Organische Chemie ist eine Subdisziplin innerhalb der Chemie, die die wissenschaftliche Studie der Struktur, Eigenschaften, Zusammensetzung, Reaktionen und Vorbereitung (durch die Synthese oder durch andere Mittel) von Kohlenstoff-basierten Zusammensetzungen, Kohlenwasserstoffen und ihren Ableitungen einschließt. Diese Zusammensetzungen können jede Zahl anderer Elemente, einschließlich Wasserstoffs, Stickstoffs, Sauerstoffes, der Halogene sowie des Phosphors, des Silikons und des Schwefels enthalten.

Organische Zusammensetzungen sind strukturell verschieden. Die Reihe der Anwendung organischer Zusammensetzungen ist enorm. Sie entweder bilden die Basis dessen, oder sind wichtige Bestandteile, viele Produkte einschließlich Plastiks, Rauschgifte, petrochemicals, Essens, Explosivstoffe und Farben. Sie bilden die Basis fast aller irdischen Lebensprozesse (mit sehr wenigen Ausnahmen).

Geschichte

Vor dem neunzehnten Jahrhundert haben Chemiker allgemein geglaubt, dass bei lebenden Organismen erhaltene Zusammensetzungen zu kompliziert waren, um synthetisiert zu werden. Gemäß dem Konzept von vitalism war organische Sache mit einer "Lebenskraft" ausgestattet. Sie haben diese Zusammensetzungen "organisch" genannt und haben ihre Untersuchungen zu anorganischen Materialien geleitet, die leichter studiert geschienen sind.

Während der ersten Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts haben Wissenschaftler begriffen, dass organische Zusammensetzungen im Laboratorium synthetisiert werden können. 1816 hat Michel Chevreul eine Studie von Seifen angefangen, die von verschiedenen Fetten und Alkalien gemacht sind. Er hat die verschiedenen Säuren getrennt, die, in der Kombination mit dem Alkali, die Seife erzeugt haben. Seitdem das alle individuellen Zusammensetzungen waren, hat er demonstriert, dass es möglich war, eine chemische Änderung in verschiedenen Fetten vorzunehmen (die traditionell aus organischen Quellen kommen), neue Zusammensetzungen, ohne "Lebenskraft" erzeugend. 1828 hat Friedrich Wöhler den organischen chemischen Harnstoff (carbamide), einen Bestandteil des Urins, vom anorganischen Ammonium cyanate NHCNO, darin erzeugt, was jetzt die Synthese von Wöhler genannt wird. Obwohl Wöhler immer über die Behauptung vorsichtig war, dass er die Theorie der Lebenskraft widerlegt hatte, ist von diesem Ereignis häufig als ein Wendepunkt gedacht worden.

1856 hat William Henry Perkin, während er versucht hat, Chinin zu verfertigen, zufällig das organische Färbemittel jetzt bekannt als malvenfarbiger Perkin verfertigt. Durch seinen großen Finanzerfolg hat diese Entdeckung außerordentlich Interesse an der organischen Chemie vergrößert.

Der entscheidende Durchbruch für die organische Chemie war das Konzept der chemischen Struktur, entwickelt unabhängig und gleichzeitig durch Friedrich August Kekulé und Archibald Scott Couper 1858. Beide Männer haben vorgeschlagen, dass sich tetravalent Kohlenstoff-Atome zu einander verbinden konnten, um ein Kohlenstoff-Gitter zu bilden, und dass die ausführlichen Muster des Atomabbindens durch geschickte Interpretationen von passenden chemischen Reaktionen wahrgenommen werden konnten.

Die Geschichte der organischen Chemie hat mit der Entdeckung von Erdöl und seiner Trennung in Bruchteile gemäß dem Kochen von Reihen weitergegangen. Die Konvertierung von verschiedenen zusammengesetzten Typen oder individuellen Zusammensetzungen durch verschiedene chemische Prozesse hat die Erdölchemie geschaffen, die zur Geburt der petrochemischen Industrie führt, die erfolgreich künstliche Gummischuhe, die verschiedenen organischen Bindemittel, die eigentumsmodifizierenden Erdölzusätze und den Plastik verfertigt hat.

