Οργανικές ενώσεις
Οργανικές ενώσεις ονομάζονται οι ενώσεις που περιέχουν ανάμεσα στα άλλα στοιχεία τους και άνθρακα όπως π.χ. οι ενώσεις C2H6O, C2H3O2K, CHI3, CH4 κ.ά.. Εξαίρεση αποτελούν, και μελετώνται από την ανόργανη χημεία, ενώσεις όπως το μονοξείδιο (CO) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το (ασταθές) ανθρακικό οξύ (H2CO3) και τα άλατά του (Na2CO3, CaCO3 κλπ.), τα καρβίδια (CaC2, Al4C3 κλπ.), αλλά και ο ίδιος ο άνθρακας.[1]
Οι ενώσεις του άνθρακα που έχουν απομονωθεί, παρασκευαστεί, μελετηθεί και έχουν βρει τουλάχιστον μία εφαρμογή είναι σήμερα πάνω από 10 εκατομμύρια και είναι περισσότερες ακόμη και από όλες τις άλλες ενώσεις των άλλων στοιχείων μαζί. Αυτό συμβαίνει επειδή τα άτομα του άνθρακα παρουσιάζουν μια μοναδική ευκολία στο σχηματισμό αλυσίδων ή δακτυλίων σύνδεσης. Με αυτές τις συνδέσεις μορφής αλυσίδων ή δακτυλίων του άνθρακα συνδέονται άτομα αζώτου (N), οξυγόνου (O), υδρογόνου (H) ή άλλων στοιχείων δημιουργώντας μια τεράστια ποικιλία μορίων.
Οργανικές ενώσεις είναι, μεταξύ άλλων, και ουσίες καθημερινής χρήσης, όπως το οινόπνευμα (αιθανόλη), το προπάνιο και το βουτάνιο (που χρησιμοποιούνται ως καύσιμο στα γκαζάκια υγραερίου), τα πλαστικά, το καουτσούκ κ.λ.π. Επίσης, το πετρέλαιο είναι μείγμα πολλών οργανικών ουσιών. Στις οργανικές ενώσεις (DNA, αμινοξέα, πρωτείνες κλπ.) στηρίζεται και το φαινόμενο της ζωής στη γη σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι τα πάντα στηρίζονται στις οργανικές ενώσεις.
Πίνακας περιεχομένων |
Ιστορικά στοιχεία [Επεξεργασία]
Η ονομασία οργανική χρονολογείται από τον 19ο αιώνα, όταν πίστευαν ότι οι οργανικές ενώσεις μπορούσαν να συντεθούν μόνο από ζωντανούς οργανισμούς με τη βοήθεια της vis vitalis δηλ. της ζωικής δύναμης. Η θεωρία ότι οι οργανικές ενώσεις ήταν εντελώς διαφορετικές από εκείνες που ήταν ανόργανες, δηλαδή, δεν συνθέτονταν με τη ζωική δύναμη, αμφισβητήθηκε το 1824 όταν ο Γερμανός χημικός Friedrich Wöhler συνέθεσε οξαλικό οξύ (μια γνωστή ουσία που την παρήγαγαν ζωντανοί οργανισμοί) από δικυάνιο, (CN)2. Όμως το 1828, με μια σύνθεση που έμεινε στην ιστορία, ο Wöhler συνέθεσε την ουρία με θέρμανση κυανικού αμμωνίου:
Ήταν γνωστό ότι η ουρία εμφανιζόταν μόνο στα ούρα των ζωντανών οργανισμών, αλλά ο Wöhler την παρασκεύασε χωρίς τη μεσολάβηση ζώντος οργανισμού.
Είναι αξιοσημείωτο πάντως το γεγονός ότι ούτε το οξαλικό οξύ (ΗΟΟC-COOH) ούτε η ουρία (H2N-CO-NH2) περιέχουν δεσμό C-H, έστω κι αν το κριτήριο αυτό πολλές φορές χρησιμοποιείται για τον ορισμό των οργανικών ενώσεων. Ωστόσο, οι ενώσεις του άνθρακα που θεωρούνταν παραδοσιακά ανόργανες πριν τη σύνθεση του Wöhler, παρέμειναν τέτοιες και μετά τη σύνθεση της ουρίας. Δηλαδή, ανόργανες ενώσεις θεωρούνταν αυτές που προέρχονταν από ανόργανες (δηλ. «χωρίς ζωή»), όπως τα ανθρακικά άλατα.
Ταξινόμηση οργανικών ενώσεων [Επεξεργασία]
Οι οργανικές ουσίες μπορεί να ταξινομηθούν με βάση διάφορα κριτήρια:
1. Ανάλογα με το είδος του δεσμού των ατόμων του άνθρακα. Αρχικά, διακρίνονται σε κορεσμένες ή ακόρεστες, ανάλογα με το αν τα άτομα του άνθρακα μεταξύ τους, ενώνονται με απλούς ή πολλαπλούς (διπλούς ή τριπλούς) δεσμούς αντίστοιχα.
2. Ανάλογα με τη μορφή της ανθρακικής αλυσίδας. Μια άλλη διάκριση χωρίζει τις οργανικές ενώσεις σε ευθύγραμμες ή άκυκλες ή αλειφατικές και σε κυκλικές.
