Organická chémia

Organická chémia je časť chémie zaoberajúca sa organickými zlúčeninami, ich získavaním, izoláciou z prírodných látok, štúdiom ich štruktúry, priebehom ich reakcií a možnosťami ich umelej prípravy, čiže štúdiom syntézy organických zlúčenín. Organická chémia sa zaoberá neobmedzeným počtom zlúčenín založených na schopnosti atómu uhlíka utvárať rozličné reťazce a viacnásobné väzby. Veľké množstvo organických zlúčenín tvorí heterocyklické zlúčeniny. Delenie chémie na anorganickú a organickú je iba historické; organické zlúčeniny sa správajú a riadia tými istými chemickými zákonmi ako anorganické.

Všeobecne 
Názov organická chémia vznikol pôvodne z nesprávneho pochopenia skutočnosti, že všetky tieto látky súvisia so životom a dajú sa vytvoriť iba procesmi prebiehajúcimi v živých sústavách. Organická chémia zahŕňa takmer všetky zlúčeniny uhlíka s ostatnými prvkami (okrem tých najjednoduchších ako kyselina uhličitá či kyanovodík). V súčasnosti je známych asi 17 miliónov týchto zlúčenín a denne pribúdajú ďalšie. Patria k nim aj všetky látky dodnes poznaných životných foriem. Avšak ani zďaleka nie sú známe všetky v prírode sa vyskytujúce organické molekuly.

Opakom je anorganická chémia, ktorá sa zaoberá všetkými ostatnými prvkami a ich zlúčeninami.

Zvláštne postavenie uhlíka sa zakladá na jeho štyroch väzobných elektrónoch, čím môže vzniknúť nepolárna väzba s jedným až štyrmi atómami uhlíka. Môžu vzniknúť lineárne alebo rozvetvené uhlíkové reťazce alebo cykly. Väzobný elektrón uhlíka, ktorý nie je obsadený iným uhlíkom, je naviazaný na vodík alebo iné prvky (predovšetkým kyslík, dusík, síru, fosfor). To často vedie k vzniku veľkých až veľmi veľkých molekúl a zároveň objasňuje obrovskú mnohorakosť organických molekúl. Podobná mnohorakosť by sa dala očakávať aj pri kremíku, ktorý je tiež štvormocný. Avšak, tento jav nenastáva vplyvom omnoho slabších a menej stabilných väzieb Si-Si (230 kJ mol-1 oproti energie väzby C-C , ktorá je 356 kJ mol-1.)

Vlastnosti organických substancií sú často dané ich molekulovou štruktúrou. Jednoduché organické soli, akými sú napríklad acetáty, sú výrazne ovplyvnené tvarom molekuly ich organickej časti. Existuje tiež mnoho izomérov. Sú to zlúčeniny s rovnakým celkovým zložením (sumárnym vzorcom) a rôznou štruktúrou (štruktúrnym vzorcom).

V anorganickej chémii pozostávajú molekuly najčastejšie iba z niekoľko málo atómov. Ich vlastnosti závisia od zloženia, kryštálov alebo iónov. Existujú však aj také polyméry, ktoré neobsahujú uhlík (alebo iba vo vedľajších skupinách).

Stratégia syntézy organických látok sa líši od stratégie syntézy anorganických látok v tom, že organické látky môžu byť vystavané po jednotlivých častiach.

História 

Už v dávnej minulosti boli známe spôsoby získavania rôznych organických látok. Egypťania i Rimania používali farbivá indigo a alizarín nachádzajúce sa v rastlinách. Mnohé národy poznali výrobu alkoholu a octu.

V 18. storočí sa podarilo izolovať pozoruhodné množstvo organických látok ako čistých látok. Napríklad močovina (1773, H. Rouelle) a tiež mnohé kyseliny, ako kyselina mravčia z mravcov (1749, A. S. Margraf), kyselina jablčná z jabĺk a kyseliny vínne z vínneho kameňa (1769, C. W. Scheele).

Skutočná organická chémia však začala až v 19. storočí, keď najprv okolo roku 1816 M. Chevreul začal študovať mydlá vyrobené z tukov a zásad. Podarilo sa mu izolovať niekoľko mastných kyselín a po pridaní zásady vyrobil mydlo.

