شیمی آلی جایی بین شیمی معدنی و بیوشیمی است. در حالی که بر روی مواد مبتنی بر کربن تمرکز می کند، به فرآیندهای بیولوژیکی که بسیاری از ترکیبات آلی را که مورد مطالعه قرار می دهد تولید می کند، توجهی ندارد.

هنگامی که برای شیمی آلی به عنوان بخشی از سطح شیمی A خود تجدید نظر می کنید، به یک پایه مناسب در شیمی معدنی نیز نیاز خواهید داشت. به عنوان مثال، شما باید در مورد خواص شیمیایی و فیزیکی ترکیبات آلی مختلف بدانید. شما همچنین زمان قابل توجهی را صرف تسلط بر نحوه نامگذاری ترکیبات آلی معمولی مانند آلکان خواهید کرد.

در واقع نامگذاری و طبقه بندی ترکیبات آلی دو موضوع اصلی در شیمی آلی است. شما باید اصول IUPAC را در نامگذاری استاندارد، مانند موقعیت گروه های عاملی، درک کنید و بر نحوه طبقه بندی ترکیبات آلی بر اساس گروه های عملکردی آنها تسلط داشته باشید.

شیمی آلی چیست؟

همانطور که از نامش پیداست، شیمی ارگانیک عمدتاً به مواد آلی مربوط می شود. این مطالعه ساختار مولکولی، خواص فیزیکی و شیمیایی، واکنش ها، و سنتز ترکیبات آلی یا ترکیباتی است که بر پایه کربن هستند.

این ترکیبات حاوی کربن هایی هستند که با سایر اتم ها و عناصر کربن پیوند کووالانسی دارند. بیشتر این کربن ها می توانند زنجیره ها و ساختارهای چرخه ای ایجاد کنند. بسیاری از آنها ایزومرها یا ترکیباتی را تشکیل می دهند که فرمول های شیمیایی یکسانی دارند، اما موقعیت های کربن، عناصر یا گروه های عاملی متفاوتی در ساختار دارند.

تاریخچه مختصر

منشاء تاریخی شیمی آلی را می توان به ردیابی کرد فردریش وولر کشف 1828، زمانی که او اوره را سنتز کرد. او توانست این ماده را از ترکیبات معدنی، یعنی نمک های سیانات پتاسیم و سولفات آمونیوم تولید کند. این فرآیند بعداً نامگذاری شد سنتز Wohler.

کشف وولر نقطه عطفی در درک علمی چگونگی ایجاد ترکیبات آلی بود. قبل از این کشف، دانشمندان به مفهوم اعتقاد داشتند حیات گرایی. ویتالیسم پیشنهاد کرد که مواد آلی دارای “نیروی حیاتی” از موجودات زنده هستند.

با این حال، اوره یک ماده آلی است که به طور طبیعی به عنوان جزئی از ادرار وجود دارد. بنابراین، سنتز وهلر ایده حیات گرایی را رد کرد. این امر راه را برای مطالعه علمی ترکیبات آلی به عنوان رشته ای جدا از شیمی آلی و بیوشیمی هموار کرد.

تفاوت بین شیمی آلی و بیوشیمی چیست؟

شیمی آلی شباهت های زیادی با بیوشیمی دارد، زیرا هر دو رشته با مواد شیمیایی آلی سروکار دارند. با این حال، شیمی آلی شامل مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی هنگام بررسی مواد شیمیایی آلی نمی شود. همچنین تمرکز ویژه ای بر انواع خاصی از ترکیبات آلی مانند هیدروکربن ها و الکل ها دارد.

در اینجا رشته های اصلی هستند تفاوت بین شیمی آلی و بیوشیمی:

• شیمی ارگانیک متمرکز بر بررسی است خواص شیمیایی و فیزیکی مختلف مواد آلی، با هدف اصلی سنتز این مواد یا ایجاد ترکیبات مفید جدید از آنها است.

• بیوشیمی در درجه اول به نحوه عملکرد ترکیبات آلی و مولکول های زیستی در سیستم های بیولوژیکی زنده اگرچه بیوشیمی عمدتاً بر روی مواد آلی متمرکز است، اما این رشته فقط بر روی موادی متمرکز است که عملکرد مستقیمی در موجودات زنده دارند.

• شیمی ارگانیک به مطالعه رفتارهای شیمیایی و فیزیکی مواد آلی برای آنها می پردازد کاربردهای صنعتی و تجاری از سوخت گرفته تا الیاف مصنوعی، شیمی آلی در خط مقدم است.

• بیوشیمی همچنین دارای برخی کاربردهای صنعتی است. با این حال، آن را بیشتر در مورد درک چگونگی واکنش های شیمیایی در فرآیندهای بیولوژیکی کار، مانند سنتز پروتئین. در نتیجه کاربردهای متعددی در پزشکی و علم داروسازی دارد.

موضوعات شیمی آلی چیست؟

موضوعات مورد مطالعه در شیمی آلی همپوشانی هایی با بیوشیمی و شیمی معدنی دارند. به عنوان مثال، شما باید بدانید که چگونه معادلات شیمیایی را بر اساس مولاریته واکنش دهنده ها متعادل کنید.

