Grundlæggende principper i teorien om organiske stoffer. Lektion-forelæsning "Teori om den kemiske struktur af A.M.

Kemi er en videnskab, der giver os alle de forskellige materialer og husholdningsartikler, som vi bruger hver dag uden at tænke. Men for at komme til opdagelsen af ​​en sådan række af forbindelser, der er kendt i dag, måtte mange kemikere gå gennem en vanskelig videnskabelig vej.

Enormt arbejde, talrige vellykkede og mislykkede eksperimenter, en kolossal teoretisk videnbase - alt dette førte til dannelsen af ​​forskellige områder af industriel kemi, gjorde det muligt at syntetisere og bruge moderne materialer: gummi, plast, plast, harpiks, legeringer, forskellige glas , silikoner og så videre.

En af de mest berømte, hædrede kemikere, der ydede et uvurderligt bidrag til udviklingen af organisk kemi, der var en russisk mand Butlerov A.M. Vi vil kort overveje hans værker, fordele og resultater i denne artikel.

kort biografi

Videnskabsmandens fødselsdato er september 1828, dato i forskellige kilder ulige. Han var søn af oberstløjtnant Mikhail Butlerov han mistede sin mor ret tidligt. Han boede hele sin barndom på sin bedstefars familieejendom i landsbyen Podlesnaya Shentala (nu en region i Republikken Tatarstan).

Han studerede forskellige steder: først på en lukket privatskole, så på et gymnasium. Senere kom han ind på Kazan Universitet for at studere fysik og matematik. Men på trods af dette var han mest interesseret i kemi. Den fremtidige forfatter til teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser forblev på plads som lærer efter eksamen.

1851 - tidspunktet for forsvaret af videnskabsmandens første afhandling om emnet "Oxidation af organiske forbindelser." Efter sin strålende præstation fik han mulighed for at styre al kemi på sit universitet.

Videnskabsmanden døde i 1886, hvor han tilbragte sin barndom på sin bedstefars familieejendom. Han blev begravet i det lokale familiekapel.

Videnskabsmandens bidrag til udviklingen af ​​kemisk viden

Butlerovs teori om strukturen af ​​organiske forbindelser er naturligvis hans hovedværk. Dog ikke den eneste. Det var denne videnskabsmand, der først skabte den russiske skole for kemikere.

Desuden kom fra dens vægge sådanne videnskabsmænd, som senere havde tung vægt i udviklingen af ​​al videnskab. Det er følgende personer:

• Markovnikov;
• Zaitsev;
• Kondakov;
• Favorsky;
• Konovalov;
• Lvov og andre.

Arbejder med organisk kemi

Der er mange sådanne værker, der kan navngives. Efter alt, næsten alle Butlerov fritid brugt i laboratoriet på sit universitet, udfører forskellige eksperimenter, drager konklusioner og konklusioner. Sådan blev teorien om organiske forbindelser født.

Der er flere særligt rummelige værker af videnskabsmanden:

• han lavede en rapport til en konference om emnet "Om stoffets kemiske struktur";
• afhandlingsarbejde "Om essentielle olier";
• første videnskabelige arbejde "Oxidation af organiske forbindelser".

Før dens formulering og oprettelse studerede forfatteren af ​​teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser i lang tid værker af andre videnskabsmænd fra forskellige lande, studerede deres værker, herunder eksperimentelle. Først da, efter at have generaliseret og systematiseret den erhvervede viden, reflekterede han alle konklusionerne i bestemmelserne i sin personlige teori.

Teori om strukturen af ​​organiske forbindelser af A. M. Butlerov

Det 19. århundrede var præget af den hurtige udvikling af næsten alle videnskaber, herunder kemi. Især omfattende opdagelser om kulstof og dets forbindelser fortsætter med at akkumulere og forbløffe alle med deres mangfoldighed. Ingen tør dog at systematisere og organisere alt dette faktamateriale, bringe det til en fællesnævner og identificere fælles mønstre, som alt er bygget på.

Butlerov A.M. var den første til at gøre dette. Det var ham, der ejede den geniale teori kemisk struktur organiske forbindelser, hvis bestemmelser han talte i massevis om på en tysk kemikerkonference. Dette var begyndelsen på en ny æra i udviklingen af ​​videnskab, organisk kemi trådte ind i

Videnskabsmanden selv nærmede sig dette gradvist. Han udførte mange eksperimenter og forudsagde eksistensen af ​​stoffer med givne egenskaber, opdagede visse typer reaktioner og så fremtiden bag dem. Jeg studerede mange af mine kollegers værker og deres opdagelser. Kun på denne baggrund lykkedes det ham gennem omhyggeligt og omhyggeligt arbejde at skabe sit mesterværk. Og nu er teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser i denne praktisk talt den samme som det periodiske system i den uorganiske.

Videnskabsmandens opdagelser, før de lavede teori

Hvilke opdagelser blev gjort og teoretiske begrundelser givet til videnskabsmænd, før A. M. Butlerovs teori om strukturen af ​​organiske forbindelser dukkede op?

1. Det indenlandske geni var den første til at syntetisere sådanne organiske stoffer som methenamin, formaldehyd, methyleniodid og andre.
2. Han syntetiserede et sukkerlignende stof (tertiær alkohol) fra uorganiske stoffer og gav derved endnu et slag mod teorien om vitalisme.
3. Han forudsagde fremtiden for polymerisationsreaktioner og kaldte dem de bedste og mest lovende.
4. Isomerisme blev for første gang kun forklaret af ham.

Dette er naturligvis kun de vigtigste milepæle i hans arbejde. Faktisk kan mange års omhyggeligt arbejde af en videnskabsmand beskrives i længden. Den mest betydningsfulde i dag er dog stadig teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser, hvis bestemmelser vi vil diskutere yderligere.

Teoriens første position

I 1861 delte den store russiske videnskabsmand på en kemikerkongres i byen Speyer med sine kolleger sine synspunkter om årsagerne til strukturen og mangfoldigheden af ​​organiske forbindelser og udtrykte alt dette i form af teoretiske principper.

Det allerførste punkt er følgende: alle atomer inden for et molekyle er forbundet i en streng rækkefølge, som bestemmes af deres valens. I dette tilfælde udviser carbonatomet et valensindeks på fire. Ilt har en værdi af denne indikator lig med to, brint - en.