Asi najvýznamnejšia, a tiež často uvádzaná ako prvá syntéza v organickej chémii, bola príprava močoviny zahrievaním kyanatanu amónneho (NH4OCN) (1828, F. Wöhler). 

Ďalším veľkým krokom bola syntéza farbiva anilínového purpuru. V roku 1856 sa to podarilo vtedy iba 18-ročnému W. H. Perkinovi, ktorý pri pokusoch pripraviť syntetický chinín, získal farbivo a podarilo sa mu zarobiť s ním veľa peňazí. To spopularizovalo organickú chémiu.

Kritickým zlomom v teórii organickej chémie bol koncept chemickej štruktúry uhľovodíkov (1858, F. A. Kekule a A. S. Couper). Obaja predpokladali, že štvormocné atómy uhlíka vytvárajú uhlíkové reťazce. Kekule v roku 1865 predstavil štruktúrny vzorec benzénu, čo sa stalo jedným z najvýznamnejších objavov v organickej chémii.

S pribúdajúcimi vedomosťami a zručnosťami chemikov ďalšie objavy na seba nenechali dlho čakať:

 1868, W. H. Perkin – rozpracovanie metódy získavania aromatických nenasýtených kyselín
 1869, J. W. Hyat – rozpracovanie výroby celuloidu
 1872 – začiatok rozvoja priemyslu plastov
 1877, E. H. Fischer – objasnenie zloženia kofeínu a teobromínu, objav fenylhydrazínu
 1878, A Baeyer – syntéza indiga a alizarínu
 1884, L. M. H. Chardonnet – výroba syntetického hodvábu z nitrocelulózy
 1897, Ch. Eikmann – objav tiamínu (vitamín B1)
 1906, A.Harden – objav koenzýmu kozymázy
 1910, S. V. Lebedev – syntéza butadiénového kaučuku
 1922, F. G. Banting, J. J. R. Macleod, Ch. H. Best – izolácia inzulínu
 1924, F. J. E. Fischer, H. Tropsch – syntetická výroba benzínu
 1928, A. Szent-Györgyi – izolácia vitamínu C
 1928, A. Fleming – objav penicilínu
 1930, V. du Vigneaud – prvá syntéza polypeptidových hormónov
 1931, P. Karrer – objasnenie štruktúry vitamínu A
 1931, H. Fischer – syntéza bilirubínu a vytvorenie štruktúrneho vzorca chlorofylu
 1932, O. H. Warburg, B. Christian – objav riboflavínu (vitamín B2)
 1933, W. N. Haworth – syntéza kyseliny askorbovej
 1935, H. C. P. Dam – objav vitamínu K
 1935, W. H. Carothers – vypracovanie spôsobu výroby nylonu
 1937, H. A. Krebs – vysvetlenie citrátového cyklu (Krebsov cyklus)
 1937, R. Kuhn – syntéza vitamínu A
 1939, P. H. Müller – objav účinkov DDT
 1944, R. R. Woodward – syntéza chinínu, kortizónu a strychnínu
 1946, V. du Vigneaud – syntetická príprava penicilínu
 1951, R. Robinson – syntéza cholesterolu
 1953, F. H. C. Crick – konštrukcia modelu dvojšpirálovej štruktúry DNA
 1953, F. H. C. Crick, J. D. Watson, M. H. F. Wilkins – objav molekulovej štruktúry nukleových kyselín
 1955, M. F. Perutz, J. C. Kendrew – objav štruktúry hemoglobínu a myoglobínu
 1961, W. M. Nirenberg – objasnenie mechanizmu biosyntézy proteínov
 1965, W. M. Nirenberg – dešifrovanie genetického kódu
 1966, H. G. Khorana – syntéza RNA

Delenie organickej chémie 

Organická chémia sa delí v podstate podľa charakteru zlúčenín na:

 alifatická chémia
 acyklická chémia
 aromatická chémia
 heterocyklická chémia
 špeciálna chémia

Referencie

Externé odkazy 

 
 Portal Organická chémia (po anglicky)