در شیمی آلی، شما همچنین چندین ترکیب آلی پیچیده را مطالعه خواهید کرد که در فرآیندهای متابولیک نقش دارند. در اینجا موضوعات اصلی و فرعی در شیمی آلی وجود دارد که باید هنگام تجدید نظر در امتحانات بررسی کنید:

• در هیدروکربن ها: اینها شامل نامگذاری آلکانها (هیدروکربنهای با زنجیره مستقیم)، آلکنها (هیدروکربنهای حاوی پیوندهای دوگانه) و آلکینها (هیدروکربنهای حاوی پیوندهای سه گانه) است.

• گروه های عاملی: اینها شامل زنجیره های مختلف مبتنی بر هیدروکربن یا ترکیبات حلقوی است که حاوی عناصر و گروه های عاملی دیگر است. اینها هالوآلکان ها و هالوآرن ها، الکل ها، اترها، آلدئیدها، کتون هاکربوکسیلیک اسیدها، کربوکسیلات ها، استرها، گروه های آسیل، آسیل هالیدها، انیدریدهای اسید، آمین ها، آمیدها، نیتریل ها و ترکیبات حلقوی.

• یون ها: اینها کاتیونها و آنیونهای ترکیبات آلی هستند. آنها شامل هیدرون ها و کاتیون های هیدرید مادر هستند.

ترکیبات آلی چگونه طبقه بندی می شوند؟

ترکیبات آلی بر اساس ترکیبات، ساختار مولکولی و گروه های عاملی طبقه بندی می شوند. در هر دسته از ترکیبات آلی، چندین نمونه مختلف وجود دارد، اما همه آنها دارای برخی خواص شیمیایی و فیزیکی مشترک هستند.

به عنوان مثال، بسیاری از ترکیبات آلی دارند گروه های عاملی که خواص شیمیایی و فیزیکی آنها را مشخص می کند. بیشتر این ترکیبات از هیدروکربن ها به دست می آیند.

در اینجا برخی از طبقه بندی های اصلی ترکیبات آلی آورده شده است:

هیدروکربن ها

این ترکیبات فقط از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده اند.

• آلکان ها: آلکان ها هیدروکربن هایی با زنجیره های مستقیم اتم های کربن هستند که اتم های هیدروژن به هم متصل هستند. ساده ترین مثال متان است که فقط یک اتم کربن در آن وجود دارد.

• آلکن ها و آلکین ها: اینها هیدروکربن هایی هستند که پیوندهای دوگانه (آلکن) و سه گانه (آلکین) دارند.

• آروماتیک ها: این هیدروکربن ها حاوی حلقه های هیدروکربنی هستند. ساده ترین مثال بنزن است. فرمول ساختاری بنزن را می توان به چند روش نوشت:

گروه های عاملی

اینها با انواع خاصی از گروه های مولکولی متصل به مشتقات هیدروکربنی تعریف می شوند.

• آمین ها: اینها ترکیبات آلی با گروه عاملی آمین (از آمونیاک) هستند. یک یا چند هیدروژن آمونیاک با یک گروه آلکیل جایگزین می شود. در زیر چند نمونه از آمین ها آورده شده است. آنها ساختار کلی R–CO–NR′R″ را دارند.

• الکل ها: اینها ساختار R-OH دارند. آنها یک گروه عاملی هیدروکسیل (-OH) متصل به یک جایگزین آلیفاتیک دارند.

• اترها: اینها ساختار RO-R’ را دارند. اکسیژن به دو گروه آلکیل یا دو گروه آریل متصل است.

• آلکیل هالیدها: اینها همچنین به عنوان هالوآلکان شناخته می شوند زیرا یک یا چند هیدروژن آلکان با یک هالوژن جایگزین می شوند. در زیر چند نمونه از آلکیل هالیدها آورده شده است:

• تیول ها: این ترکیبات آلی دارای شکل تعمیم یافته R-SH هستند. گوگرد به یک آلکیل یا انواع دیگر جایگزین های آلی متصل است. مثالها عبارتند از:

• آلدهیدها: اینها شکل تعمیم یافته R-CHO را دارند. مرکز کربونیل با اکسیژن پیوند دوگانه دارد. اینها نمونه هایی از آلدئیدها هستند:

• کتون ها: کتون ها دارای ساختار R هستند₂C=O. کربن با اکسیژن پیوند کووالانسی دارد و به دو رادیکال هیدروکربنی متصل است.

• اسیدهای کربوکسیلیک: فرمول کلی آنها را می توان به صورت R-COOH نوشت. آنها شامل اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب هستند.

• آمیدها: اینها حاوی اتمهای نیتروژن هستند که با کربن گروه کربونیل پیوند دارند. آمیدها را می توان از واکنش بین آمونیاک و اسیدهای کربوکسیلیک به دست آورد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد منابع شیمی سطح A برای کمک به شما در بازنگری و برای کسب اطلاعات در مورد مطالعه سطح A، مرکز منابع شیمی سطح A را بررسی کنید.