Han foreslog at kalde et sådant træk for kemikalie. Senere blev notationer til at udtrykke det på papir ved hjælp af grafiske komplette strukturelle, forkortede og molekylære formler.

Dette inkluderer også fænomenet med at kombinere kulstofpartikler med hinanden i endeløse kæder af forskellige strukturer (lineær, cyklisk, forgrenet).

Generelt bestemte Butlerovs teori om strukturen af ​​organiske forbindelser, med sin første position, vigtigheden af ​​valens og en enkelt formel for hver forbindelse, hvilket afspejler stoffets egenskaber og adfærd under reaktioner.

Teoriens anden position

På dette tidspunkt blev der givet en forklaring på mangfoldigheden af ​​organiske forbindelser i verden. Baseret på kulstofforbindelserne i kæden udtrykte videnskabsmanden ideen om, at der findes forskellige forbindelser i verden, som har forskellige egenskaber, men er fuldstændig identiske i molekylær sammensætning. Med andre ord er der et fænomen isomerisme.

Med dette forslag forklarede A. M. Butlerovs teori om strukturen af ​​organiske forbindelser ikke kun essensen af ​​isomerer og isomerisme, men videnskabsmanden selv bekræftede alt gennem praktisk erfaring.

For eksempel syntetiserede han isomeren af ​​butan - isobutan. Derefter forudsagde han eksistensen af ​​ikke én, men tre isomerer for pentan, baseret på strukturen af ​​forbindelsen. Og han sammenfattede dem alle og beviste, at han havde ret.

Åbning af tredje position

Det næste punkt i teorien siger, at alle atomer og molekyler i en forbindelse er i stand til at påvirke hinandens egenskaber. Arten af ​​stoffets adfærd i reaktioner vil afhænge af dette forskellige typer, udviste kemiske og andre egenskaber.

På grundlag af denne bestemmelse skelnes der således adskillige funktionelle definerende grupper, der adskiller sig i udseende og struktur.

Teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser af A. M. Butlerov er kort skitseret i næsten alle lærebøger i organisk kemi. Det er jo netop dette, der er grundlaget for dette afsnit, en forklaring på alle de mønstre, som molekyler er bygget på.

Teoriens betydning for moderne tid

Selvfølgelig er det fantastisk. Denne teori tillod:

1. kombinere og systematisere alt det faktuelle materiale, der er akkumuleret på tidspunktet for dets oprettelse;
2. forklare mønstre af struktur og egenskaber af forskellige forbindelser;
3. give en fuldstændig forklaring af årsagerne til en så bred vifte af forbindelser i kemi;
4. gav anledning til talrige synteser af nye stoffer baseret på teoriens principper;
5. tillod synspunkter at fremme og atom-molekylær undervisning at udvikle sig.

Derfor, at sige, at forfatteren til teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser, hvis foto kan ses nedenfor, gjorde meget, er at sige ingenting. Butlerov kan med rette betragtes som faderen til organisk kemi, grundlæggeren af ​​dens teoretiske grundlag.

Hans videnskabelige vision af verden, geni i tænkning, evne til at forudse resultatet spillede en rolle i den endelige analyse. Denne mand havde enorm kapacitet til arbejde, tålmodighed og eksperimenterede, syntetiserede og trænede utrætteligt. Jeg lavede fejl, men jeg lærte altid en lektie og trak de rigtige langsigtede konklusioner.

Kun et sådant sæt af kvaliteter, forretningssans og vedholdenhed gjorde det muligt at opnå den ønskede effekt.

Studerer organisk kemi på skolen

På ungdomsuddannelserne er der ikke brugt meget tid på at studere det grundlæggende i økologi. Kun en fjerdedel af 9. klasse og hele året i 10. klasse (ifølge O. S. Gabrielyans program). Imidlertid er denne tid nok til, at børnene kan studere alle hovedklasserne af forbindelser, deres struktur og nomenklaturs egenskaber og deres praktiske betydning.

Grundlaget for at begynde at mestre kurset er teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser af A. M. Butlerov. Karakter 10 er afsat til en fuldstændig overvejelse af dens bestemmelser og efterfølgende til teoretisk og praktisk bekræftelse af dem i undersøgelsen af ​​hver klasse af stoffer.

(dias 1)

Formål: Opsummere information om strukturen organisk stof, vise universaliteten af ​​teorien om kemisk struktur, generalisere og udvide elevernes ideer: om isomerisme ved hjælp af eksempler på organiske og uorganiske forbindelser; om den gensidige påvirkning af atomer i molekyler, den indbyrdes afhængighed af stoffers struktur og egenskaber.

ER. Butlerov er en af ​​de største russiske videnskabsmænd, han er russisk både i sin videnskabelige uddannelse og i originaliteten af ​​sine værker.

(D.I. Mendeleev) "... Jeg elsker mit land som en mor, og min videnskab som en ånd, der velsigner, oplyser og forener alle folkeslag for den gode og fredelige udvikling af åndelig og materiel rigdom."

Udstyr: computer, diaspræsentation, interaktiv tavle.

Under timerne

Analyse af principperne for teorien om kemisk struktur

1) atomer i molekyler er ikke forbundet tilfældigt, men i streng rækkefølge i henhold til deres valens . (dias 3)

Hvad er valensen af ​​kulstof i organisk stof?

(svaret er fire).

Spørgsmål til klassen. Hvordan er kulstofatomer forbundet i molekyler af organiske forbindelser?

Svar. Kulstofatomer, der forbinder med hinanden, danner uforgrenede, forgrenede kæder, cyklusser, simple, dobbelt- og tredobbelte bindinger.

Klasseopgave (slide 4)

Konstruer strukturformlerne for propen, butyn-1, isopentan, cyclobutan.

Spørgsmål til klassen. Gælder denne bestemmelse for uorganiske stoffer?

Konstruer strukturformler for svovlsyre, calciumoxid, natriumsulfat, calciumhydroxid.

Den anden position i teorien om A.M. Butlerov.

2) Stoffers egenskaber afhænger ikke kun af deres kvalitative og kvantitative sammensætning, men også af molekylernes struktur.

Spørgsmål til klassen. Hvad menes der med molekylær struktur? ?

Svar. A) rækkefølgen af ​​forbindelse af atomer i et molekyle

B) gensidig ordning atomer og grupper af atomer i rummet

Spørgsmål til klassen. Hvilket fænomen forklarer denne situation?

