|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Benzen. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Việc nghiên cứu các hợp chất thơm chỉ bắt đầu phát triển sau khi các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết về cấu trúc hóa học được các nhà hóa học hữu cơ thừa nhận. Vào giữa thế kỷ 80, trong lĩnh vực hợp chất thơm, hầu hết các nhà hóa học đều coi nhóm sáu nguyên tử carbon là một tổng thể mà không hề bình luận về cấu trúc hóa học của nó. Đối với các hợp chất thơm, sự hiện diện của một nhóm carbon đặc biệt gồm sáu nguyên tử, ví dụ, trong benzen, được coi là đặc trưng. Đối với benzen, người ta đã lầm tưởng rằng có hai loại: loại thường có nhiệt độ sôi là 97 độ C và parabenzene có nhiệt độ sôi là XNUMX độ. Một lý thuyết như vậy khiến cho việc trả lời câu hỏi có thể thu được bao nhiêu đồng phân bằng cách thay thế một hydro trong vòng benzen càng trở nên khó khăn hơn. G.V. Bykov viết: “Ông Kolbe tin rằng, ngoài axit benzoic, còn có một loại axit đồng phân - axit salic. A. M. Butlerov vào năm 1864, ông tự giới hạn ở giả định rằng trong benzen "và các dẫn xuất của nó, ít nhất một số đơn vị cacbon được liên kết với nhau bằng một lượng ái lực lớn hơn trong hydrocacbon C6H14 ..." Tương tự như vậy kekule cùng năm 1864, ông gọi các hợp chất thơm và naphtalen là các hợp chất trong đó các nguyên tử cacbon được cho là liên kết với nhau bằng "hai hoặc có lẽ ba đơn vị ái lực." Vào nửa đầu những năm sáu mươi, những sự thật thú vị mới bắt đầu xuất hiện, đặc biệt là những sự thật liên quan đến số lượng đại biểu. Năm 1864, sự đồng nhất của methylphenyl với toluene đã được chỉ ra, điều này đã chỉ ra sự tương đương của sáu nguyên tử carbon trong benzen. Thông tin về cấu trúc của các dẫn xuất benzen bị phân hủy đang được tích lũy: năm 1863, K. Zaitsev thu được axit hydroxybenzoic thứ ba; cùng năm đó, G. Fischer đã phân lập được axit nitrobenzoic thứ ba; năm 1864, G. Glazivets và L. Bart đã tổng hợp resorcinol, đại diện thứ ba của rượu thơm dihydric, v.v. Dựa trên nghiên cứu về tính chất của axit hydroxybenzoic, A. M. Butlerov đã kết luận rằng "cấu trúc hóa học của chúng chỉ khác nhau ở vị trí khác nhau của dư lượng nước cồn so với nhóm carbon phenyl". Như vậy, trong gốc phenyl nối với một nhóm cacboxyl, ông phân biệt được ba nguyên tử hydro; khi mỗi trong số chúng được thay thế bằng hydroxyl, sẽ thu được ba axit hydroxybenzoic khác nhau. Do đó, nền tảng đã được chuẩn bị cho việc khái quát hóa thành công tài liệu có sẵn. Năm 1865, A. Kekule đã khái quát hóa như vậy, cho rằng các nguyên tử cacbon trong nhân benzen tạo thành một chuỗi khép kín, liên kết luân phiên với nhau: hoặc bằng một cặp, sau đó là hai cặp đơn vị ái lực ... " August Kekule (1829–1896) sinh ra ở Đức. Cậu bé có năng khiếu đáng kinh ngạc. Ngay cả khi ở trường, anh ấy có thể nói thông thạo bốn thứ tiếng, có khả năng văn chương. Theo dự án của học sinh trung học Kekule, ba ngôi nhà đã được xây dựng! Sau khi rời ghế nhà trường, August đến Giessen để học đại học. Tại trường đại học, lần đầu tiên August nghe đến cái tên Justus Liebig. Kekule quyết định tham dự các bài giảng của nhà khoa học nổi tiếng, mặc dù anh không hứng thú với hóa học. Công trình khoa học đầu tiên của Kekule về axit amylsulfuric được Giáo sư Bill đánh giá cao. Đối với cô, vào tháng 1852 năm XNUMX, Hội đồng khoa học của trường đại học đã trao cho ông bằng tiến sĩ hóa học. Sau khi tốt nghiệp đại học, nhà khoa học trẻ tuổi này đã làm việc một thời gian tại Thụy Sĩ với Adolf von Plant, và sau đó chuyển đến London, nơi anh được giới thiệu là