WikiDer > Радикальная теория

Radical theory

Радикальная теория является устаревшая научная теория в химия описывая структуру органические соединения. Теория была основана Юстус фон Либих, Фридрих Вёлер и Огюст Лоран около 1830 г. и не имеет отношения к современному пониманию свободные радикалы.[1][2] В этой теории считалось, что органические соединения существуют как комбинации радикалов, которыми можно обмениваться в химических реакциях, так же как химические элементы могут обмениваться местами в неорганических соединениях.

Преамбула

Термин радикальный уже использовался, когда была разработана радикальная теория. Луи-Бернар Гайтон де Морво ввел фразу «радикальный» в 1785 г., и эту фразу использовал Антуан Лавуазье в 1789 г. в его Traité Élémentaire de Chimie. Радикал был идентифицирован как корневая основа некоторых кислот (латинское слово «radix» означает «корень»). Сочетание радикала с кислородом приведет к кислоте. Например радикал уксусная кислота называлась уксусной, а соляная кислота (соляная кислота) назывался «муриатический». Жозеф Луи Гей-Люссак нашел доказательства для цианид радикал в 1815 г. в работе над цианистый водород и ряд открытых им цианидных солей. Он также изолировал циан ((CN)2) не понимая, что цианоген - это димер цианида NC-CN. Жан-Батист Дюма предложил этиленовый радикал от расследований диэтиловый эфир и этиловый спирт. В его Теория эфира [3] он заметил, что эфир состоит из двух эквивалентов этилена и одного эквивалента воды и что этилен и этанол могут взаимно превращаться в химических реакциях. Этилен также был основным фрагментом для ряда других соединений, таких как этилацетат. В конечном итоге Дюма отказался от этой теории эфиринов в пользу радикальной теории. Как радикал, он должен реагировать с оксидом с образованием гидрата, но было обнаружено, что этилен устойчив к оксиду, подобному оксиду. оксид кальция. Анри Виктор Реньо в 1834 г. отреагировал этилендихлорид (CH2CH2.Cl2) с участием КОН формирование винилхлорид, вода и KCl[4]. В теории эфира не должно быть возможности расщепить этиленовый фрагмент таким образом.

На смену радикальной теории электрохимический дуализм в котором говорилось, что все молекулы следует рассматривать как соли, состоящие из основных и кислых оксидов.

Теория

Либих и Велер наблюдали в 1832 г. [5] в расследовании бензоиновая смола (бензойная кислота), что соединения миндальное масло (бензальдегид), "Benzoestoff" (бензиловый спирт), бензоилхлорид и бензамид все имеют общий C7ЧАС5O-фрагмент и что все эти соединения могут быть синтезированы из миндального масла простыми заменами. C7ЧАС5О-фрагмент считали «радикалом бензойной кислоты» и называли бензоил. Таким образом, органические радикалы были поставлены на один уровень с неорганическими элементами. Так же, как неорганические элементы (простые радикалы) органические радикалы (составные радикалы) были неделимы. Теория была разработана благодаря улучшениям в элементный анализ фон Либиха. Лоран внес свой вклад в эту теорию, сообщив о выделении самого бензоила в 1835 году.[6] однако изолированное химическое вещество сегодня распознается по его димеру дибензоил. Раффаэле Пирия сообщил о салицильный радикал в качестве основы для салициловая кислота. Либих опубликовал определение радикала в 1838 году. [7][8]

Берцелиус и Роберт Бунзен исследовал радикальный какодил (реакция какодилхлорида с цинком) около 1841 г., теперь также известный как димерный вид (CH3)2As — As (CH3)2.[9] Эдвард Франкленд и Герман Кольбе внес свой вклад в радикальную теорию, исследуя этильные и метильные радикалы. Франкленд впервые сообщил диэтилцинк в 1848 году. Франкланд и Кольбе вместе исследовали реакцию этилцианид и цинк в 1849 г. [10] сообщая об выделении не этильного радикала, а метильного радикала (CH3), который на самом деле был этаном. Кольбе также исследовал электролиз калиевых солей некоторых жирных кислот. Уксусная кислота рассматривался как комбинация метильного радикала и Щавелевая кислота и электролиз соли, образовавшейся в виде газа, снова этан, ошибочно идентифицированный как высвободившийся метильный радикал. В 1850 году Франкланд исследовал этильные радикалы.[11] В ходе этой работы бутан образуется в результате реакции этилйодид и цинк был ошибочно идентифицирован как этильный радикал.