Svar. Denne situation forklarer fænomenet – isomerisme.(diskussion af alle typer isomerisme følger)

Spørgsmål til klassen. Hvilke typer isomerisme kender du?

Svar: Strukturelt, rumligt . (dias 5)

Strukturel isomerisme:

1. Kulbrinteskelet

2. Positioner: substituenter, funktionelle grupper, multiple bindinger, radikaler (for arener) (slide 6)

3. Interclass (slide 7)

4. Tautomerisme

Rumlig

1. Geometrisk (slide 8)

Udfyld tabellen (selvstændigt arbejde)

Typer af isomerisme af organiske stoffer

Isomerisme af uorganiske stoffer. (dias 10)

De anførte syrerpar er tautomere, de eksisterer samtidigt i opløsninger og omdannes til hinanden.

Interclass isomerer i uorganiske stoffer

Rumlig isomerisme af uorganiske stoffer (slide 12,13,14)

1. Geometrisk (komplekse forbindelser)

cis-isomer (orange) trans-isomer(gul farve)

Den tredje position i teorien om A.M. Butlerov.

3. Stoffers egenskaber afhænger af den gensidige påvirkning af atomer i molekylet .

1. Sammenlign ethanol og phenols sure egenskaber? Forklar årsagen til phenols stigning i sure egenskaber.

2. Alkoholer reagerer med hydrogenhalogenider, men det gør phenoler ikke. Hvorfor?

3. Sammenlign benzens og phenols evne til at gennemgå elektrofile substitutionsreaktioner ved benzenringen. Forklar årsagen til den højere reaktivitet af phenol.

Spørgsmål til klassen. Hvad bestemmer uorganiske stoffers egenskaber?

Forklar fra en position periodisk lov M.I. Mendeleev, og strukturen af ​​atomer af elementer i grupper og perioder.

Klasseopgaver efterfulgt af diskussion.

1. Sammenlign de grundlæggende egenskaber for ammoniak og fosphin. Forklar faldet i fosphinens grundlæggende egenskaber

2. Sammenlign de sure egenskaber af hydrogensulfid og hydrogenchlorid.

3. Sammenlign de sure egenskaber af saltsyre og iodbrinte.

Svar. I hovedundergrupperne stiger radierne af grundstoffernes atomer fra top til bund, atomer af ikke-metaller tiltrækker hydrogenatomer mindre stærkt, styrken af ​​forbindelserne falder, de dissocierer let, og derfor øges deres sure egenskaber.

Hvordan og hvorfor ændres hydroxiders egenskaber i periode og gruppe?

Svar. Hydroxidernes grundlæggende egenskaber falder, og de sure stiger i perioden fra venstre mod højre, efterhånden som centralatomets oxidationstilstand øges, derfor øges energien af ​​dets binding til oxygenatomet og dets frastødning af hydrogenatomet.

De vigtigste årsager til ændringer i kemiske egenskaber er forskellen i elektronegativitet af elementer, tilstedeværelsen af ​​enlige elektronpar,

Elektrondensitetsforskydning.

Er det muligt at forudsige et stofs egenskaber ud fra dets struktur?

Svar. Ja du kan.

Opgave til klassen efterfulgt af diskussion. Gæt egenskaberne af følgende stoffer. (bekræft med ligninger for kemiske reaktioner)

1. Tilstedeværelsen af ​​en polær binding, evnen til at abstrahere en hydrogenkation, forklarer de sure egenskaber.
2. Et stofs evne til at binde en brintkation og et ensomt elektronpar er hovedegenskaberne.
3. Tilstedeværelsen af ​​simple bindinger - substitution (udvekslings) reaktioner
4. Tilstedeværelse af flere bindinger – additionsreaktioner
5. Tilstedeværelsen af ​​et grundstof i den højeste oxidationstilstand har oxidative egenskaber, i den laveste oxidationstilstand har det reduktionsegenskaber, og i den mellemliggende tilstand har det redoxegenskaber.

Moderne retninger i udviklingen af ​​teorien om kemisk struktur er:

• stereokemi - studiet af molekylers rumlige struktur
• elektronisk struktur af stof (typer af hybridisering, elektrontæthedsforskydning)

Elektrondensitetsforskydning eller elektroniske effekter (slide 15)

Spørgsmål til klassen. Definer den induktive effekt.

Svar. Induktiv – elektrondensitetsforskydning langs længden af ​​sigmabindingen

Overvej reaktionen af ​​hydrogenbromid med propen-1 og reaktionen af ​​hydrogenbromid med 3,3,3-trifluorpropen-1

Spørgsmål til klassen. Definer den mesomeriske effekt.

Svar. Mesomerisk effekt - Forskydning af bindingselektroner eller enlige elektronpar i skiftevis simple og korte bindinger.

Den mesomere effekt er stærkere end den induktive effekt.

Spørgsmål til klassen. Hvad er virkningerne?

Svar. 1. Om et stofs reaktivitet

CH 4 – mindre reaktiv, fordi alle bindinger er lavpolære

CH 3 CI – mere reaktiv, fordi bindingerne er mere polære.

På retninger af processer.

Opgave til klassen efterfulgt af diskussion. Overvej retningerne for strømmen af ​​kemiske reaktioner (Overvej indflydelsen af ​​de tilsvarende virkninger på retningen af ​​en kemisk reaktion).

Reaktion efter Markovnikovs regel.

Interaktion mellem propen-1 og hydrogenbromid.

Reaktion mod Markovnikovs styre.

Interaktion mellem propensyre (akryl) og hydrogenbromid.

Konklusion i slutningen af ​​lektionen (slide 16)

Strukturteorien skabte forudsætningerne for at forklare og forudsige forskellige typer af isomerisme af molekyler af organiske forbindelser, såvel som retningerne og mekanismerne for kemiske reaktioner.

Sammenligning af de to største teorier om kemi - teorien om struktur af A.M. Butlerov og teorien om periodicitet D.I. Mendeleev, du kan se, at begge teorier har meget til fælles.

Lektier: stk. 8, ex. 4.5. lærebog O.S. Gabrielyan.

