Вклад ученых вразвитие органической химии.

Вклад учёных в развитие органической химии

МБОУ”№15» г. Братска 10кл. Учитель Ляхова С. Т.

• А. М. Бутлеров

• М. Г. Кучеров

• С. В. Лебедев

• Н. Н. Зинин

• В. В. Марковников

• Н. Д. Зелинский

Александр Михайлович Бутлеров

(1828-1886г.)

Русский химик-органик, профессор, ректор,

Создатель теории химического строения органических веществ.

Первый учёный, открывший реакцию полимеризации.

Создатель «Бутлеровской школы» русских химиков.

Личные качества Бутлерова.

  Память о Бутлерове.

Логунцова Мария

Теория химического строения органических веществ:

• Атомы в молекулах веществ соединены в определённой последовательности, согласно их валентности.
• Свойства веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком их соединения.
• Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга.
• По химическим свойствам соединения можно предположить его строение и наоборот – по строению можно предположить химические свойства.

Реакция полимеризации

1) Полимеризация  – это последовательное соединение одинаковых молекул (мономеров) в более крупные (полимеры).

2) Реакции полимеризации особенно характерны для непредельных соединений :

•   из этилена образуется высокомолекулярное вещество – полиэтилен;
•   соединение молекул этилена происходит по месту разрыва двойной связи:

«Бутлеровская школа»

• А. М. Бутлеров основал первую в России школу химиков-органиков, из которой вышли блестящие ученые: В. В. Марковников, Д. П. Ко- новалов, А. Е. Фаворский и др.
• Александр Бутлеров закончил Казанский университет, в стенах которого и возникла первая отечественная химическая школа.

Личные качества Бутлерова

А. М. Бутлерова отличали энциклопедичность химических знаний, умение анализировать и обобщать факты, прогнозировать. Он предсказал существование изомера бутана, а затем получил его.

Недаром Д. И. Менделеев писал: «А. М. Бутлеров -

-один из величайших русских ученых, он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов».

Память о Бутлерове

• В 1953 году перед зданием химического факультета МГУ ему был открыт памятник.
• В 1970 году в честь А. М. Бутлерова назван кратер на Луне.
• В 1978 году издан художественный маркированный конверт, посвященный ученому.
• Химический факультет Казанского Федерального университета был преобразован в Химический институт им. А. М. Бутлерова после слияния с НИХИ им. А. М. Бутлерова в 2002 году.
• Улицы Бутлерова есть в Казани, Москве, Санкт Петербурге, Киеве, Нижегородской области, Татарстане,  Волгограде.
• 18—23 сентября 2011 года в Казани прошёл Международный конгресс по органической химии, посвященный А. М. Бутлерову — «Бутлеровский конгресс»

Михаил Григорьевич Кучеров

(1850—1911)

Русский химик-органик. Родился в имении отца под Полтавой. Окончил Петербургский земледельческий институт (1871). До 1910 г. работал в том же институте (с 1877 – Лесной институт), с 1902 г. – профессор.

Кальченко Елена

Семья

В 1876 г. Кучеров женился на Эмилии Иосифовне Красусской. У них было 5 детей: Наталья, Лева, Елизавета, Михаил и Ольга.

В 1884 г. жена и дочь Ольга умерли от болезни, Михаил Григорьевич остался с тремя маленькими детьми.

Основные работы посвящены органическому синтезу

• Получил (1873) дифенил и некоторые его производные.
• Исследовал (1875) условия превращения бромвинила в ацетилен.
• Открыл (1881) реакцию каталитической гидратации ацетиленовых углеводородов с образованием карбонильных соединений, в частности, превращения ацетилена в ацетальдегид в присутствии солей ртути (реакция Кучерова).

Открытая им реакция превращения ацетилена в уксусный альдегид в присутствии ртутных солей положила начало техническому использованию ацетилена в качестве исходного продукта для получения многочисленных химических продуктов.

Особенно мощное развитие в результате открытия М. Г. Кучерова получила промышленность синтетической уксусной кислоты, используемой сейчас для получения сотен различных веществ.

В 1885 г. за это открытия был удостоен премии Русского физико-химического общества.

Основатели русского химического общества

Интересно отметить, что Кучеров хорошо рисовал; работы его получили полное одобрение художника Бенуа. Он также хорошо пел и обладал прекрасной музыкальной памятью и хорошим слухом, что позволяло ему почти целиком воспроизводить сольные партии ряда опер.

Вскоре после ухода из Лесного института, в 1911 г., М. Г. Кучеров скончался, оставив о себе память человека прекрасных душевных качеств, человека большого таланта и исключительной трудоспособности, глубоко преданного науке и своему народу. Русским учёным М. Г. Кучеровым по праву может гордиться наша страна.

Память

Химическим отделением Русского физико-химического общества в 1915 г. была учреждена «Премия имени профессора М.Г. Кучерова» для начинающих химиков.

Сергей Васильевич Лебедев (1874-1934)

Лебедев развивал основные положения теории химического строения Бутлерова в своих исследованиях.  Он изучал реакцию полимеризации, влияние на нее температуры, доказал, что реакция полимеризации непредельных частиц и деполимеризации их полимеров являются единым процессом.

В своей магистерской диссертации он разработал метод синтеза бутадиенового каучука, на базе метода была создана промышленная технология, которая положила начало отечественной промышленности синтетического каучука

Мухина Анна

Лебедев Сергей Васильевич первый применил метод озонирования для изучения строения термополимера дивинила и его гомологов, установил, что в макромолекулах термополимеров находится зерно, аналогичное зерну природного каучука, экспериментальным методом определил продукты разложения каучука.

Лебедев впервые осуществил синтез дивинила из спирта с большим выходом. В основе синтеза лежит реакция дегидрирования, дегидратация этанола, впоследствии получившая название «реакция Лебедева» .

2С 2 Н 5 ОН = С 4 Н 6  + Н 2  +2Н 2 О 

Данный способ получения дивинила был положен в основу промышленного производства синтетического каучука в СССР.

Лебедев проводил работы по получению толуола пиролизом нефти, результаты этих работ легли в основу строительства пиролизного завода в Баку. Большое количество времени он посвятил изучению реакции каталитической гидрогенизации непредельных углеводородов, установленные им закономерности, дают возможность управлять этими процессами в нужном направлении.

Николай Николаевич Зинин

Марусева Лиля

Ранние годы

Николай Николайевич Зинин родился 25 августа 1812 г. Рано лишившись родителей, он получил среднее образование в Саратове и в 1830 г. поступил в Казанский университет, где ректором был в то время знаменитый Н. Н. Лобачевский. Имея незаурядные способности и любовь к математике, Н. Н. Зинин в 1833 г. кончает курс Университета по Физико-математическому отделению с золотой медалью. Выдающиеся способности молодого ученого обратили внимание профессоров Университета, и он был оставлен при нем в должности преподавателя различных дисциплин: аналитической механики, гидравлики и гидростатики.

Вклад в науку

Николай Зинин защитил докторскую диссертацию «О соединениях бензоила и об открытых новых телах, относящихся к бензоиловому ряду». Он впервые получил бензоин конденсацией бензальдегида в присутствии цианида калия и дибензила — окислением бензоина азотной кислотой. В своей диссертации Зинин близко подошел к современным представлениям о катализе, описал участие катализатора в промежуточных стадиях реакции, четко разграничил два явления, которые теперь получили название гомогенного и гетерогенного катализа.

Синтез анилина

Одним из важнейших направлений исследований Зинина было изучение реакций окисления и восстановления органических веществ. Восстанавливая нитробензол сероводородом, ему удалось синтезировать анилин, который до этого был получен Ю. Ф. Фрицше из красителя индиго. Теперь анилин можно было получать в промышленном масштабе. В 1844, пользуясь восстановительным действием гидросульфида аммония на динитросоединения, Зинин получил нафтилендиамин и фенилендиамин. Таким образом был открыт общий метод получения аминопроизводных из органических нитросоединений. Эти работы заложили научную основу для развития анилинокрасочной промышленности, открыли новую эру в промышленном производстве синтетических красителей, новых фармацевтических препаратов, душистых веществ и др.

Изучение нитроглицерина

Николай Зинин успешно сочетал преподавание в академии и работу в лаборатории. Совместное творчество Зинина с молодым инженером-артиллеристом В. Ф. Петрушевским привело к решению проблемы получения и использования сильнейшего взрывчатого вещества — нитроглицерина. Зинин разработал самый прогрессивный метод синтеза нитроглицерина из глицерина с использованием концентрированной азотной кислоты, низкой температуры и т. д. Когда в 1853 объединенная англо-французско-турецкая армия высадилась в Крыму и война приняла затяжной характер, Николай Зинин сделал все, чтобы русская армия имела на вооружении самые сильные взрывчатые вещества. Он предложил начинять нитроглицерином гранаты, разработал способ получения больших количеств нитроглицерина и способ его взрывания. Однако его предложения не были реализованы артиллерийским ведомством. Только в 1863 нитроглицерин начали успешно применять для подземных и подводных взрывов.

Марковников Владимир Васильевич (1838—1904)

Русский химик, основатель научной школы. Развивая теорию химического строения А. М. Бутлерова, исследовал взаимное влияние атомов в органических соединениях и установил ряд закономерностей (в том числе правило присоединения галогеноводородов к непредельным углеводородам с двойной и тройной связью, впоследствии названное его именем). Открыл изомерию жирных кислот (1865). С начала 1880-х гг. исследовал кавказские нефти. Содействовал развитию отечественной химической промышленности. Один из организаторов Русского химического общества (1868). Отец архитектора Н. В. Марковникова.

Гурьева Валерия

Открытия и достижения

• 1869 — Сформулировал правило о направлении течения реакций присоединения, отщепления и замещения по двойной связи, а также изомеризации в зависимости от химического строения вещества, которое сейчас известно как правило Марковникова.
• 1879 — Совместно с Г. А. Крестовниковым впервые осуществил синтез циклобутандикарбоновой кислоты.
• 1883 — Открыл новый класс органических соединений — нафтены.
• 1889 — Впервые получил суберон.
• 1892 — Открыл первую реакцию изомеризации циклических углеводородов с уменьшением цикла.

Содержание

• Биография
• Годы учебы
• Научная деятельность
• Создание противогаза
• Итоги

Биография

Николай Дмитриевич Зелинский  (1861-1953) — российский химик-органик, автор фундаментальных открытий в области синтеза углеводородов, органического катализа, каталитического крекинга нефти, гидролиза белков и противохимической защиты, создатель научной школы, один из основоположников органического катализа и нефтехимии, Герой Социалистического Труда (1945).

  Родился 6 февраля (25 января по старому стилю) 1861 года в Тирасполе, Херсонской губернии, в дворянской семье. Отец его скончался от быстротечной чахотки в 1863 году. Два года спустя от той же болезни умерла его мать. Осиротевший мальчик остался на попечении своей бабушки, М. П. Васильевой.

Годы учебы

Первоначальное образование Зелинский получил в Тираспольском уездном училище, затем в известной Ришельевской гимназии в Одессе. В 1880 Н. Зелинский поступил на естественноисторическое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета. С первого курса Зелинский решил посвятить себя органической химии. Под руководством профессора П. Г. Меликишвили он выполнил свою первую научную работу, которая была опубликована в мае 1884 года в «Журнале физико-химического общества». В 1884 году окончил университет и был оставлен на кафедре химии. В 1885 Николай Зелинский был командирован в качестве стипендиата факультета в Германию. Для стажировки были выбраны лаборатории Йоханнеса Вислиценуса в Лейпциге и Виктора Мейера в Геттингене. Майер предложил Зелинскому осуществить синтез тетрагидротиофена. В ходе работы Николай Дмитриевич получил промежуточный продукт — дихлорэтилсульфид (названный впоследствии ипритом), оказавшийся сильнейшим ядом, от которого молодой ученый сильно пострадал, получив ожоги рук и тела. Так будущий создатель противогаза впервые получил одно из самых коварных отравляющих веществ и стал первой его жертвой.

Научная деятельность

В 1893 Н. Зелинский назначен профессором Московского университета. Этот период был для него очень плодотворным. Диапазон интересов ученого был исключительно широк. С 1893 по 1911 год им было опубликовано свыше 200 научных статей. В 1906 впервые разработал доступный метод получения альфа-аминокислот, объяснил механизм реакции, синтезировал большое количество аминокислот. Важным объектом научных исследований этого периода стала нефть — сложная смесь органических соединений. Продолжая исследования российского химика Владимира Васильевича Марковникова, он усиленно разрабатывал проблему рационального использования нефти, в частности вопросы ее ароматизации. В 1911 Зелинский открыл дегидрогенизационный катализ нафтенов с применением платины и палладия. Результатом этих исследований явился пуск первого в России производства термического крекинга нефти. В годы Первой мировой войны 1914-1918 Николай Зелинский активно проводил исследования в области каталитического крекинга и пиролиза нефти, которые способствовали заметному повышению выхода толуола — сырья для получения тринитротолуола (тротила, тола). Это исследование имело первостепенное значение для оборонной промышленности. Он впервые предложил в качестве катализаторов для дегидрогенизации углеводородов нефти использовать доступные алюмосиликаты и окисные катализаторы, которые используются и в наше время. В Петербурге Зелинский разработал средство защиты от боевых отравляющих веществ — угольный противогаз.

Создание противогаза

22 апреля 1915 немцы осуществили первую газобалонную химическую атаку. В результате из 12 тысяч солдат в живых осталось только 2 тысячи. 31 мая подобную атаку повторили. Потери среди солдат были огромны. Николай Зелинский поставил задачу отыскать надежное средство защиты от отравляющих газов. Понимая, что для универсального противогаза нужен универсальный поглотитель, для которого был бы совершенно безразличен характер газа, ученый пришел к идее использовать обыкновенный древесный уголь. Он вместе с В. С. Садиковым разработал способ активирования угля путем прокаливания, что значительно увеличило его поглотительную способность.В июне 1915 года на заседании противогазовой комиссии при Русском техническом обществе Зелинский впервые доложил о найденном им средстве. В конце 1915 инженер Э. Л. Куммант предложил использовать в конструкции противогаза резиновый шлем. Из-за преступной задержки с внедрением противогаза по вине командования армии только в феврале 1916 после испытаний в полевых условиях он, наконец, был принят на вооружение. К середине 1916 года было налажено массовое производство противогазов Зелинского-Кумманта. Всего за годы Первой мировой войны в действующую армию было направлено более 11 миллионов противогазов, что спасло жизнь миллионам русских солдат.

Итоги

• Получил (1887 г.) ряд гомологов тиофена
• Синтезировал (1901-1907 гг.) многочисленные углеводороды, содержащие от 3 до 9 атомов углерода в кольце.
• Открыл (1910 г.) явление дегидрогенизационного катализа.
• Совместно с инженером А. Кумантом создал (1916 г.) противогаз.
• Открытие (1911 г.) необратимого катализа.
• Получил (1924 г.) алициклические кетоны каталитическим ацилированием нефтяных цикланов.
• Осуществил (1931-1937 гг.) процессы каталитической и пирогенетической ароматизации нефтей.
• Совместно с Н. С. Козловым впервые в СССР начал (1932 г.) работы по получению хлоропренового каучука.
• Синтезировал труднодоступные нафтеновые алкоголи и кислоты.
• Разработал (1936 г.) методы обессеривания высокосернистых масел.
• Является одним из основоположников учения об органическом катализе.
• Выдвинул идеи о деформации молекул реагентов в процессе адсорбции на твердых катализаторах.
• Совместно со своими учениками открыл реакции селективного каталитического гидрогенолиза циклопентановых углеводородов (1934 г.), деструктивного гидрирования, многочисленные реакции изомеризации (1925-1939 гг.), в том числе взаимные превращения циклов в направлении, как их сужения, так и расширения.
• Экспериментально доказал образование метиленовых радикалов в качестве промежуточных соединений в процессах органического катализа.
• Внес существенный вклад в решение проблемы происхождения нефти. Был сторонником теории органического происхождения нефти.

• Проводил исследования в области химии аминокислот и белка. Открыл (1906 г.) реакцию получения aльфа-аминокислот из альдегидов или кетонов действием смеси цианистого калия с хлористым аммонием и последующим гидролизом образующихся aльфа-аминонитрилов. Синтезировал ряд аминокислот и оксиаминокислот.
• Разработал методы получения эфиров аминокислот из их смесей, образующихся при гидролизе белковых тел, а также способы разделения продуктов реакции.

Конец.