Смерть

Август Вильгельм фон Хофманн, Огюст Лоран и Шарль Фредерик Герхард бросил вызов Франкленду и Кольбе, предположив, что этильный радикал на самом деле является димером, называемым диметилом. Франкланд и Кольбе возражали, что этилгидрид также возможен. [3] и в 1864 г. Карл Шорлеммер доказал, что диметил и этилгидрид на самом деле являются одним и тем же соединением.

Радикальная теория в конечном итоге была заменена рядом теорий, каждая из которых отстаивала определенные сущности. Одна адаптация радикальной теории была названа теория типов (теория остатков), отстаиваемая Шарль-Адольф Вюрц, Август Вильгельм фон Хофманн и Шарль Фредерик Герхард. Другой был тип воды как продвигается Александр Уильям Уильямсон. Жан-Батист Дюма и Огюст Лоран (один из первых сторонников радикальной теории) бросил вызов радикальной теории в 1840 г. Закон замещения (или Теория замещения).[3] Этот закон признавал, что любой атом водорода, даже в составе радикала, мог быть заменен атомом водорода. галоген.

В конце концов Франкленд в 1852 году [12] и Август Кекуле в 1857 г. [13] представил теория валентности центральной темой является четырехвалентность углерода. сделать трехвалентный углерод устаревшим.

Наследие

В 1900 г. Моисей Гомберг неожиданно обнаружил настоящий трехвалентный углерод и первый радикальный в современном понимании этого слова в его (безуспешной) попытке сделать гексафенилэтан. В современных концепциях органической химии, таких как бензоил и ацетил сохраняются в химической номенклатуре, но только для идентификации функциональная группа имеющий такой же фрагмент.

использованная литература

  1. ^ Оксфордский компаньон по истории современной наукиДжон Л. Хейлброн Эд. 2003 г.
  2. ^ Органическая химия в девятнадцатом веке, Рошель Форрестер 2006 Ссылка на сайт
  3. ^ а б c ЛЕКЦИЯ ЧАНДЛЕР М. Гомберг Промышленная и инженерная химия 1928 20 (2), 159-159 Дои:10.1021 / ie50218a018
  4. ^ Реньо, Х.В. (1835) Sur la Composition de la Liqueur des Hollandais et sur unenouvelle Substance éthérée. Annales de Chimie et de Physique, Gay-Lussac & Arago, Vol. 58, Париж, Crochard Libraire, 301–320 https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6569005x/f307.item.texteImage
  5. ^ Wöhler and Liebig Annale der Pharmacie, 3, 1832, 249
  6. ^ Анналы де Шими, 59, 397 1835
  7. ^ Либих, Дж. (1838), Theorie der organischen Verbindungen Уэбера Лорана. Анна. Pharm., 25: 1–31. Дои:10.1002 / jlac.18380250102
  8. ^ Робин Кин, Жизнь и творчество Фридриха Велера. 1800 - 1883 Том 2
  9. ^ Сейферт, Дитмар (2001). "Дымящаяся мышьяковая жидкость кадета и какодиловые соединения Бунзена". Металлоорганические соединения. 20 (8): 1488–1498. Дои:10.1021 / om0101947.
  10. ^ Кольбе, Германн; Франкленд, Эдвард (1849). «О продуктах действия калия на цианид этила». Журнал химического общества. 1: 60–74. Дои:10.1039 / QJ8490100060.
  11. ^ Франкленд, Эдвард (1850). «О выделении органических радикалов». Журнал химического общества. 2 (3): 263–296. Дои:10.1039 / QJ8500200263.
  12. ^ Франкленд, Э. (1852). Фил. Пер., Т. cxlii, 417.
  13. ^ Август Кекуле (1857). "Über die s. G. Gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale". Annalen der Chemie und Pharmacie. 104 (2): 129–150. Дои:10.1002 / jlac.18571040202.