Organik Ve Doğal Ürün Kimyasının Temelleri
08-07-2022
11:08
Doğal ürünler kavramı, organik kimyanın temellerinin atıldığı 19. Yüzyılın başlarına dayanmaktadır. Organik kimya, o zamanlar bitki ve hayvanların oluşturduğu maddelerin kimyası olarak kabul edildi. Nispeten karmaşık bir kimya biçimiydi ve ilkeleri 1789'da fransız antoine lavoisier tarafından traité élémentaire de chimie adlı çalışmasında oluşturulmuş olan inorganik kimyayla tam bir tezat oluşturuyordu. İzolasyon lavoisier, 18. Yüzyılın sonunda, organik maddelerin sınırlı sayıda elementten oluştuğunu gösterdi: öncelikle karbon ve hidrojen ve oksijen ve nitrojen ile desteklendi. Genellikle ilginç bir farmakolojik aktiviteye sahip oldukları için bu maddelerin izolasyonuna hızla odaklandı. Bitkiler, bu tür bileşiklerin, özellikle alkaloitlerin ve glikozitlerin ana kaynağıydı. Haşhaştan (papaver somniferum) elde edilen yapışkan bir alkaloid karışımı (kodein, morfin, noskapin, tebain ve papaverin dahil) olan afyonun narkotik ve aynı zamanda zihin değiştirici özelliklere sahip olduğu uzun zamandır biliniyordu. 1805'e gelindiğinde, morfin alman kimyager friedrich sertürner tarafından zaten izole edilmişti. 1870'lerde morfinin asetik anhidrit ile kaynatılmasının güçlü bir ağrı kesici etkisi olan bir madde ürettiği keşfedildi: Eroin. 1815'te eugène chevreul, steroid sınıfına ait hayvan dokusundan kristalli bir madde olan kolesterolü izole etti ve 1820'de striknin, bir alkaloid izole edildi.
Organik Bileşiklerin Sentezi
Bu deneyde elde edilen reaksiyon, organik maddelerin hazırlanması için bir yaşam gücüne ihtiyaç olmadığını gösterdi. Ancak bu fikir başlangıçta yüksek derecede şüphecilikle karşılandı ve sadece 20 yıl sonra adolph wilhelm hermann kolbe tarafından karbondan asetik asit sentezi ile kabul edildi. Organik kimya, o zamandan beri, karbon içeren bileşiklerin çalışmasına adanmış bağımsız bir araştırma alanı haline geldi, çünkü bu ortak element, çeşitli doğadan türetilen maddelerde tespit edildi. Organik malzemelerin karakterizasyonunda önemli bir faktör, fiziksel özelliklerine (erime noktası, kaynama noktası, çözünürlük, kristallik veya renk gibi) dayanıyordu.
Yapısal Teoriler
Üçüncü bir adım, organik maddelerin yapısının aydınlatılmasıydı: saf organik maddelerin (doğal veya sentetik kökenli olmalarına bakılmaksızın) elementel bileşimi oldukça doğru bir şekilde belirlenebilse de, moleküler yapı hala bir problemdi. Yapısal açıklama yapma dürtüsü, friedrich wöhler ve justus von liebig arasındaki, aynı bileşime sahip bir gümüş tuzu araştıran, ancak farklı özelliklere sahip olan bir tartışmadan kaynaklandı. Wöhler zararsız bir madde olan gümüş siyanatı incelerken, von liebig patlayıcı özelliklere sahip bir tuz olan gümüş fulminatı araştırdı. Element analizi, her iki tuzun da eşit miktarlarda gümüş, karbon, oksijen ve nitrojen içerdiğini gösterir. O zaman hakim olan fikirlere göre, her iki madde de aynı özelliklere sahip olmalıdır, ancak durum böyle değildi. Bu bariz çelişki daha sonra berzelius'un izomerler teorisi tarafından çözüldü, bu sayede sadece elementlerin sayısı ve tipi, özellikler ve kimyasal reaktivite için değil, aynı zamanda bir bileşik içindeki atomların konumu için de önemlidir. Bu, jean-baptiste dumas'ın radikal teorisi ve auguste laurent'in ikame teorisi gibi yapı teorilerinin gelişmesinin doğrudan bir nedeniydi. Ancak, kekulé'nin bir formül formüle etmesi 1858'e kadar sürdü.
Kesin yapı teorisi, karbonun dört değerlikli olduğunu ve doğal ürünlerde meydana geldikçe karbon zincirleri oluşturmak üzere kendisine bağlanabileceğini öne sürdü.
Konsepti Genişletmek
Başlangıçta bitkilerden izole edilebilen organik bileşiklere dayanan doğal ürün kavramı, 19. Yüzyılın ortalarında alman justus von liebig tarafından hayvansal materyali de kapsayacak şekilde genişletildi. 1884'te hermann emil fischer, dikkatini karbonhidratlar ve pürinler çalışmasına yöneltti ve bu çalışmasıyla 1902'de nobel ödülü'ne layık görüldü. Ayrıca laboratuvarda glikoz ve mannoz da dahil olmak üzere çeşitli karbonhidratları sentetik olarak yapmayı başardı. 1928'de alexander fleming tarafından penisilinin keşfinden sonra, doğal ürün kaynaklarının cephaneliğine mantarlar ve diğer mikroorganizmalar eklendi.
Organik Ve Doğal Ürün Kimyasının Kilometre Taşları
Terpenes, ilk olarak otto wallach (nobel ödülü 1910) ve daha sonra leopold ružička (1939 nobel ödülü) tarafından sistematik olarak incelenmiştir.
Porfin bazlı boyalar (klorofil ve hem dahil), richard willstätter (1915 nobel ödülü) ve hans fischer (1930 nobel ödülü) tarafından incelenmiştir.
Heinrich otto wieland (1927 nobel ödülü) ve adolf windaus (1928 nobel ödülü) tarafından steroidler üzerinde çalışılmıştır.
Paul karrer tarafından karotenoidler incelenmiştir. (nobel ödülü 1937)
Vitaminler, diğerleri arasında paul karrer, adolf windaus, robert r. Williams, norman haworth (nobel ödülü 1937), richard kuhn (1938 nobel ödülü) ve albert szent-györgyi tarafından incelenmiştir.
Adolf butenandt (1939 nobel ödülü) ve edward calvin kendall (1950 nobel ödülü) tarafından hormonlar incelenmiştir.
Alkaloidler ve antosiyaninler, diğerleri arasında robert robinson tarafından incelenmiştir (1947 nobel ödülü)