phòng thí nghiệm của John Stenhouse. Câu hỏi về hóa trị cực kỳ thú vị đối với Kekule, và anh ấy dần dần trưởng thành các ý tưởng xác minh bằng thực nghiệm một số mệnh đề lý thuyết, mà anh ấy quyết định trình bày trong bài báo của mình. Trong đó, Kekule đã cố gắng khái quát hóa và mở rộng lý thuyết về các loại do Gerard phát triển. Vào mùa xuân năm 1855, Kekule rời Anh và trở về Darmstadt. Ông đã đến thăm các trường đại học Berlin, Giessen, Göttingen và Heidelberg, nhưng không có chỗ trống. Sau đó, anh ấy quyết định xin phép được bổ nhiệm làm Privatdozent ở Heidelberg. Kekule dành tất cả thời gian rảnh của mình cho công việc nghiên cứu. Ông tập trung chú ý vào axit nổ và muối của nó, cấu trúc của chúng vẫn chưa rõ ràng. Ông quản lý để mở rộng và bổ sung lý thuyết về các loại. Kekule đã thêm một loại nữa vào loại chính - một loại khí mê-tan. Ông đã đưa ra kết luận của mình trong bài báo “Về cấu tạo của thủy ngân fulminat”. Trong bài viết “Về lý thuyết cấp số đa nguyên tử”, Kekule đã trình bày những điều khoản chính trong lý thuyết hóa trị của mình. Ông đã khái quát hóa những phát hiện của Frankland, Williamson và Odling và phát triển câu hỏi về khả năng kết nối của các nguyên tử. Trong bài “Về thành phần, sự biến đổi của các hợp chất hóa học và bản chất hóa học của cacbon”, Kekule đã chứng minh tính hóa trị bốn của cacbon trong các hợp chất hữu cơ. Ông cũng lưu ý rằng nỗ lực của Gerard nhằm đưa tất cả các phản ứng hóa học theo một nguyên tắc chung - trao đổi kép - là không chính đáng, vì có những phản ứng kết hợp trực tiếp nhiều phân tử thành một. Kekule đã đưa ra những ý tưởng hoàn toàn mới, ý tưởng về chuỗi carbon. Đó là một cuộc cách mạng trong lý thuyết về các hợp chất hữu cơ. Đây là những bước đầu tiên trong lý thuyết về cấu trúc của các hợp chất hữu cơ. Cuối năm 1858, Kekule đến Ghent, nơi ông tiếp tục công việc nghiên cứu của mình. K. Manolov viết: "... Kekule bắt đầu nghiên cứu cấu trúc của benzen và các dẫn xuất của nó, điều này trước hết đòi hỏi phải tìm ra các phương tiện phù hợp để trình bày tài liệu giáo dục trong phần các hợp chất thơm". năm 1861, lần đầu tiên công thức của các hợp chất hữu cơ được trình bày theo thuyết nguyên tử... Ông cũng biết thuyết của Butlerov, thuyết mà ông vẫn chưa hoàn toàn chấp nhận nhưng cũng không thể bác bỏ... Các nguyên tử trong phân tử lẫn nhau ảnh hưởng lẫn nhau và tính chất của phân tử phụ thuộc vào sự sắp xếp của các nguyên tử. một năng khiếu tưởng tượng tuyệt vời, và khi nhắm mắt lại, anh ấy thực sự tưởng tượng ra một bức tranh về sự biến đổi kỳ diệu của phân tử này thành phân tử khác. Tuy nhiên, anh ấy vẫn chưa thể hình dung ra cấu trúc của benzen. Sáu nguyên tử carbon và sáu nguyên tử hydro như thế nào sắp xếp trong phân tử của nó? Tôi đã không đưa ra hàng chục giả định, nhưng sau khi suy nghĩ lại, tôi đã loại bỏ. Mệt mỏi vì làm việc, Kekule đặt những tờ giấy viết nguệch ngoạc sang một bên và chuyển chiếc ghế đến gần lò sưởi. Một hơi ấm dễ chịu dần dần bao bọc cơ thể, nhà khoa học chìm vào giấc ngủ. Một lần nữa, sáu nguyên tử carbon lại xuất hiện trong đầu anh, tạo thành những hình thù kỳ quái. “Con rắn” sáu nguyên tử liên tục “quằn quại” và đột nhiên như đang tức giận về điều gì đó, nó bắt đầu hung dữ cắn đuôi, sau đó túm chặt lấy đầu đuôi và chết đứng. Không, không phải rắn, đây là chiếc nhẫn của Nữ bá tước Görlitz, mà Justus Liebig đã trao cho Kekula. Đúng vậy, trên lòng bàn tay anh ấy có một chiếc nhẫn - một con rắn bạch kim đan xen với một con rắn vàng. Kekule rùng mình và tỉnh dậy. Thật là một giấc mơ kỳ lạ! Và nó