Die pharmazeutische Industrie hat im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts begonnen, als die Herstellung von Azetylsalizylsäure (allgemeiner gekennzeichnet als Aspirin) in Deutschland mit Bayer angefangen wurde. Das erste Mal, als ein Rauschgift systematisch verbessert wurde, war mit arsphenamine (Salvarsan). Obwohl zahlreiche Ableitungen des gefährlichen toxischen atoxyl von Paul Ehrlich und seiner Gruppe untersucht wurden, wurde die Zusammensetzung mit besten Wirksamkeits- und Giftigkeitseigenschaften für die Produktion ausgewählt.

Obwohl frühe Beispiele von organischen Reaktionen und Anwendungen häufig serendipitous waren, hat die letzte Hälfte des 19. Jahrhunderts hoch systematische Studien von organischen Zusammensetzungen bezeugt. Im 20. Jahrhundert beginnend, hat der Fortschritt der organischen Chemie die Synthese von hoch komplizierten Molekülen über Mehrschritt-Verfahren erlaubt. Gleichzeitig, wie man verstand, waren Polymer und Enzyme große organische Moleküle, und, wie man zeigte, war Erdöl des biologischen Ursprungs. Der Prozess, neue Synthese-Wege für eine gegebene Zusammensetzung zu finden, wird Gesamtsynthese genannt. Die Gesamtsynthese von komplizierten natürlichen Zusammensetzungen hat mit dem Harnstoff angefangen, und hat in der Kompliziertheit zu Traubenzucker und terpineol zugenommen. 1907 wurde Gesamtsynthese zum ersten Mal von Gustaf Komppa mit dem Kampfer kommerzialisiert. Pharmazeutische Vorteile sind wesentlich gewesen. Zum Beispiel haben Cholesterin-zusammenhängende Zusammensetzungen Wege zum Synthese-Komplex menschliche Hormone und ihre modifizierten Ableitungen geöffnet. Seit dem Anfang des 20. Jahrhunderts hat die Kompliziertheit von Gesamtsynthesen, mit Beispielen wie Lysergic-Säure und Vitamin B12 zugenommen.

Biochemie hat nur im 20. Jahrhundert angefangen, ein neues Kapitel der organischen Chemie mit dem enormen Spielraum öffnend. Biochemie, wie organische Chemie, konzentriert sich in erster Linie auf Zusammensetzungen, die Kohlenstoff enthalten.

Charakterisierung

Da organische Zusammensetzungen häufig bestehen, weil Mischungen, eine Vielfalt von Techniken auch entwickelt worden ist, um Reinheit, besonders wichtig zu bewerten, Chromatographie-Techniken wie HPLC und Gaschromatographie seiend. Traditionelle Methoden der Trennung schließen Destillation, Kristallisierung und lösende Förderung ein.

Organische Zusammensetzungen wurden durch eine Vielfalt von chemischen Tests, genannt "nasse Methoden" traditionell charakterisiert, aber solche Tests sind durch spektroskopische oder andere computerintensive Methoden der Analyse größtenteils versetzt worden. Verzeichnet in der ungefähren Ordnung des Dienstprogrammes sind die analytischen Hauptmethoden:

• Spektroskopie der Kernkernspinresonanz (NMR) ist die meistens verwendete Technik, häufig ganze Anweisung der Atom-Konnektivität und sogar stereochemistry das Verwenden der Korrelationsspektroskopie erlaubend. Die konstituierenden Hauptatome der organischen Chemie - Wasserstoff und Kohlenstoff - bestehen natürlich mit NMR-antwortenden Isotopen, beziehungsweise H und C.
• Elementare Analyse: Eine zerstörende Methode hat gepflegt, die elementare Zusammensetzung eines Moleküls zu bestimmen. Siehe auch Massenspektrometrie unten.
• Massenspektrometrie zeigt das Molekulargewicht einer Zusammensetzung und, von den Zersplitterungsmustern, seiner Struktur an. Hohe Entschlossenheitsmassenspektrometrie kann gewöhnlich die genaue Formel einer Zusammensetzung identifizieren und wird anstatt der elementaren Analyse verwendet. Ehemals wurde Massenspektrometrie auf neutrale Moleküle eingeschränkt, die etwas Flüchtigkeit ausstellen, aber fortgeschrittene Ionisationstechniken erlauben, die "Massenspekulation" eigentlich jeder organischen Zusammensetzung zu erhalten.
• Kristallographie ist eine eindeutige Methode, um molekulare Geometrie, die Bedingung zu bestimmen, die das ist, Monokristalle des Materials müssen verfügbar sein, und der Kristall muss die Probe vertretend sein. Hoch automatisierte Software erlaubt einer Struktur, innerhalb von Stunden bestimmt zu werden, einen passenden Kristall zu erhalten.

Traditionelle spektroskopische Methoden wie Infrarotspektroskopie, optische Folge, gibt UV/VIS Spektroskopie relativ nichtspezifische Strukturauskunft, aber bleibt im Gebrauch für spezifische Klassen von Zusammensetzungen.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften von organischen Zusammensetzungen normalerweise von Interesse schließen sowohl quantitative als auch qualitative Eigenschaften ein. Quantitative Information schließt Schmelzpunkt, Siedepunkt und Index der Brechung ein. Qualitative Eigenschaften schließen Gestank, Konsistenz, Löslichkeit und Farbe ein.

Das Schmelzen und das Kochen von Eigenschaften

Im Gegensatz zu vielen anorganischen Materialien schmelzen organische Zusammensetzungen normalerweise, und viele kochen. In früheren Zeiten, der Schmelzpunkt (m.p). und Siedepunkt (b.p). gegebene entscheidende Auskunft über die Reinheit und Identität von organischen Zusammensetzungen. Das Schmelzen und die Siedepunkte entsprechen der Widersprüchlichkeit der Moleküle und ihres Molekulargewichtes. Einige organische Zusammensetzungen, besonders symmetrische, erhaben, der ist, verdampfen sie ohne das Schmelzen. Ein weithin bekanntes Beispiel einer sublimierbaren organischen Zusammensetzung ist para-dichlorobenzene, der odiferous Bestandteil von modernen Mottenkugeln. Organische Zusammensetzungen sind gewöhnlich bei Temperaturen über 300 °C nicht sehr stabil, obwohl einige Ausnahmen bestehen.

Löslichkeit

Neutrale organische Zusammensetzungen neigen dazu, hydrophob zu sein, der ist, sind sie in Wasser weniger auflösbar als in organischen Lösungsmitteln. Ausnahmen schließen organische Zusammensetzungen ein, die ionisierbare Gruppen sowie niedriges Molekulargewicht alcohols, Amine und carboxylic Säuren enthalten, wo das Wasserstoffabbinden vorkommt. Organische Zusammensetzungen neigen dazu, sich in organischen Lösungsmitteln aufzulösen. Lösungsmittel können entweder reine Substanzen wie Äther oder Äthyl-Alkohol oder Mischungen, wie die paraffinic Lösungsmittel wie die verschiedenen Benzine und weißen Geister oder die Reihe von reinen sein oder haben aromatische Lösungsmittel gemischt, die bei Erdöl oder Teer-Bruchteilen durch die physische Trennung oder durch die chemische Konvertierung erhalten sind. Die Löslichkeit in den verschiedenen Lösungsmitteln hängt vom lösenden Typ und auf den funktionellen Gruppen wenn Gegenwart ab.

Eigenschaften des festen Zustands

Verschiedene Spezialeigenschaften von molekularen Kristallen und organischen Polymern mit konjugierten Systemen sind von Interesse abhängig von Anwendungen, z.B thermomechanisch und elektromechanisch wie piezoelectricity, elektrisches Leitvermögen (sieh leitende Polymer und organische Halbleiter), und electro-optisch (z.B nichtlineare Optik) Eigenschaften. Aus historischen Gründen sind solche Eigenschaften hauptsächlich die Themen der Gebiete der Polymer-Wissenschaft und Material-Wissenschaft.

Nomenklatur

Die Namen von organischen Zusammensetzungen sind im Anschluss an logisch aus einer Reihe von Regeln entweder systematisch, oder im Anschluss an verschiedene Traditionen nichtsystematisch. Systematische Nomenklatur wird durch Spezifizierungen von IUPAC festgesetzt. Systematische Nomenklatur fängt mit dem Namen für eine Elternteilstruktur innerhalb des Moleküls von Interesse an. Dieser Elternteilname wird dann durch Präfixe, Nachsilben und Zahlen modifiziert, um die Struktur eindeutig zu befördern. In Anbetracht dessen, dass Millionen von organischen Zusammensetzungen bekannt sind, kann der strenge Gebrauch von systematischen Namen beschwerlich sein. So wird IUPAC Empfehlungen für einfache Zusammensetzungen, aber nicht komplizierte Moleküle näher gefolgt. Um das systematische Namengeben zu verwenden, muss man die Strukturen und Namen der Elternteilstrukturen wissen. Elternteilstrukturen schließen uneingesetzte Kohlenwasserstoffe, heterocycles, und monofunctionalized Ableitungen davon ein.

Nichtsystematische Nomenklatur ist einfacher und mindestens organischen Chemikern eindeutig. Nichtsystematische Namen zeigen die Struktur der Zusammensetzung nicht an. Nichtsystematische Namen sind für komplizierte Moleküle üblich, der die meisten natürlichen Produkte einschließt. So wird die informell genannte lysergic Säure diethylamide systematisch genannt

(6aR, 9R) -N,N-diethyl-7-methyl-4,6,6a,7,8,9-hexahydroindolo - [4,3-fg] quinoline-9-carboxamide.

Mit dem vergrößerten Gebrauch der Computerwissenschaft haben sich andere Namengeben-Methoden entwickelt, die beabsichtigt sind, um durch Maschinen interpretiert zu werden. Zwei populäre Formate sind LÄCHELN und InChI.

Strukturzeichnungen

Organische Moleküle werden allgemeiner durch Zeichnungen oder Strukturformeln, Kombinationen von Zeichnungen und chemischen Symbolen beschrieben. Die Linienwinkel-Formel ist einfach und eindeutig. In diesem System vertreten die Endpunkte und Kreuzungen jeder Linie einen Kohlenstoff, und Wasserstoffatome können entweder ausführlich in Notenschrift geschrieben oder angenommen werden, wie einbezogen, durch tetravalent Kohlenstoff da zu sein. Das Bild von organischen Zusammensetzungen mit Zeichnungen wird durch die Tatsache außerordentlich vereinfacht, dass der Kohlenstoff in fast allen organischen Zusammensetzungen vier Obligationen, Sauerstoff zwei, Wasserstoff- und Stickstoff drei hat.

Klassifikation von organischen Zusammensetzungen

Funktionelle Gruppen

Das Konzept funktioneller Gruppen ist in der organischen Chemie sowohl als ein Mittel zentral, Strukturen zu klassifizieren als auch um Eigenschaften vorauszusagen. Eine funktionelle Gruppe ist ein molekulares Modul, und dessen Reaktionsfähigkeit, wie man annimmt, funktionelle Gruppe, innerhalb von Grenzen, dasselbe in einer Vielfalt von Molekülen ist. Funktionelle Gruppen können entscheidenden Einfluss auf die Chemikalie und physikalischen Eigenschaften von organischen Zusammensetzungen haben. Moleküle werden auf der Grundlage von ihren funktionellen Gruppen klassifiziert. Alcohols, zum Beispiel, haben alle die Subeinheit C-O-H. Alle alcohols neigen dazu, etwas wasserquellfähig zu sein, gewöhnlich esters zu bilden, und können gewöhnlich zu den entsprechenden Halogeniden umgewandelt werden. Funktionellste Gruppen zeigen heteroatoms (Atome außer C und H). Organische Zusammensetzungen werden gemäß funktionellen Gruppen, alcohols, carboxylic Säuren, Amine usw. klassifiziert.

Aliphatic vergleicht sich

Die aliphatic Kohlenwasserstoffe werden in drei Gruppen der homologen Reihe gemäß ihrem Staat der Sättigung unterteilt:

• Paraffin, das alkanes ohne irgendwelche doppelten oder dreifachen Obligationen, ist
• olefins oder alkenes, die eine oder mehr Doppelbindungen, d. h. di-olefins (dienes) oder poly-olefins enthalten.
• alkynes, die eine oder mehr dreifache Obligationen haben.

Der Rest der Gruppe wird gemäß der funktionellen Gruppengegenwart klassifiziert. Solche Zusammensetzungen können "gerade Kette", verzweigte Kette oder zyklisch sein. Der Grad des Ausbreitens betrifft Eigenschaften, wie die Oktanzahl oder cetane Zahl in der Erdölchemie.

Beide haben (alicyclic) gesättigt Zusammensetzungen und ungesättigte Zusammensetzungen bestehen als zyklische Ableitungen. Die stabilsten Ringe enthalten fünf oder sechs Kohlenstoff-Atome, aber große Ringe (Makrozyklen) und kleinere Ringe sind üblich. Die kleinste cycloalkane Familie ist der drei-membered cyclopropane ((CH)). Durchtränkte zyklische Zusammensetzungen enthalten einzelne Obligationen nur, wohingegen aromatische Ringe ein Wechseln (oder konjugiert) Doppelbindung haben. Cycloalkanes enthalten vielfache Obligationen nicht, wohingegen der cycloalkenes und der cycloalkynes tun.

Aromatische Zusammensetzungen

Aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten konjugierte Doppelbindungen. Das wichtigste Beispiel ist Benzol, dessen Struktur von Kekulé formuliert wurde, der zuerst den delocalization oder Klangfülle-Grundsatz vorgeschlagen hat, um seine Struktur zu erklären. Für "herkömmliche" zyklische Zusammensetzungen wird aromaticity durch die Anwesenheit 4n + 2 delocalized Pi-Elektronen zugeteilt, wo n eine ganze Zahl ist. Besondere Instabilität (antiaromaticity) wird durch die Anwesenheit 4n konjugierte Pi-Elektronen zugeteilt.

Heterocyclic vergleicht sich

Die Eigenschaften der zyklischen Kohlenwasserstoffe werden wieder verändert, wenn heteroatoms da sind, der entweder als substituents beigefügt äußerlich dem Ring (exocyclic) oder als ein Mitglied des Rings selbst (endocyclic) bestehen kann. Im Fall von den Letzteren wird der Ring ein heterocycle genannt. Pyridin und furan sind Beispiele von aromatischem heterocycles, während piperidine und tetrahydrofuran der entsprechende alicyclic heterocycles sind. Der heteroatom von heterocyclic Molekülen ist allgemein Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff mit dem letzten in biochemischen Systemen besonders üblichen Wesen.

Beispiele von Gruppen unter dem heterocyclics sind die Anilinfärbemittel, die große Mehrheit der Zusammensetzungen, die in der Biochemie wie Alkaloide, viele Zusammensetzungen besprochen sind, die mit Vitaminen, Steroiden, Nukleinsäuren (z.B DNA, RNS) und auch zahlreiche Arzneimittel verbunden sind. Heterocyclics mit relativ einfachen Strukturen sind pyrrole (5-membered) und indole (6-membered Kohlenstoff-Ring).

Ringe können mit anderen Ringen an einem Rand durchbrennen, um polyzyklische Zusammensetzungen zu geben. Die purine nucleoside Basen sind bemerkenswerter polyzyklischer aromatischer heterocycles. Ringe können auch auf einer solcher "Ecke" durchbrennen, dass ein Atom (fast immer Kohlenstoff) zwei Obligationen hat, die zu einem Ring und zwei zu einem anderen gehen. Solche Zusammensetzungen werden spiro genannt und sind in mehreren natürlichen Produkten wichtig.

Polymer

Ein wichtiges Eigentum von Kohlenstoff besteht darin, dass er sogleich Ketten oder Netze bildet, die durch Kohlenstoff-Kohlenstoff (Kohlenstoff zu Kohlenstoff) Obligationen verbunden werden. Der sich verbindende Prozess wird polymerization genannt, während die Ketten oder Netze, Polymer genannt werden. Die Quellzusammensetzung ist ein genannter monomer.

Zwei Hauptgruppen von Polymern bestehen: synthetische Polymer und biopolymers. Synthetische Polymer werden künstlich verfertigt, und werden allgemein industrielle Polymer genannt. Biopolymers kommen innerhalb einer respektvoll natürlichen Umgebung, oder ohne menschliches Eingreifen vor.

Seit der Erfindung des ersten synthetischen Polymer-Produktes, Bakelits, sind synthetische Polymer-Produkte oft erfunden worden.

Allgemeine synthetische organische Polymer sind Polyäthylen (Polyäthylen), Polypropylen, Nylonstrümpfe, Teflon (PTFE), Polystyrol, Polyester, polymethylmethacrylate (genannt Plexiglas und plexiglas), und polyvinylchloride (PVC).

Sowohl synthetischer als auch natürlicher Gummi ist Polymer.

Varianten jedes synthetischen Polymer-Produktes können zum Zwecke eines spezifischen Gebrauches bestehen. Das Ändern der Bedingungen von polymerization verändert die chemische Zusammensetzung des Produktes und seiner Eigenschaften. Diese Modifizierungen schließen die Kettenlänge, oder das Ausbreiten oder den tacticity ein.

Mit einem einzelnen monomer als ein Anfang ist das Produkt ein homopolymer.

Sekundärer Bestandteil (E) kann hinzugefügt werden, um einen heteropolymer (Copolymerisat) zu schaffen, und der Grad des Sammelns der verschiedenen Bestandteile kann auch kontrolliert werden.

Physische Eigenschaften, wie Härte, Dichte, mechanische oder Zugbelastung, Abreiben-Widerstand, Hitzewiderstand, Durchsichtigkeit, Farbe, werden usw. von der Endzusammensetzung abhängen.

Biomolecules

Chemie von Biomolecular ist eine Hauptkategorie innerhalb der organischen Chemie, die oft von Biochemikern studiert wird. Viele komplizierte mehrfunktionelle Gruppenmoleküle sind in lebenden Organismen wichtig. Einige sind lange Kette biopolymers, und diese schließen peptides, DNA, RNS und das Polysaccharid wie Stärken in Tieren und Zellulose in Werken ein. Die anderen Hauptklassen sind Aminosäuren (monomer Bausteine von peptides und Proteinen), Kohlenhydrate (der das Polysaccharid einschließt), die Nukleinsäuren (schließen die DNA und RNS als Polymer ein), und der lipids. Außerdem enthält Tierbiochemie viele kleine Molekül-Zwischenglieder, die bei der Energieproduktion durch den Zyklus von Krebs helfen, und Isopren, den allgemeinsten Kohlenwasserstoff in Tieren erzeugt. Das Isopren in Tieren bildet die wichtige Steroide strukturell (Cholesterin) und Steroide-Hormonzusammensetzungen; und in Werken bilden terpenes, terpenoids, einige Alkaloide, und ein einzigartiger Satz von Kohlenwasserstoffen hat biopolymer polyisoprenoids Gegenwart in Latexsaft genannt, der die Basis ist, um Gummi zu machen.

Peptide Synthese

:: Siehe auch Synthese von Peptide

Oligonucleotide Synthese

:: Siehe auch Synthese von Oligonucleotide

Kohlenhydrat-Synthese

:: Siehe auch Kohlenhydrat-Synthese

Kleine Moleküle

In der Arzneimittellehre ist eine wichtige Gruppe von organischen Zusammensetzungen kleine Moleküle, auch gekennzeichnet als 'kleine organische Zusammensetzungen'. In diesem Zusammenhang ist ein kleines Molekül eine kleine organische Zusammensetzung, die biologisch aktiv ist, aber nicht ein Polymer ist. In der Praxis haben kleine Moleküle eine Mahlzahn-Masse weniger als etwa 1000 g/mol.

Fullerenes

Fullerenes und Kohlenstoff nanotubes, Kohlenstoff-Zusammensetzungen mit sphäroidischen und röhrenförmigen Strukturen, haben viel Forschung ins zusammenhängende Feld der Material-Wissenschaft stimuliert.

Andere

Organische Zusammensetzungen, die Obligationen von Kohlenstoff zum Stickstoff, Sauerstoff und den Halogenen enthalten, werden getrennt nicht normalerweise gruppiert. Andere werden manchmal in Hauptgruppen innerhalb der organischen Chemie gestellt und laut Titel wie Organosulfur-Chemie, organometallic Chemie, organophosphorus Chemie und organosilicon Chemie besprochen.

Organische Synthese

Synthetische organische Chemie ist eine angewandte Naturwissenschaft, weil sie Technik, das "Design, die Analyse und/oder den Aufbau von Arbeiten zu praktischen Zwecken" begrenzt. Die organische Synthese einer neuartigen Zusammensetzung ist ein Problem, Aufgabe lösend, wo eine Synthese für ein Zielmolekül durch das Auswählen optimaler Reaktionen von optimalen Ausgangsmaterialien entworfen wird. Komplizierte Zusammensetzungen können Zehnen von Reaktionsschritten haben, die folgend das gewünschte Molekül bauen. Die Synthese geht durch das Verwenden der Reaktionsfähigkeit der funktionellen Gruppen im Molekül weiter. Zum Beispiel kann eine Carbonyl-Zusammensetzung als ein nucleophile durch das Umwandeln davon in einen enolate, oder als ein electrophile verwendet werden; die Kombination der zwei wird die aldol Reaktion genannt. Das Entwerfen praktisch nützlicher Synthesen verlangt immer das Leiten der wirklichen Synthese im Laboratorium. Die wissenschaftliche Praxis, neuartige synthetische Wege für komplizierte Moleküle zu schaffen, wird Gesamtsynthese genannt.