Alexander Mikhailovich Butlerov blev født den 3. september (15), 1828 i byen Chistopol, Kazan-provinsen, i familien til en godsejer, en pensioneret officer. Han fik sin første uddannelse på en privat kostskole og studerede derefter på gymnasium og Kazan Imperial University. Han underviste fra 1849, og blev i 1857 almindelig professor i kemi ved samme universitet. Han var dens rektor to gange. I 1851 forsvarede han sin kandidatafhandling "Om oxidation af organiske forbindelser", og i 1854 ved Moskva Universitet - sin doktorafhandling "Om æteriske olier". Siden 1868 var han en almindelig professor i kemi ved St. Petersburg University, og siden 1874 - en almindelig akademiker ved St. Petersburg Academy of Sciences. Ud over kemi var Butlerov opmærksom praktiske spørgsmål Landbrug, havearbejde, biavl, og under hans ledelse begyndte tedyrkningen i Kaukasus. Han døde i landsbyen Butlerovka, Kazan-provinsen, den 5. august (17), 1886.

Før Butlerov blev der gjort et betydeligt antal forsøg på at skabe en doktrin om den kemiske struktur af organiske forbindelser. Dette spørgsmål blev gentagne gange behandlet af datidens mest fremtrædende kemikere, hvis arbejde delvist blev brugt af den russiske videnskabsmand til hans teori om struktur. For eksempel, tysk kemiker August Kekule konkluderede, at kulstof kan danne fire bindinger med andre atomer. Desuden mente han, at der kunne eksistere flere formler for den samme forbindelse, men han tilføjede altid, at afhængigt af den kemiske omdannelse kunne denne formel være anderledes. Kekule mente, at formlerne ikke afspejler den rækkefølge, hvori atomerne i molekylet er forbundet. En anden fremtrædende tysk videnskabsmand, Adolf Kolbe, anså det generelt for fundamentalt umuligt at belyse molekylers kemiske struktur.

Butlerov udtrykte først sine grundlæggende ideer om strukturen af ​​organiske forbindelser i 1861 i en rapport "Om stoffets kemiske struktur", som han præsenterede for deltagerne i Kongressen for tyske naturforskere og læger i Speyer. I sin teori inkorporerede han ideer fra Kekulé om valens (antallet af bindinger for et bestemt atom) og den skotske kemiker Archibald Cooper om, at kulstofatomer kunne danne kæder. Den grundlæggende forskel Butlerovs teori fra andre var en bestemmelse om den kemiske (og ikke mekaniske) struktur af molekyler - den måde, hvorpå atomer bandt sig til hinanden og dannede et molekyle. I dette tilfælde etablerede hvert atom en binding i overensstemmelse med den "kemiske kraft", der specifikt tilhører det. I sin teori skelnede videnskabsmanden klart mellem et frit atom og et atom, der har indgået en forbindelse med et andet (det forvandles til en ny form, og som et resultat af gensidig påvirkning, de forbundne atomer, afhængigt af det strukturelle miljø , har forskellige kemiske funktioner). Den russiske kemiker var overbevist om, at formler ikke kun skematisk afbilder molekyler, men også afspejler deres virkelige struktur. Desuden har hvert molekyle en specifik struktur, som kun ændres under kemiske transformationer. Af teoriens bestemmelser fulgte (senere bekræftet eksperimentelt), at en organisk forbindelses kemiske egenskaber er bestemt af dens struktur. Denne erklæring er særlig vigtig, da den gjorde det muligt at forklare og forudsige kemiske omdannelser af stoffer. Der er også et omvendt forhold: strukturformlen kan bruges til at bedømme kemikaliet og fysiske egenskaber stoffer. Derudover gjorde videnskabsmanden opmærksom på, at reaktivitet forbindelser forklares med den energi, som atomerne binder sig til.

Ved hjælp af den skabte teori var Butlerov i stand til at forklare isomerisme. Isomerer er forbindelser, hvor mængden og "kvaliteten" af atomer er den samme, men samtidig har de forskellige Kemiske egenskaber, og derfor anderledes struktur. Teorien gjorde det muligt at forklare klart kendte tilfælde isomerisme. Butlerov mente, at det var muligt at bestemme det rumlige arrangement af atomer i et molekyle. Hans forudsigelser blev senere bekræftet, hvilket gav skub til udviklingen af ​​en ny gren af ​​organisk kemi - stereokemi. Det skal bemærkes, at videnskabsmanden var den første til at opdage og forklare fænomenet dynamisk isomerisme. Dens betydning er, at to eller flere isomerer under visse betingelser let kan omdannes til hinanden. Generelt set var det isomerisme, der blev en seriøs test for teorien om kemisk struktur og blev glimrende forklaret af den.

De uigendrivelige bestemmelser formuleret af Butlerov bragte meget snart teorien universel anerkendelse. Rigtigheden af ​​de fremsatte ideer blev bekræftet af eksperimenter fra videnskabsmanden og hans tilhængere. I deres proces beviste de hypotesen om isomerisme: Butlerov syntetiserede en af ​​de fire butylalkoholer forudsagt af teorien og dechiffrerede dens struktur. I overensstemmelse med reglerne for isomerisme, som direkte fulgte af teorien, blev muligheden for eksistensen af ​​fire baldriansyrer også foreslået. De blev senere modtaget.

Disse er blot isolerede fakta i en kæde af opdagelser: Den kemiske teori om strukturen af ​​organiske forbindelser havde en fantastisk forudsigelsesevne.

For relativt kort periode En lang række nye organiske stoffer og deres isomerer blev opdaget, syntetiseret og undersøgt. Som et resultat gav Butlerovs teori fremdrift til den hurtige udvikling af kemisk videnskab, herunder syntetisk organisk kemi. Butlerovs talrige synteser er således hovedprodukterne i hele industrier.

Teorien om kemisk struktur fortsatte med at udvikle sig, hvilket bragte mange revolutionære ideer til organisk kemi på det tidspunkt. For eksempel foreslog Kekule benzens cykliske struktur og bevægelsen af ​​dets dobbeltbindinger i molekylet, de særlige egenskaber ved forbindelser med konjugerede bindinger og meget mere. Desuden gjorde den nævnte teori organisk kemi mere visuel - det blev muligt at tegne molekylære formler.

Og dette markerede igen begyndelsen på klassificeringen af ​​organiske forbindelser. Det var brugen af ​​strukturformler, der hjalp med at bestemme måder at syntetisere nye stoffer på og etablere strukturen af ​​komplekse forbindelser, det vil sige, det bestemte den aktive udvikling af kemisk videnskab og dens grene. For eksempel begyndte Butlerov at udføre seriøs forskning i polymerisationsprocessen. I Rusland blev dette initiativ videreført af hans elever, hvilket i sidste ende gjorde det muligt at åbne industriel metode opnåelse af syntetisk gummi.

Slide 1>

Forelæsningens mål:

• Uddannelsesmæssigt:
  • at danne begreber om essensen af ​​teorien om den kemiske struktur af organiske stoffer, baseret på elevernes viden om den elektroniske struktur af atomer af elementer, deres position i Periodiske system DI. Mendeleev, om graden af ​​oxidation, arten af ​​den kemiske binding og andre store teoretiske principper:
    • rækkefølgen af ​​arrangementet af carbonatomer i kæden,
    • gensidig påvirkning af atomer i et molekyle,
    • afhængighed af organiske stoffers egenskaber på strukturen af ​​molekyler;
  • danne en idé om udviklingen af ​​teorier inden for organisk kemi;
  • mestre begreberne: isomerer og isomerisme;
  • forklare betydningen af ​​organiske stoffers strukturformler og deres fordele i forhold til molekylære;
  • vise behovet og forudsætningerne for at skabe en teori om kemisk struktur;
  • Fortsæt med at udvikle notefærdigheder.
• Udviklingsmæssige:
  • udvikle tænkning analyseteknikker, sammenligninger, generaliseringer;
  • udvikle abstrakt tænkning;
  • træne elevernes opmærksomhed, når de opfatter store mængder materiale;
  • udvikle evnen til at analysere information og fremhæve det vigtigste materiale.
• Uddannelsesmæssigt:
  • med henblik på patriotisk og international uddannelse, give eleverne historisk information om videnskabsmænds liv og arbejde.

UNDER UNDERVISNINGEN

1. Organisatorisk del

- Vær hilset
– Forberedelse af eleverne til undervisningen
– Modtagelse af information om fravær.

2. At lære nye ting

Foredragsoversigt:<Bilag 1 . Slide 2>

I. Præstrukturelle teorier:
– vitalisme;
– teori om radikale;
– teori om typer.
II. Kort information om tilstanden af ​​kemisk videnskab i 60'erne af det XIX århundrede. Betingelser for at skabe en teori om den kemiske struktur af stoffer:
– behovet for at skabe en teori;
– forudsætninger for teorien om kemisk struktur.
III. Essensen af ​​teorien om den kemiske struktur af organiske stoffer A.M. Butlerov. Begrebet isomerisme og isomerer.
IV. Betydningen af ​​teorien om organiske stoffers kemiske struktur A.M. Butlerov og dens udvikling.

3. Hjemmearbejde: abstrakt, stk. 2.

4. Foredrag

I. Viden om organiske stoffer er ophobet gradvist siden oldtiden, men organisk kemi opstod som en selvstændig videnskab først i begyndelsen af ​​det 19. århundrede. Etableringen af ​​uafhængighed af organisatorisk kemi er forbundet med navnet på den svenske videnskabsmand J. Berzelius<Bilag 1 . Slide 3>. I 1808-1812 han udgav sin store manual om kemi, hvori han i første omgang havde til hensigt sammen med mineraler også at overveje stoffer af animalsk og vegetabilsk oprindelse. Men den del af lærebogen, der er viet til organiske stoffer, udkom først i 1827.
J. Berzelius så den væsentligste forskel mellem uorganiske og organiske stoffer i det faktum, at førstnævnte kan opnås i laboratorier syntetisk, mens sidstnævnte angiveligt kun dannes i levende organismer under påvirkning af en vis "vital kraft" - et kemisk synonym for "sjæl", "ånd", "guddommelig oprindelse" af levende organismer og deres organiske stoffer.
Teorien, der forklarede dannelsen af ​​organiske forbindelser ved indgrebet af "vital kraft" blev kaldt vitalisme. Hun var populær i nogen tid. I laboratoriet var det muligt kun at syntetisere de enkleste kulstofholdige stoffer, såsom kuldioxid - CO 2, calciumcarbid - CaC 2, kaliumcyanid - KCN.
Først i 1828 gjorde den tyske videnskabsmand Wöhler<Bilag 1 . Slide 4> formåede at opnå det organiske stof urinstof fra et uorganisk salt - ammoniumcyanat - NH 4 CNO.
NH 4 CNO –– t –> CO(NH 2) 2
I 1854, den franske videnskabsmand Berthelot<Bilag 1 . Slide 5>modtog triglycerid. Dette nødvendiggjorde en ændring i definitionen af ​​organisk kemi.
Forskere forsøgte, baseret på sammensætningen og egenskaberne, at optrevle arten af ​​molekylerne af organiske stoffer, de forsøgte at skabe et system, der ville gøre det muligt at forbinde de forskellige fakta, der havde akkumuleret sammen tidlig XIXårhundrede.
Det første forsøg på at skabe en teori, der forsøgte at generalisere de tilgængelige data om organiske stoffer, er forbundet med navnet på den franske kemiker J. Dumas<Bilag 1 . Slide 6>. Dette var et forsøg på at overveje fra et enkelt synspunkt helt stor gruppe organiske forbindelser, som vi i dag vil kalde ethylenderivater. Organiske forbindelser viste sig at være derivater af nogle radikale C 2 H 4 - etherin:
C 2 H 4 * HCl – ethylchlorid (etherinhydrochlorid)
Ideen i denne teori - tilgangen til et organisk stof som bestående af 2 dele - dannede efterfølgende grundlaget for en bredere teori om radikaler (J. Berzelius, J. Liebig, F. Wöhler). Denne teori er baseret på ideen om den "dualistiske struktur" af stoffer. J. Berzelius skrev: "hvert organisk stof består af 2 komponenter, der bærer en modsat elektrisk ladning." J. Berzelius anså ilt for at være en af ​​disse komponenter, nemlig den elektronegative del, mens resten, faktisk organisk, skulle have været en elektropositiv radikal.

Grundlæggende bestemmelser i teorien om radikale:<Bilag 1 . Slide 7>

– sammensætningen af ​​organiske stoffer omfatter radikaler, der bærer en positiv ladning;
– radikaler er altid konstante, undergår ikke ændringer, de går fra et molekyle til et andet uden ændringer;
– radikaler kan eksistere i fri form.

Efterhånden akkumulerede videnskaben fakta, der modsagde de radikales teori. Sådan erstattede J. Dumas brint med klor i kulbrinteradikaler. Det virkede utroligt for videnskabsmænd, der var tilhængere af den radikale teori om, at klor, ladet negativt, kunne spille rollen som brint, ladet positivt, i forbindelser. I 1834 fik J. Dumas til opgave at undersøge en ubehagelig hændelse under et bal i den franske konges palads: stearinlys udsendte kvælende røg, når de brændte. J. Dumas konstaterede, at den voks, som lysene var fremstillet af, blev behandlet med klor af fabrikanten til blegning. I dette tilfælde kom klor ind i voksmolekylet og erstattede en del af brinten indeholdt i det. De kvælende dampe, der skræmte de kongelige gæster, viste sig at være hydrogenchlorid (HCl). Efterfølgende opnåede J. Dumas trichloreddikesyre fra eddikesyre.
Således blev det elektropositive brint erstattet af det ekstremt elektronegative grundstof klor, og forbindelsens egenskaber forblev næsten uændrede. Derefter konkluderede J. Dumas, at den dualistiske tilgang burde erstattes af en tilgang til den organisatoriske sammenhæng som en helhed.

Den radikale teori blev gradvist forkastet, men den satte et dybt præg på organisk kemi:<Bilag 1 . Slide 8>
– begrebet "radikal" er blevet solidt etableret i kemien;
– udsagnet om muligheden for eksistensen af ​​radikale i fri form, om overgangen til et stort antal reaktioner af visse grupper af atomer fra en forbindelse til en anden.

I 40'erne XIX århundrede Studiet af homologi blev igangsat, hvilket gjorde det muligt at klarlægge nogle af sammenhængene mellem forbindelsernes sammensætning og egenskaber. Homologe serier og homologe forskelle blev identificeret, hvilket gjorde det muligt at klassificere organiske stoffer. Klassificering af organiske stoffer baseret på homologi førte til fremkomsten af ​​teorien om typer (40-50'erne af det 19. århundrede, C. Gerard, A. Kekule, etc.)<Bilag 1 . Slide 9>

Essensen af ​​typeteori<Bilag 1 . Slide 10>

– teorien er baseret på en analogi i reaktionerne mellem organiske og nogle uorganiske stoffer, accepteret som typer (typer: brint, vand, ammoniak, hydrogenchlorid, etc.). Ved at erstatte brintatomer i stoftypen med andre grupper af atomer forudsagde forskerne forskellige derivater. Udskiftning af et brintatom i et vandmolekyle med et methylradikal resulterer for eksempel i dannelsen af ​​et alkoholmolekyle. Substitution af to hydrogenatomer resulterer i udseendet af et ethermolekyle<Bilag 1 . Slide 11>

C. Gerard sagde direkte i denne forbindelse, at formlen for et stof kun er en forkortet registrering af dets reaktioner.

Alle org. stoffer blev betragtet som derivater af de enkleste uorganiske stoffer - brint, hydrogenchlorid, vand, ammoniak<Bilag 1 . Slide 12>

<Bilag 1 . Slide 13>

– molekyler af organiske stoffer er et system bestående af atomer, hvis rækkefølge er ukendt; forbindelsernes egenskaber påvirkes af helheden af ​​alle atomer i molekylet;
– det er umuligt at kende et stofs struktur, da molekylerne ændres under reaktionen. Formlen for et stof afspejler ikke strukturen, men de reaktioner, som stoffet gennemgår. For hvert stof kan du skrive lige så mange rationelle formler, som der er forskellige typer transformationer, stoffet kan gennemgå. Teorien om typer tillod en mangfoldighed af "rationelle formler" for stoffer, afhængigt af hvilke reaktioner de ønskede at udtrykke med disse formler.

Typeteori spillede en stor rolle i udviklingen af ​​organisk kemi <Bilag 1 . Slide 14>

– gjort det muligt at forudsige og opdage en række stoffer;
- stillet til rådighed positiv indflydelse om udviklingen af ​​valenslæren;
– var opmærksom på studiet af kemiske omdannelser af organiske forbindelser, hvilket tillod en dybere undersøgelse af stoffernes egenskaber såvel som egenskaberne af de forudsagte forbindelser;
- skabt en systematisering af organiske forbindelser, der var perfekt til den tid.

Vi skal ikke glemme, at teorier i virkeligheden opstod og afløste hinanden ikke sekventielt, men eksisterede samtidigt. Kemikere forstod ofte ikke hinanden godt. F. Wöhler sagde i 1835, at "organisk kemi i dag kan drive enhver til vanvid. Det virker for mig som en tæt skov fuld af vidunderlige ting, et kæmpe krat uden udgang, ingen ende, hvor man ikke tør trænge ind...”

Ingen af ​​disse teorier blev en teori om organisk kemi i ordets fulde betydning. Hovedårsagen til disse ideers fiasko var deres idealistiske essens: Den indre struktur af molekyler blev betragtet som grundlæggende ukendelig, og enhver spekulation om det blev betragtet som kvaksalveri.

Der var brug for en ny teori, der ville indtage en materialistisk holdning. Denne teori var teori om kemisk struktur A.M. Butlerov <Bilag 1 . Slides 15, 16>, som blev skabt i 1861. Alt rationelt og værdifuldt, der var i teorierne om radikaler og typer, blev senere assimileret af teorien om kemisk struktur.

Behovet for en teori blev dikteret af:<Bilag 1 . Slide 17>

– øgede industrielle krav til organisk kemi. Det var nødvendigt at forsyne tekstilindustrien med farvestoffer. For at udvikle fødevareindustrien var det nødvendigt at forbedre metoderne til forarbejdning af landbrugsprodukter.
I forbindelse med disse problemer begyndte man at udvikle nye metoder til syntese af organiske stoffer. Forskere har dog haft alvorlige vanskeligheder med at videnskabeligt underbygge disse synteser. For eksempel var det umuligt at forklare valensen af ​​kulstof i forbindelser ved hjælp af den gamle teori.
Kulstof er kendt for os som et 4-valent grundstof (Dette er blevet bevist eksperimentelt). Men her ser den ud til kun at bevare denne valens i CH4-metan. I ethan C 2 H 6, hvis vi følger vores ideer, bør kulstof være. 3-valent, og i propan C 3 H 8 - fraktioneret valens. (Og vi ved, at valens kun skal udtrykkes i hele tal).
Hvad er valensen af ​​kulstof i organiske forbindelser?

Det var ikke klart, hvorfor der er stoffer med samme sammensætning, men forskellige egenskaber: C 6 H 12 O 6 - den molekylære formel for glucose, men den samme formel for fructose (et sukkerholdigt stof - en bestanddel af honning).

Præstrukturelle teorier kunne ikke forklare mangfoldigheden af ​​organiske stoffer. (Hvorfor kan kulstof og brint, to grundstoffer, danne så mange forskellige forbindelser?).

Det var nødvendigt at systematisere eksisterende viden fra et enkelt synspunkt og udvikle en samlet kemisk symbolik.

Et videnskabeligt baseret svar på disse spørgsmål blev givet af teorien om den kemiske struktur af organiske forbindelser, skabt af den russiske videnskabsmand A.M. Butlerov.

Grundlæggende forudsætninger, der forberedte jorden for fremkomsten af ​​teorien om kemisk struktur var<Bilag 1 . Slide 18>

– læren om valens. I 1853 introducerede E. Frankland begrebet valens og etablerede valensen for en række metaller ved at studere organometalliske forbindelser. Gradvist blev begrebet valens udvidet til mange elementer.

En vigtig opdagelse for organisk kemi var hypotesen om carbonatomers evne til at danne kæder (A. Kekule, A. Cooper).

En af forudsætningerne var udviklingen af ​​en korrekt forståelse af atomer og molekyler. Indtil 2. halvdel af 50'erne. XIX århundrede Der var ingen generelt accepterede kriterier for at definere begreberne: "atom", "molekyle", " atommasse", "molekylær masse". Først på den internationale kemikerkongres i Karlsruhe (1860) blev disse begreber klart defineret, hvilket forudbestemte udviklingen af ​​teorien om valens og fremkomsten af ​​teorien om kemisk struktur.

Grundlæggende principper for teorien om kemisk struktur af A.M. Butlerov(1861)

ER. Butlerov formulerede de vigtigste ideer i teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser i form af grundlæggende principper, der kan opdeles i 4 grupper.<Bilag 1 . Slide 19>

1. Alle atomer, der danner molekyler af organiske stoffer, er forbundet i en bestemt rækkefølge efter deres valens (dvs. molekylet har en struktur).

<Bilag 1 . Slides 19, 20>

I overensstemmelse med disse ideer er valensen af ​​elementer konventionelt afbildet med tankestreger, for eksempel i metan CH 4.<Bilag 1 . Slide 20> >

En sådan skematisk fremstilling af molekylers struktur kaldes strukturformler og formler. Baseret på bestemmelserne om carbons 4-valens og dets atomers evne til at danne kæder og cyklusser, kan strukturformlerne for organiske stoffer afbildes som følger:<Bilag 1 . Slide 20>

I disse forbindelser er kulstof tetravalent. (Bindstreg symboliserer kovalent binding, et par elektroner).

2. Et stofs egenskaber afhænger ikke kun af hvilke atomer og hvor mange af dem der indgår i molekylerne, men også af rækkefølgen af ​​atomer i molekylerne (dvs. egenskaber afhænger af strukturen) <Bilag 1 . Slide 19>

Denne position af teorien om strukturen af ​​organiske stoffer forklarede især fænomenet isomerisme. Der er forbindelser, der indeholder det samme antal atomer af de samme grundstoffer, men forbundet i en anden rækkefølge. Sådanne forbindelser har forskellige egenskaber og kaldes isomerer.
Fænomenet med eksistensen af ​​stoffer med samme sammensætning, men forskellig struktur og egenskaber kaldes isomerisme.<Bilag 1 . Slide 21>

Eksistensen af ​​isomerer af organiske stoffer forklarer deres mangfoldighed. Fænomenet isomerisme blev forudsagt og bevist (eksperimentelt) af A.M. Butlerov ved at bruge eksemplet med butan

Så for eksempel svarer sammensætningen C 4 H 10 til to strukturelle formler:<Bilag 1 . Slide 22>

Forskellige relative positioner af carbonatomer i carbondioxidmolekyler vises kun med butan. Antallet af isomerer stiger med antallet af carbonatomer i det tilsvarende carbonhydrid, for eksempel har pentan tre isomerer, og decan har femoghalvfjerds.

3. Ved egenskaberne af et givent stof kan man bestemme strukturen af ​​dets molekyle, og ved strukturen af ​​molekylet kan man forudsige egenskaber. <Bilag 1 . Slide 19>

Fra kurset uorganisk kemi, er det kendt, at uorganiske stoffers egenskaber afhænger af strukturen krystalgitre. De karakteristiske egenskaber ved atomer fra ioner forklares ved deres struktur. I fremtiden vil vi se, at organiske stoffer med de samme molekylære formler, men forskellige strukturer, adskiller sig ikke kun i fysiske, men også i kemiske egenskaber.

4. Atomer og grupper af atomer i molekyler af stoffer påvirker hinanden gensidigt.

<Bilag 1 . Slide 19>

Som vi allerede ved, afhænger egenskaberne af uorganiske forbindelser, der indeholder hydroxogrupper, af hvilke atomer de er forbundet med - metal- eller ikke-metalatomer. For eksempel indeholder både baser og syrer en hydroxogruppe:<Bilag 1 . Slide 23>

Disse stoffers egenskaber er dog helt forskellige. Årsagen til OH-gruppens forskellige kemiske karakter (i vandig opløsning) skyldes påvirkningen af ​​atomerne og atomgrupperne forbundet med den. Med stigende ikke-metalliske egenskaber af det centrale atom svækkes dissociation i henhold til basetypen, og dissociation i henhold til syretypen øges.

Organiske forbindelser kan også have forskellige egenskaber, som afhænger af hvilke atomer eller grupper af atomer hydroxylgrupperne er bundet til.

Spørgsmålet om gensidig infusion af atomer A.M. Butlerov diskuterede det i detaljer den 17. april 1879 på et møde i det russiske fysisk-kemiske selskab. Han sagde, at hvis to forskellige grundstoffer er forbundet med kulstof, for eksempel Cl og H, så "er de ikke afhængige af hinanden i samme grad som af kulstof: der er ingen afhængighed mellem dem, den forbindelse der eksisterer i en partikel af saltsyre... Men følger det heraf, at der i forbindelsen CH 2 Cl 2 ikke er nogen sammenhæng mellem brint og klor? Det svarer jeg med en afgørende benægtelse.”

