Γενικά Συστατικά Οργανικής Αντίδρασης

Οι οργανικές αντιδράσεις είναι χημικές αντιδράσεις κατά τις οποίες τα οργανικά μόρια αλλάζουν τη χημική τους σύσταση. Σφυρηλατώντας έναν δεσμό μεταξύ των δύο ειδών, ένας τύπος που έχει άσχετα ή συνδεδεμένα ηλεκτρόνια "δωρίζει" ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε έναν άλλο τύπο που δεν έχει ηλεκτρόνιο.

Οι αντιδράσεις προσθήκης, οι αντιδράσεις απομάκρυνσης, οι αντιδράσεις υποκατάστασης, τα περικυκλικά συμβάντα, οι αντιδράσεις αναδιάταξης και οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι αντιδράσεων οργανικής χημείας. Οι οργανικές αντιδράσεις χρησιμοποιούνται για την παραγωγή νέων οργανικών ενώσεων στην οργανική σύνθεση. Πολλές ανθρωπογενείς χημικές ουσίες, όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα πλαστικά, τα πρόσθετα τροφίμων και τα υφάσματα, βασίζονται σε οργανικές διαδικασίες για τη σύνθεσή τους.

Τύποι οργανικής αντίδρασης

Υπάρχουν κυρίως πέντε τύποι οργανικών αντιδράσεων:

Αντίδραση υποκατάστασης
Αντίδραση εξάλειψης
Αντίδραση προσθήκης
Ριζική αντίδραση
αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής

1. Αντίδραση αντικατάστασης

Ένα άτομο ή ομάδα ατόμων ανταλλάσσει ένα άλλο άτομο ή ομάδα ατόμων σε μια αντίδραση υποκατάστασης, οδηγώντας στο σχηματισμό μιας εντελώς μοναδικής χημικής ουσίας. Ακριβώς όπως ο δεσμός -C–Cl, ο οποίος έχει μερικό θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα λόγω της παρουσίας έντονα ηλεκτραρνητικά ατόμων χλωρίου.

2. Αντίδραση εξάλειψης

Πολλές διεργασίες απαιτούν την εξάλειψη των κοντινών ατόμων. Μικροσκοπικά μόρια απελευθερώνονται ως υπολείμματα της δημιουργίας πολυάριθμων δεσμών ταυτόχρονα. Ένα παράδειγμα μιας συχνής αντίδρασης απομάκρυνσης είναι η μετατροπή του χλωριούχου αιθυλίου σε αιθυλένιο.

CH 3 CH 2 Cl → CH 2 =CH 2 + HCl

Το μόριο που αφαιρείται στην προαναφερθείσα αντίδραση είναι το HCl, το οποίο μπορεί να δημιουργηθεί συνδυάζοντας το H+ από το άτομο άνθρακα στην αριστερή πλευρά με το Cl– από το άτομο άνθρακα στη δεξιά πλευρά.

3. Αντίδραση προσθήκης

Το εντελώς αντίθετο μιας αντίδρασης απομάκρυνσης είναι μια αντίδραση προσθήκης. Σε μια αντίδραση προσθήκης, τα συστατικά ή τα μόρια των Α και Β προστίθενται στους πολλαπλούς δεσμούς άνθρακα-άνθρακα, η οποία ονομάζεται αντίδραση προσθήκης. Στην παρακάτω αντίδραση, προστίθεται HCl σε αιθυλένιο για να σχηματιστεί χλωριούχο αιθυλένιο.

HCl + CH 2 =CH 2 → CH 3 CH 2 Κλ

4. Ριζική αντίδραση

Οι ρίζες και η κινητικότητά τους εμπλέκονται στην πλειονότητα των οργανικών αντιδράσεων. Ένας μηχανισμός ελεύθερων ριζών εμπλέκεται όταν ένα αλογόνο προστίθεται σε έναν συνήθως κορεσμένο υδρογονάνθρακα. Σε μια ριζική αντίδραση, υπάρχουν συνήθως τρία στάδια:έναρξη, διάδοση και τερματισμός. Όταν ένας αδύναμος δεσμός σπάσει, η αντίδραση ξεκινά με την ανάπτυξη ελεύθερων ριζών.

5. Αντίδραση οξειδοαναγωγής

Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ χημικών ειδών είναι γνωστή ως αντίδραση οξειδοαναγωγής (τα άτομα, τα ιόντα ή τα μόρια που εμπλέκονται στην αντίδραση). Η καύση καυσίμου, η διάβρωση μετάλλων, ακόμη και η φωτοσύνθεση και η κυτταρική αναπνοή είναι όλα παραδείγματα διεργασιών οξειδοαναγωγής.

Στην αντίδραση συνδυασμού δύο στοιχεία συνδυάζονται A+B→AB

Μια ένωση διασπάται στα συστατικά της μέρη σε μια αντίδραση αποσύνθεσης.AB→A+B .
Ένα ή περισσότερα άτομα αντικαθίστανται από ένα άλλο σε μια διαδικασία μετατόπισης.AB+C→A+BC.
Μια χημική ουσία συνδυάζεται με οξυγόνο για να παράγει διοξείδιο του άνθρακα, νερό και θερμότητα σε μια αντίδραση καύσης.
Ένα μόριο ανάγεται και οξειδώνεται σε δυσανάλογες αντιδράσεις.

Σημασία της Οργανικής Χημείας

Πρόσθετο τροφίμων

Τα τρόφιμα έχουν αυξηθεί γρήγορα τις τελευταίες δεκαετίες, χάρη στην τεράστια καινοτομία και την τεχνολογία αιχμής, επειδή είναι η κύρια πηγή επιβίωσης. Για να βελτιώσουν τα προϊόντα τους, αυτές οι επιχειρήσεις απαιτούν πρόσθετα τροφίμων. Τα συνθετικά πρόσθετα είναι προτιμότερα από τις οργανικές ουσίες, καθώς αναμειγνύονται καλύτερα με τα γεύματα.

2.Υποστήριξη Textile

Η οργανική χημεία είναι σημαντική στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας καθώς και στη βιομηχανία τροφίμων. Η πιο ακριβή ίνα γίνεται από μεταξοσκώληκες. Τα οργανικά παράγωγα ευθύνονται για μερικά από τα πιο όμορφα χρώματα υφασμάτων. Αν και η κλωστοϋφαντουργία χρησιμοποιεί πλέον περισσότερες ανόργανες ενώσεις, οι προηγούμενες χημικές ουσίες εξαρτώνταν κυρίως από οργανικές πηγές για τα πάντα, από χρώμα σε ουσία έως σχέδιο.

3.Κύρια ουσία

Η οργανική χημεία είναι πρωταρχικό συστατικό σε πολλά βιομηχανικά προϊόντα. Τα πολυμερή είναι μια μορφή χημικής ουσίας που χρησιμοποιείται συνήθως. Η οργανική χημεία υποστηρίζει περισσότερο τις βιομηχανίες πετρελαίου και καυσίμων, με το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο να προσθέτουν τα περισσότερα στον προϋπολογισμό μιας χώρας. Η αμμωνία, το άζωτο, το μεθάνιο και το οκτάνιο χρησιμοποιούνται επίσης σε μια μεγάλη ποικιλία βιομηχανιών.

4.Απαραίτητο στη Φαρμακευτική

Ένας σημαντικός αριθμός οργανικών ενώσεων χρησιμοποιείται στη φαρμακοβιομηχανία. Πριν από τη γέννηση της σύγχρονης ιατρικής, η βιολογική ιατρική ήταν η μοναδική θεραπευτική επιλογή για πολλές διαταραχές. Οι οργανικές χημικές ουσίες χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή τόσο του φαρμάκου όσο και της επικάλυψης.

Όταν το φάρμακο επικαλύπτεται, η πικρία ελαχιστοποιείται και το φάρμακο διατηρείται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Αρκετά από τα ανεπτυγμένα φάρμακα χρησιμοποιούν οργανικές ενώσεις ως πρωτότυπο προκειμένου να δημιουργήσουν καινοτόμα και αποτελεσματικά φάρμακα.

Συμπέρασμα

Οι οργανικές αντιδράσεις χρησιμοποιούνται για την παραγωγή νέων οργανικών ενώσεων στην οργανική σύνθεση. Πολλές ανθρωπογενείς χημικές ουσίες, όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα πλαστικά, τα πρόσθετα τροφίμων και τα υφάσματα, βασίζονται σε οργανικές διαδικασίες για τη σύνθεσή τους.

Η καύση οργανικών καυσίμων και η σαπωνοποίηση των λιπιδίων για τη δημιουργία σαπουνιού είναι δύο από τις παλαιότερες οργανικές αντιδράσεις. Το 1828, η σύνθεση του Wöhler σηματοδότησε την αρχή της σύγχρονης οργανικής χημείας. Το Νόμπελ Χημείας έχει απονεμηθεί για τη δημιουργία ορισμένων οργανικών διεργασιών στο παρελθόν, συμπεριλαμβανομένης της αντίδρασης Grignard το 1912, της αντίδρασης Diels-Alder το 1950, της αντίδρασης Wittig το 1979 και της μετάθεσης ολεφινών το 2005.