuje swoje poszukiwania twórcze: „Wytwarzanie substancji bardziej złożonych poprzez połączenie dwóch prostszych, czyli synteza częściowa, została uznana przez M. Berthelota za pierwszy krok w kierunku pełnej syntezy. Przeprowadzenie takiej syntezy jest bezpośrednią konsekwencją badań analitycznych, gdyż analiza substancji naturalnej często wskazuje na możliwość jej rozkładu na dwie prostsze części, które po połączeniu dają substancję pierwotną... M. Berthelot uważał, że analiza i synteza to dwie strony nauk chemicznych i podkreślał, że synteza stała się możliwa właśnie dzięki sukcesowi analizy, ponieważ można zsyntetyzować tylko te substancje, które można analitycznie rozłożyć na składniki, z których można je ponownie lub całkowicie rozłożyć przez sukcesywne odłupywanie elementów, na wzór „drabiny spalania”. W związku z tym niemożność syntezy w tym czasie wielu naturalnych substancji, takich jak białka i alkaloidy, wyjaśnił fakt, że nie zostały jeszcze dobrze zbadane analitycznie, to znaczy, według Berthelota, granica syntezy jest określona przez możliwości analizy. Synteza jest dziś podstawą chemii przemysłowej. Wystarczy wymienić kauczuk syntetyczny, włókna syntetyczne, paliwa syntetyczne, syntetyczne detergenty. Autor: Samin D.K.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Zielona rewolucja w oceanach: wzrost fitoplanktonu ▪ Identyfikacja osoby przez naczynia krwionośne ▪ Płyta główna MSI 990FXA Gaming
▪ sekcja serwisu Technologie radioamatorskie. Wybór artykułów ▪ artykuł Nie ma małych ról, są mali aktorzy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Skąd hot dog wziął swoją nazwę? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł z majeranku. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Flash sieciowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony