Organik kimya

Organik kimya, karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalıdır.

Karbon (C) ve hidrojen (H) içeren bileşiklerdir. Oksijen (O), azot (N), kükürt (S) ve halojenler gibi diğer elementler de bileşik yapısında bulunuyorsa "fonksiyonel gruplar" olarak adlandırılır.

Organik kimya her zaman yaşamla birlikte anılmıştır. Bu, tarihsel bir yanlış algılama olup gerçeği yansıtmaz. Yaşam yalnızca organik kimyaya bağlı olmayıp inorganik kimyayla da önemli derecede bir bağa sahiptir. Örneğin, birçok enzimin yapısında demir ve bakır gibi metaller bulunur. Deniz kabuğu, diş ve kemiklerin yapısında hem organik hem de inorganik maddeler bulunur. İnorganik kimya, elementsel karbonun dışında, yalnızca karbon-karbon bağları içermeyen basit karbon bileşikleriyle ilgilenir (oksitler, asitler, tuzlar, karbürler). Ancak bu durum, metan ve türevleri gibi tek karbonlu organik bileşiklerin varolmadığı anlamına gelmez. Biyokimya ise protein gibi büyük biyokimyasalların yapısını inceler.

Kendilerine özgü özellikleri nedeniyle çok karbonlu bileşikler organik bileşiklerin en geniş grubunu oluşturur. Birçok ürünün en önemli bileşenleridirler (boyalar, plastikler, gıda, patlayıcılar, ilaçlar, petrokimyasallar vb.) ve doğal olarak tüm yaşam süreçlerini (birkaç kural dışılık dışında) yine organik bileşikler oluşturur.

Organik moleküllerin farklı biçimler ve kimyasal tepkisellikleri, görevlerin şaşırtan bir değişikliğini sağlar, onlar gibi canlı sistemlerin biyokimyasal tepkimelerinde enzim katalizörlerinden yararlanılır. Karbonun özel yapısından ötürü, Dünya dışında oluşabilecek yaşamın karbon temelli olması olasıdır; periyodik tabloda karbonun hemen altında bulunan ve benzer özellikteki silisyumun (Si) da Dünya dışı yaşam için temel olabileceği önerilmiştir. Organik kimyada dallar, kiral sentezi, yeşil kimya, mikrodalga kimyası, fullerenler ve mioskopisini kapsar.

Tarihsel bakış

Friedrich Wöhler

19. yüzyıl başlarında kimyagerler, organizmalarda üretilen bileşiklerin yapay olarak üretilemeyecek kadar karmaşık yapılarda olduklarını ve bu bileşikleri meydana getirmek için bir "yaşam gücü"ne gereksinim duyulduğunu düşünüyorlardı. Bu bileşikleri "organik" olarak isimlendirdiler ve çalışmalarını geleceği daha parlak görünen inorganik materyallere yöneltmeyi tercih ettiler.

Organik kimya çalışmaları, kimyagerlerin bu organik maddeleri aynen inorganik maddeler gibi "yaşam gücü"ne gerek duymadan laboratuvar ortamında üretilebileceklerini fark etmeleriyle hız kazandı. 1816'da Michel Chevreul, değişik yağ ve alkalilerden üretilen sabunlar üzerine bir çalışma başlattı. Değişik asitleri ayırdı ve alkali ile kombinasyon sonucunda sabun elde etti. Tüm bu ayrılmış bileşikler ile bir yağın kimyasal yapısında, "yaşam gücü"ne gerek duymadan değişiklik yapılabileceğini gösterdi. 1828'de Friedrich Wöhler, inorganik Amonyum siyanattan (NH₄OCN) üre elde etti ve bu yönteme Wöhler sentezi denildi. Her ne kadar Wöhler "yaşam gücü teorisi"ni çürüttüğünü iddia etmekte dikkatli davrandıysa da çoğu kişi bu olaya bir dönüm noktası olarak baktı.

İnorganik Amonyum siyanatın ısıtılmasıya organik bir bileşik olan Üre oluşur.

Bir diğer büyük adım, 1856'da William Henry Perkin tarafından atıldı. Kinin sentezlemeye çalışırken, kaza eseri organik bir boya (anilin moru) sentezledi. Kazandığı parayı organik kimyaya ilgi çekmek için harcadı. Bir başka önemli olay DDT maddesinin Othmer Zeidler tarafından 1874'te laboratuvar ortamında eldesiydi. Maddenin böcek öldürücü özellikleri daha sonra yapılan deneylerde keşfedildi.

Teorinin yayılmasında en önemli rolü Friedrich August Kekule ve Archibald Scott Couper tarafından birbirlerinden bağımsız olarak 1858'te ortaya atılan kimyasal yapı ve bağlar hakkındaki teori üstlendi. İkisi de 4 değerlik alan karbon atomlarının birbirine bağlanarak bir karbon iskeleti oluşturacağını ve yapılabilecek uygun deneylerde bu yapının isteğe bağlı olarak ayarlanabileceğini iddia ediyorlardı.

Organik kimya tarihi, petrolün keşfi ve ayrımsal damıtma yöntemi ile bileşenlerine ayrıştırılması ile devam eder. Farklı bileşiklerin çeşitli kimyasal işlemlerle birbirlerine dönüştürülmesi petrol kimyasının indüstriye sıçramasını ve değişik yöntemlerle yapay lastik, içeriği değiştirilmiş petrol katkı maddeleri, plastik gibi ürünlerin başarıyla oluşturulmasını sağladı.