Es gibt mehrere Strategien, eine Synthese zu entwerfen. Die moderne Methode von retrosynthesis, der von E.J. Corey entwickelt ist, fängt mit dem Zielmolekül an und spleißt es auseinander gemäß bekannten Reaktionen. Die Stücke oder die vorgeschlagenen Vorgänger, erhalten dieselbe Behandlung, bis verfügbare und ideal billige Ausgangsmaterialien erreicht werden. Dann wird der retrosynthesis in der entgegengesetzten Richtung geschrieben, um die Synthese zu geben. Ein "synthetischer Baum" kann gebaut werden, weil jede Zusammensetzung und auch jeder Vorgänger vielfache Synthesen haben.

Organische Reaktionen

Organische Reaktionen sind chemische Reaktionen, die mit organischen Zusammensetzungen verbunden sind. Während reine Kohlenwasserstoffe bestimmte beschränkte Klassen von Reaktionen erleben, werden noch viele Reaktionen, die organische Zusammensetzungen erleben, von funktionellen Gruppen größtenteils bestimmt. Die allgemeine Theorie dieser Reaktionen schließt sorgfältige Analyse solcher Eigenschaften wie die Elektronsympathie von Schlüsselatomen, Band-Kräften und steric Hindernis ein. Diese Probleme können die Verhältnisstabilität von kurzlebigen reaktiven Zwischengliedern bestimmen, die gewöhnlich direkt den Pfad der Reaktion bestimmen.

Die grundlegenden Reaktionstypen sind: Hinzufügungsreaktionen, Beseitigungsreaktionen, Ersatz-Reaktionen, pericyclic Reaktionen, Neuordnungsreaktionen und redox Reaktionen. Ein Beispiel einer allgemeinen Reaktion ist eine Ersatz-Reaktion schriftlich als:

:Nu + C-X  C-Nu + X

wo X eine funktionelle Gruppe ist und Nu ein nucleophile ist.

Die Zahl von möglichen organischen Reaktionen ist grundsätzlich unendlich. Jedoch werden bestimmte allgemeine Muster beobachtet, der verwendet werden kann, um viele allgemeine oder nützliche Reaktionen zu beschreiben. Jede Reaktion hat einen schrittweisen Reaktionsmechanismus, der erklärt, wie sie in der Folge geschieht — obwohl das Detaillieren von Schritten von einer Liste von Reaktionspartnern allein nicht immer klar ist.

Der schrittweise Kurs jedes gegebenen Reaktionsmechanismus kann mit dem Pfeil vertreten werden, Techniken stoßend, in denen gebogene Pfeile verwendet werden, um die Bewegung von Elektronen als Ausgangsmaterial-Übergang durch Zwischenglieder zu Endprodukten zu verfolgen.

Siehe auch

• Wichtige Veröffentlichungen in der organischen Chemie
• Liste von organischen Reaktionen
• Das molekulare Modellieren

Links

• MIT.edu, OpenCourseWare: Organische Chemie I
• HaverFord.edu, organische Chemie-Vorträge, Videos und Text
• Organic-Chemistry.org, organisches Chemie-Portal - neue Auszüge und (Name) Reaktionen
• Orgsyn.org, Organische Chemie-Synthese-Zeitschrift
• Ochem4free.info, Nach Hause eines vollen, organischen von Experten begutachteten Online-Chemie-Textes
• CEM.MSU.edu, virtuelles Lehrbuch der organischen Chemie
• Organische Chemie-Mittel WorldWide - Eine Sammlung von Verbindungen
• Thinkquest.org, organische Familien und ihre Functional Groups
• OrgChemInfo.8k.com, Eine Sammlung von Organischen Chemie-Mitteln
• Studieren Sie organische Chemie, Mittel für den Erfolg in der organischen Chemie
• organic-reaction.com, organische Chemie von Patenten
• Organische Chemie-Videos, organische Chemie-Probleme, die auf dem Video

behoben sind