Som et specifikt eksempel nævner han yderligere stigningen i mobiliteten af ​​chlor under omdannelsen af ​​CH 2 Cl-gruppen til COCl og siger ved denne lejlighed: ”Det er indlysende, at karakteren af ​​det chlor, der er til stede i partiklen, blev ændret under påvirkning af ilt, selvom sidstnævnte ikke forenede sig med klor direkte."<Bilag 1 . Slide 23>

Spørgsmålet om den gensidige påvirkning af direkte ikke-bundne atomer var den vigtigste teoretiske kerne i V.V. Morkovnikova.

I menneskehedens historie er der relativt få videnskabsmænd, hvis opdagelser er af verdensomspændende betydning. Inden for organisk kemi tilhører sådanne fordele A.M. Butlerov. Ifølge betydningen af ​​teorien om A.M. Butlerov sammenlignes med den periodiske lov.

Teori om kemisk struktur A.M. Butlerova:<Bilag 1 . Slide 24>

– gjort det muligt at systematisere organiske stoffer;
– besvarede alle de spørgsmål, der var opstået på det tidspunkt inden for organisk kemi (se ovenfor);
– gjorde det muligt teoretisk at forudsige eksistensen af ​​ukendte stoffer og finde måder til deres syntese.

Næsten 140 år er gået siden TCS af organiske forbindelser blev skabt af A.M. Butlerov, men selv nu bruger kemikere fra alle lande det i deres arbejde. Seneste præstationer videnskaber supplerer denne teori, præciserer den og finder ny bekræftelse af rigtigheden af ​​dens grundlæggende ideer.

Teorien om kemisk struktur er fortsat grundlaget for organisk kemi i dag.

TCS af organiske forbindelser A.M. Butlerova ydede et væsentligt bidrag til skabelsen af ​​et generelt videnskabeligt billede af verden, bidrog til den dialektisk-materialistiske forståelse af naturen:<Bilag 1 . Slide 25>

– lov om overgang af kvantitative ændringer til kvalitative kan ses ved at bruge eksemplet med alkaner:<Bilag 1 . Slide 25>.

Kun antallet af kulstofatomer ændres.

– loven om enhed og modsætningers kamp kan spores til fænomenet isomerisme<Bilag 1 . Slide 26>

Enhed – i sammensætning (identisk), placering i rummet.
Det modsatte er i struktur og egenskaber (forskellig rækkefølge af arrangement af atomer).
Disse to stoffer eksisterer sammen.

– lov om negation af negation - om isomerisme.<Bilag 1 . Slide 27>

Sameksisterende isomerer fornægter hinanden ved deres eksistens.

Efter at have udviklet teorien har A.M. Butlerov anså det ikke for absolut og uforanderligt. Han argumenterede for, at det skulle udvikle sig. TCS for organiske forbindelser er ikke forblevet uændret. Dens videre udvikling forløb hovedsageligt i to indbyrdes forbundne retninger:<Bilag 1 . Slide 28>

Stereokemi er studiet af molekylers rumlige struktur.

Læren om elektronisk struktur atomer (gav os mulighed for at forstå arten af ​​den kemiske binding af atomer, essensen af ​​atomernes gensidige påvirkning og forklare årsagen til manifestationen af ​​visse kemiske egenskaber af et stof).

Partiklernes opførsel i forbindelser afhænger af mange faktorer. Teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser studerer molekylers opførsel i forbindelser, atomernes natur, valens, orden og karakter kemiske bindinger. Denne artikel formulerer kort de vigtigste bestemmelser i denne teori.

Struktur af organiske forbindelser

Mangfoldigheden af ​​organiske forbindelser forklares af de særlige forhold ved deres kemiske struktur. Atomerne i et molekyle er arrangeret i i en bestemt rækkefølge i henhold til deres valens. Denne sekvens er den kemiske struktur.

Stoffer, der har samme kvalitative og kvantitative sammensætning (molekylformel), men forskellige strukturer, kaldes isomerer, og selve deres eksistens kaldes isomerisme. Den berømte russiske kemiker A.M. Butlerov beviste, at nye stoffer kan opnås ved hjælp af kontrollerede reaktioner.

Ris. 1. Isomerisme definition.

Også vigtigt er konceptet om, at atomer og grupper af atomer i et molekyle gensidigt påvirker hinanden.

Teori om organiske stoffers strukturer

Teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser blev formuleret af den russiske kemiker A. M. Butlerov i 1861. Hovedkonklusionen af ​​dette videnskabeligt arbejde blev udsagnet om, at hvert stof kun svarer til én formel. Dette arbejde viser adfærden af ​​atomer inde i molekyler.

Ris. 2. A. M. Butlerov.

De vigtigste bestemmelser og konsekvenser af Butlerovs teori om struktur kan formuleres som følger:

• I molekyler er atomer ikke tilfældigt arrangeret, men har en bestemt struktur.

En skematisk fremstilling af strukturen af ​​et molekyle kaldes en strukturel formel

Ris. 3. Strukturformel for molekylet.

Baseret på holdningen om, at kulstofatomets valens er lig med fire, og dets evne til at danne kæder og kredsløb, bygges strukturformler for organiske stoffer.

• Et stofs kemiske egenskaber afhænger af sammensætningen og arrangementet af atomer og molekyler.
• Forskellige strukturer med samme sammensætning og molekylvægt af et stof forårsager fænomenet isomerisme. Helt forskellige kemiske grundstoffer kan have samme sammensætning og molekylær vægt, det hele afhænger af placeringen små partikler og forbindelser mellem dem.
• Ved et stofs egenskaber kan man bestemme molekylets struktur, og ved dets struktur kan man forudsige egenskaberne
• Da under individuelle reaktioner ikke alle, men kun nogle dele af molekylerne ændres, kan dens struktur fastslås ved at studere produkterne af kemiske transformationer af en forbindelse.
• Reaktiviteten af ​​atomerne i et molekyle varierer afhængigt af hvilke atomer de er bundet til i molekylet. Atomer forbundet med hinanden påvirker hinanden med større styrke end ikke-relaterede.

Hvad har vi lært?

Betydningen af ​​Butlerovs teori om organiske forbindelsers kemiske strukturer er stor. Hans teori forklarer ikke kun strukturen af ​​alle kendte organiske stoffers molekyler og deres egenskaber, men gør det også muligt teoretisk at forudse eksistensen af ​​ukendte og nye stoffer, samt finde en måde at opnå og syntetisere dem på.