Alman Bayer firmasının asetilsalisilik asit (aspirin) sentezi ile ilaç sanayii doğmuş oldu.

Karmaşık doğal bileşiklerin sentezi önce üre, sonra glukoz, terpineol ile devam etti. 1907'de Gustaf Komppa tarafından sentezlenen Kafur ile satışa sunuldu. Farmasötik çalışmalar bunu takip etti. Örneğin kolesterol bazlı bileşikler kompleks insan hormonları ve benzerlerinin üretiminde yol açtı. 20. yüzyılın başından beri sentezlenen bileşiklerin karmaşıklığı liserjik asit ve Vitamin B12 gibi örneklerle arttı. Bugünkü hedef ise stereojenik merkezlerin asimetrik sentez yoluyla doğru eldesidir.

Biyokimya, canlıların, yapılarının, içlerinde gerçekleşen olayların kimyası, 20. yüzyıl ile kimyaya yeni bir sayfa açarak ilk adımlarını attı.

Organik maddelerin sınıflandırılması

Tanımlama ve İsimlendirme

Sınıflandırmanın bileşenlerin tam tanımı yapılmadan gerçekleştirilmesi mümkün değildir.

İnorganik kimya ile mukayesede, bir Kimyasal bileşik, bileşikte Kimyasal öğe öğeleri şu anının kimyasal simgelerini molekülde bu öğelerin sayısıyla beraber birer birer sayarak basitçe hangi tanımlamada başarılabilirdi, organik kimyada bir molekülün içinde atomların göreli düzenlemesi, dolu bir tanımlama için eklenmek zorunda. Molekülü tanımlamanın bir yolu, yapısal formülü incelemektir. Moleküler karmaşıklıktan dolayı, kimyasal notasyonun basitleştirilen sistemleri, geliştirildi. En son uyarlama, belirsizliği tanıştırmadan basitliği başaran Bağ çizgi formül çizgi-açı formülüdür. Bu sistem, endpointsinde ve her çizginin kesişmeleri, bir karbonu temsil eder, ve hidrojenler, notated ya olabilir ya da farz edilen, ima ile sunabilir. Kimyasal notasyonun bazı dezavantajları, onların kolayca, sözcükler ile tanımlanmadığıdır, ve onlar, kolayca basılabilir değildir. Bu problemler, tanımlayan moleküler yapı kullanması ile hitap edildi Organik adlandırma.

Zorluktan dolayı organik bileşiklerin çok büyük sayı ve değişikliğinden ortaya çıkarken, kimyagerler organik bileşiklerini adlandırması için uluslararası olarak kabul edilen bir sisteminin kurulmasının yüksek öncelikli olduğunu fark etti. Geneva adlandırması, bu konuda birkaç uluslararası toplantının sonucu olarak 1892'de doğmuştu. Hem de fark edilendi ki organik bileşiklerin ailesinin, büyüdüğü gibi, sistem, genişletilmek zorunda olacaktı, ve değiştirilmek. Bu vazife en sonunda, saf ve uygulamalı kimyada uluslararası birlik tarafından alındı (IUPAC). Biyokimyanın dalında gerçeği tanımak o, organik yapıların karmaşıklığı, artırır, IUPAC organizasyonu, Biyokimya ve moleküler biyolojinin uluslararası birliğinde kuvvetlere katıldı, IUBMB, adlandırmada müşterek tavsiyelerin bir listesini üretmek. Üzerinde daha fazla, sayı olarak, ve karmaşıklık, büyüdü, yeni tavsiyeler, basitleştirme için IUPAC'in içinde yapıldı. İlk olarak böyle tavsiye, periyodik bir benzen yapısının, adlandırıldığı zaman bir siklofan 1951'de sunmuş oldu. Daha geç tavsiyeler, diğer karmaşık periyodik yapıların basitleştirmesine metodu uzattı, kapsamak örneğin heteroskilik bileşikler de böyle yapıları adlandırdı. Sıradan iletişim için, sıkıcı bir tanımlamayı esirgemek, resmi IUPAC adlandırma tavsiyeleri her zaman, pratikte bir bileşiğe özlü bir tanımı vermek için zorunlu olduğu zaman hariç izlenmez, veya IUPAC isminin, daha basit olduğu zaman (Yani "Etil alkol"a karşı "Etanol"). Başka türlü "Ortak" veya Önemsiz isim, kullanılabilir, çoğunlukla bileşiğin kaynağından türemiştir; örneğin sinnamaldehit (in. Cinnamaldehyde) İngilizcede tarçın anlamına gelen cinnamon'dan gelir.

Dış bağlantılar

Vikikitap

Vikikitapta bu konu hakkında daha fazla bilgi var:

Organik kimya

• MIT OpenCourseWare: Organic Chemistry I21 Nisan 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Organic Chemistry Lectures, Videos and Text11 Ağustos 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Journal of Organic Chemistry (Table of Contents1 Nisan 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.)
• Organic Letters (Table of Contents18 Ekim 2001 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.)
• Synlett
• Organic Chemistry Portal - Recent Abstracts and (Name)Reactions27 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Home of a full, online, peer-reviewed organic chemistry text.25 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Virtual Textbook of Organic Chemistry
• Organic Chemistry Teaching kit5 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Organic World Wide - A collection of Links
• Organic Families and Their Functional Groups
• Roger Frost's Chemistry Teaching Tools - Organic Chemistry
• Organic chemistry help3 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Organik Kimya8 Ağustos 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.