Οι κυκλικές χωρίζονται περαιτέρω σε ισοκυκλικές και ετεροκυκλικές, ενώ τέλος οι ισοκυκλικές διακρίνονται σε αρωματικές και αλεικυκλικές.
3. Ανάλογα με το είδος της χαρακτηριστικής ομάδας οι οργανικές ενώσεις διακρίνονται σε χημικές τάξεις και αυτές με τη σειρά τους σε ομόλογες σειρές.
Οι απλούστερες οργανικές ενώσεις είναι οι υδρογονάνθρακες που αποτελούνται μόνο από άνθρακα και υδρογόνο. Με αντικατάσταση ατόμων υδρογόνου ενός υδρογονάνθρακα από άτομα ή ομάδων ατόμων άλλων στοιχείων που λέγονται υποκαταστάτες προκύπτουν (θεωρητικά) άλλες οργανικές ενώσεις. Όταν αυτές οι ενώσεις περιέχουν στο μόριό τους μια χαρακτηριστική ομάδα τότε καλούνται μονοπαράγωγα υδρογονανθράκων, ενώ αν περιέχουν δύο ή περισσότερες, ίδιες ή ακόμη και διαφορετικές, καλούνται πολυπαράγωγα υδρογονανθράκων.
Οι οργανικές ενώσεις ως φυσικά και συνθετικά προϊόντα [Επεξεργασία]
Οι φυσικές οργανικές ενώσεις παράγονται από τα ζώα και τα φυτά. Πολλές απ' αυτές εξάγονται από φυσικές πηγές γιατί είναι οικονομικά ασύμφορη η παραγωγή τους με βιομηχανικές μεθόδους όπως π.χ. πολλά σάκχαρα, αλκαλοειδή και τερπένια, η βιταμίνη Β12 και γενικά αυτά τα φυσικά προϊόντα που έχουν πολύπλοκη στερεοχημεία και είναι παρόντα σε μεγάλες ποσότητες στους ζωντανούς οργανισμούς. Επίσης πολλές φυσικές οργανικές ενώσεις είναι θεμελιώδους σημασίας στη βιοχημεία όπως είναι οι υδατάνθρακες, τα ένζυμα, οι ορμόνες, τα λιπίδια και τα λιπαρά οξέα, οι νευροδιαβιβαστές, τα νουκλεϊνικά οξέα, οι πρωτεΐνες, τα πεπτίδια και τα αμινοξέα, οι βιταμίνες, τα λίπη και τα έλαια.
Οι συνθετικές οργανικές ενώσεις παράγονται με αντιδράσεις από άλλες ενώσεις και η διαδικασία αυτή ονομάζεται οργανική σύνθεση. Οι συνθετικές ενώσεις μπορεί να έχουν βρεθεί ήδη σε φυτά ή ζώα αλλά και μπορεί και να μην είναι εφικτή η σύνθεσή τους από τους ζωντανούς οργανισμούς. Πολλά πολυμερή και όλα τα πλαστικά ανήκουν σ' αυτή την κατηγορία.
Ονοματολογία οργανικών ενώσεων [Επεξεργασία]
Λόγω του τεράστιου πλήθους των οργανικών ενώσεων, η IUPAC έχει καθορίσει συγκεκριμένους κανόνες γαι την ονοματολογία τους.
Καθορισμός της δομής [Επεξεργασία]
Η δομή των οργανικών ενώσεων καθορίζεται κυρίως με φασματοσκοπία NMR (πρωτονίου και άνθρακα-13) και με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ.
Σημειώσεις [Επεξεργασία]
- ↑ Ορισμένες ενώσεις όπως ο διθειάνθρακας (CS2), ο τετραχλωράνθρακας (CCl4), το υδροκυάνιο (HCN) και τα άλατά του (NaCN, KCN κλπ.) μελετώνται τόσο από την ανόργανη όσο και από την οργανική χημεία.
Πηγές [Επεξεργασία]
- Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ., Στοιχεία οργανικής χημείας, έκδοση 13η, Αθήνα 1985.
- Αλεξάνδρου Ν. Ε., Γενική Οργανική Χημεία, Δομή - Φάσματα - Μηχανισμοί, τόμοι 1ος και 2ος, Θεσσαλονίκη 1985.
- Κεχαγιόγλου Α. Χ. Βιομηχανική Οργανική Χημεία, Θεσσαλονίκη 1989.
- Morrison R. T., Boyd R. N., Οργανική Χημεία, τόμοι 1ος, 2ος, 3ος, Μετάφραση: Σακαρέλλος-Πηλίδης-Γεροθανάσης, Ιωάννινα 1991.
- Meislich H., Nechamkin H., Sharefkin J., Οργανική Χημεία, Μετάφραση: Βάρβογλης Α., Αθήνα 1983.
- Ιακώβου Π., Οργανική Χημεία. Σύγχρονη θεωρία και ασκήσεις, Θεσσαλονίκη 1995.
- Γεωργάτσος Ι. Ε., Βιοχημεία, Τόμος Α΄: Δομή μακρομορίων - Ένζυμα - Βιολογικές οξειδώσεις, Θεσσαλονίκη 1985.
- Μπόσκου Δ., Χημεία τροφίμων με στοιχεία τεχνολογίας τροφίμων, Θεσσαλονίκη 1986.
- Μπαζάκης Ι. Α., Γενική Χημεία, Αθήνα.
