Шарль Вюрц - создатель основ химии

Испарение

Изучая влияния нагревания на хлорциан, Вюрц пришел к вывощу, что масса частицы (молекулы) этого вещества в жидком и парообразном состоянии одинакова, т. е. хлорциан не диссоциирует при испарении.

В 1878 г. Лондонское химическое общество пригласило Вюрца прочесть цикл лекций в Королевском институте. С целью

популяризации молекулярного учения Вюрц избрал темой своих лекций исследования многочисленных явлений термической диссоциации частиц.

3. Работы в области органической химии

Подавляющее большинство трудов Вюрца посвящено разработке вопросов органической химии, и частности наиболее перспективному ее направлению — органическому синтезу. Наряду с Бертло, Бутлеровым, Кольбо и некоторыми другими учеными Вюрца можно смело причислить к основателям и выдающимся мастерам синтетической органической химии, столь бурно развившейся за последнее столетие. Большую часть своих синтезов он осуществил целенаправленно исходя из теоретических предпосылок. Эта особенность роднит его работы с творчеством Бутлерова. Примечательно, что, по мнению Вюрца, его исследования и открытия, накренившие теорию типом, являлись и большей степени аргументацией в пользу теории химического строения.

Химико-органические исследования Вюрца можно раз делить на несколько циклов, каждый из которых представляет собой логически связанную группу последовательных синтезов.

Самый ранний из них целесообразно назвать циклом циничных соединении циан или синерод- промежуточное между органическим и минеральным миром вещество с многочисленной группой производных — являлся узловым соединением, привлекавшим внимание крупнейших ученых химиков первой половины XIX в.— Гей-Люссака, Либиха. Велера и других.

Работая с циановыми соединениями, Вюрц за короткий срок провел ряд интересных наблюдений. Он получил циануровую кислоту, действуя хлором на расплавленную мочевину. Продолжая исследования в этом направлении, Вюрц определил плотность пара циануровых эфиров и подтвердил мнение Либеха о трехосновности циануровой кислоты (в отличии от Велера, приписывающего этому веществу двухосновность). Далее Вюрц описал жидкий хлористый циан и при перегонке циановокислого калия с серновинной кислотой получил новые эфиры. Впоследствии эти вещества стали называть изоциановыми эфирами. Одновременно с этим Вюрц синтезировал многочисленные замещенные мочевины. Эти исследования существенно расширили и обогатили область химии циановой группы.

В 1849 г. Вюрц обработал изоциановые и изоциануровые эфиры едкими щелочами. Эти исследования явились кульминационными в цианом цикле работ Вюрца. С помощью этого метода впервые удалось синтезировать жирные амины, положившие начало новому (аминному) циклу работ большой важности.

Синтезированные Вюрцем амины (в начале их называли "сложные аммиака") были типично органическими веществами и даже горели. Простейшие из них хорошо растворялись в воде, образуя органические щолочи. "В 1840 г. Вюрц, профессор Парижской медицинской школы, получил органические щелочи еще более простого состава, чем те, которые были известны до тех пор- писал Бутлеров. – Во всех свойствах этих щелочей еще с большой резкостью выразило сходство с аммиаком"[19].

Амминый цикл исследований Вюрца стимулировал большое число работ с органическими азотосодержащими основаниями открытого, а затем и замкнутого строения, в том числе и со сложными природными веществами группы алкалоидов. Вюрц и в более поздний период своей научной деятельности несколько раз возвращался к исследованию сложных азотистых веществ на основе аминов. Здесь особенно интересное открытие Вюрцем синтеза этаноламинов, холина и нейрина.

Этаноламины были получены при энергетическом взаимодействии окиси этилена с водным раствором аммиака. Реакцию образования простейшего этаноламина можно изобразить уравнением:

С двумя и тремя молекулами окиси этилена аммиак образует соответственно диэтаноламин и трнэтанолами:

Синтезированные таким путем первые аминоспирты оказались нелетучими сиропообразными жидкостями с ярко выраженными свойствами щелочей. С кислотами они давали хорошо кристаллизующиеся соли. Этаноламины Вюрца получают и в наше время, широко используя их в промышленном производстве.

Немецкий физиолог Либрейх выделил из мозга органическое вещество основного характера и назвал его нейрином. Еще раньше Штреккер получил из желочи холин Оба соединения оказались близкими по свойствам (Бутлеров[16] даже неточно отождествлял их). Вюрцу же удалось получить холин из триметиламина. Для этого он действовал на него окисью этилена или хлоргидрина этилена. Что же касается нейрина, то он оказался гидротантом холина. Взаимные отношения всех названых веществ можно изобразить следующей структурной схемой;

Исследования Вюрцем холина лишний раз подчеркивают биохимическую направленность, ряда его работ. Это в свою очередь свидетельствует о широте научных интересов ученого и объясняется, по-видимому, тем, что Вюрц длительное время был профессором в Медицинской школе.

Следующий цикл исследовании Вюрца связан с открытием им в 1855 г. принципиально нового метода синтеза парафиновых углеводородов (или "смешанных спиртовых радикалов", как тогда их называли согласно теории радикалов). Новый изящный способ синтеза заключался в действии щелочных металлов на галогенопроизводные, (например, "йодистоводородные эфиры" С2Н5J и С4Н9J) При взаимодействии металла с таким галогенопроизводным происходило образование простых, а не смешанных спиртовых радикалов. В форме химического уравнения синтез, например, этил- бутила (гексана) можно изобразить так:

Этот метод получения алканов заданного состава и строении вскоре вошел во все учебники органической химии под названием "синтеза Вюрца". Им широко пользуются и в настоящее время. Синтез Вюрца относится к удобным целенаправленным приемам синтеза и послужил как, впрочем и многие другие открытия французского химика, очень веским аргументом в пользу теории химического строения

Сам Вюрц позднее неоднократно обращался к этому способу и синтезировал с его помощью рядя алканов. В дальнейшем методом Вюрца были получены многие сотни углеводородов заданной структуры. Р. Фиттиг распространил его на ароматические углеводороды, существенно расширив возможности их алкилинование. П. П. Шорыгин раскрыл механизм реакции Вюрца, доказав, что при действии щелочных металлов на галогенопроизводные вначале образуются металлоорганические соединения тина RNа, которые затем взаимодействуют с новой молекулой галогеналкила и превращаются в частицу алкана.

 Скачать реферат