chỉ kéo dài trong giây lát. Nhưng các nguyên tử và phân tử không hề biến mất trước mắt anh mà thực tế là anh vẫn tiếp tục nhớ được thứ tự sắp xếp các nguyên tử trong phân tử được nhìn thấy trong giấc mơ. Có lẽ đây là giải pháp? Kekule vội vàng phác thảo một hình dây chuyền mới trên một tờ giấy. Công thức vòng XNUMX của benzen... Ý tưởng về vòng benzen đã tạo động lực mới cho nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết. Kekule đã gửi bài báo "Về cấu trúc của các hợp chất thơm" cho Wurtz, người đã trình bày nó cho Viện Hàn lâm Khoa học Paris. Bài báo đã được đăng trên Bản tin của Học viện vào tháng 1865 năm XNUMX. Khoa học đã được làm phong phú thêm bởi một lý thuyết mới, đặc biệt hiệu quả khác về cấu trúc của các hợp chất thơm. Nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực này đã dẫn đến việc phát hiện ra nhiều hợp chất đồng phân khác nhau, nhiều nhà khoa học bắt đầu tiến hành các thí nghiệm để làm sáng tỏ cấu trúc của các chất thơm, đề xuất các công thức khác của benzen ... Nhưng lý thuyết của Kekule hóa ra lại hợp pháp nhất và sớm được thiết lập. mọi nơi. Dựa trên lý thuyết của mình, Kekule dự đoán khả năng tồn tại của ba hợp chất đồng phân (ortho, meta và para) với sự có mặt của hai nhóm thế trong vòng benzen. Một lĩnh vực hoạt động khác đã mở ra trước các nhà khoa học, khả năng tổng hợp các chất mới xuất hiện. Ở Đức, Hoffmann đã làm việc này, Bayer, ở Pháp - Wurtz, ở Ý - Cannizzaro, ở Nga - Butlerov và những người khác." Công thức của Kekule cho benzen cũng gây ra nhiều phản đối. Như G.V. Bykov: "A. Klaus vào năm 1867 đã thu hút sự chú ý đến thực tế là benzen có tính chất khác với ethylene, mà nó sẽ phải giống với việc đánh giá theo công thức Kekule, và đề xuất công thức của ông với các liên kết chéo. A. Ladenburg năm 1869 lưu ý rằng , theo công thức Kekule, cần có hai đồng phân cho các sản phẩm thay thế ở các nguyên tử cacbon lân cận và đề xuất công thức lăng trụ của riêng ông. A. Kekule đã viết lại vào năm 1869 rằng ông coi những phản đối này “không quá nặng nề” và trích dẫn một số phản ứng đã được giải thích rõ ràng bằng công thức của ông, đối với ông, chúng cũng có vẻ “thanh lịch và đối xứng hơn” so với những phản ứng khác. Năm 1872, ông đã cố gắng loại bỏ hoàn toàn những phản đối nêu ra bằng cách đề xuất cái gọi là giả thuyết dao động, theo đó một nguyên tử carbon tại một thời điểm nào đó va chạm một lần với một và hai lần với một nguyên tử lân cận khác, và tại thời điểm tiếp theo - ngược lại. Theo Kekule, những cú va chạm này tương ứng với các liên kết đơn và đôi. Cuộc thảo luận về cấu trúc của vòng benzen tiếp tục trong nhiều năm nữa. Công thức lăng trụ của A. Ladenburg đã bị bác bỏ bằng thực nghiệm, các công thức nổi tiếng của G. Armstrong và A. Bayer đã được đưa ra, ý nghĩa vật lý của chúng thậm chí còn ít rõ ràng hơn, v.v. phần lớn các hợp chất thơm; chỉ có các điều khoản sau là quan trọng: các nguyên tử carbon được đặt đối xứng (ở các góc của một hình lục giác đều) và tất cả chúng đều tương đương với nhau. Tác giả: Samin D.K.
▪ Siêu dẫn
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Tảng băng trôi bón cho đại dương ▪ Màng sinh học trong ống tiêm để tạo đường viền ▪ Hát nút chai bảo vệ chống lại sự giả mạo
▪ phần trang web Các thiết bị hiện tại còn lại. Lựa chọn bài viết ▪ Bài viết máy đo độ cao. Lịch sử phát minh và sản xuất ▪ bài viết Khiêu vũ gia đình bắt đầu như thế nào? đáp án chi tiết ▪ bài viết Cao nguyên Putorana. thiên nhiên kỳ diệu ▪ bài báo Sợi thủy tinh kỹ thuật điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này