لفهم أكبر للكيمياء العضوية

ملاحظة: التعريف الأصلي للكيمياء العضوية تم اختياره بصورة خاطئة اعتمادا على أن هذه المركبات كانت دائما ما تنتمي بشكل أو بأخر للعمليات الحيوية في الكائنات الحية. ولاحقا تم التعامل مع هذه المركبات التي تنتمي للعمليات الحيوية في فرع من فروع الكيمياء العضوية يسمى الكيمياء الحيوية.

وضعت الكيمياء العضوية كفرع مستقل في القرن التاسع عشرا. والسبب هو كثرة عدد مركباته حيث تفوق المليون, كما أن هذا العدد يزداد في عام بعشرات الألوف من المركبات عن طريق الحصول عليها من المصادر الطبيعية أو عن طريق تحضرها في المختبر. ويرجع سبب كثرة المركبات العضوية إلى مقدرة ذرات الكربون على الارتباط يبعضها البعض إلى مدي غير محدد على شكل سلاسل مستقيمة أو متفرعة أو حلقه, كما أن ذرة الكربون لديها القدرة على الارتباط مع العناصر الأخرى وتكون أشكال بنائية مختلفة التركيب. العديد من مركبات الكربون حساسة جدا للحرارة ، وتتفكك بشكل عام بدرجات حرارة دون 300 سيلسيوس . وهي وبشكل عام أقل ذوبانية في الماء مقارنة بالأملاح الغير عضوية. وعلى عكس مثل تلك الأملاح، فإن المركبات العضوية تكون عادة أكثر ذوبانية في المذيبات العضوية كالاثير أو الكحول. وترتبط المركبات العضوية بروابط تساهمية (تشاركية).

بشكل عام قسمت الكيمياء العضوية إلى قسمين:
أولا: المجموعات الفعالة:

الزمرة الوظيفية أو المجموعة الفعالة هي مجموعات محددة من الذرات ضمن الجزيئات، مسؤولة عن خواص التفاعلات الكيميائية لهذه الجزيئات. وتتبع نفس المجموعات الفعالة نفس الطريقة في التفاعلات الكيميائية بغض النظر عن حجم الجزيء المرتبطة به.

ومن مركبات هذه المجموعة:

الأغوال (الكحولات) – الألدهيدات – المركبات الحلقية – الأميدات – الأمينات – الكربوهيدرات – الأحماض الكربوكسيلية – الإسترات – الإيثرات – الكيتونات – الليبيدات – الميركربتانات – النيتريلات .

ثانيا: الهيدروكربونات:

الهيدروكربون هو مركب عضوي يشير إلى أهم مجموعات المركبات العضوية. تحتوي الهيدروكربونات على عنصري الهيدروجين والكربون فقط، وتوجد في النفط والغاز الطبيعي. وتعد المنتجات النفطية التجارية مثل البترول والبرافين ووقود الطائرات وزيوت التشحيم وشمع البرافين خلطات من الهيدروكربونات. وتوجد بعض الهيدروكربونات في قار الفحم وغاز الفحم. ويتم تركيب منتجات أخرى كثيرة من الهيدروكربونات الموجودة في الطبيعة.
تعد الهيدروكربونات المواد الأولية لصناعة البتروكيماويات. وتستخدم شركات البتروكيماويات الهيدروكربونات المأخوذة من الزيت الخام والغاز الطبيعي لتصنيع المذيبات واللدائن، والألياف الصناعية، والمواد المطاطية.

وقد تُسمى الكيمياء العضوية بكيمياء الهيدروكربونات ومشتقاتها، وذلك لأن جميع المركبات العضوية ترتبط أساساً بالهيدروكربونات.

تقسم الهيدروكربونات إلى ثلاث مجموعات كبيرة:

1- المركبات الأليفاتية:

المركبات الأليفاتية هى المركبات التى لا تحتوى على أنظمة أروماتية . ولكنها تحتوى على سلاسل هيدروكربونية .

وهي: الألكانات – الألكينات – الدايين – الألكاينات – الألكانات الهالوجينية

2-المركبات الأليفاتية الحلقية:

هى المركبات الحلقية التى تحتوى حلقة منها – أو أكثر من حلقة – على ذرة من أحد العناصر الآتية : الأكسجين , النيتروجين , الفسفور , الكبريت .
من أمثلتها: البريدين – البايرول – الثايوفين – الفيوران

3-المركبات الأروماتية (العطرية):
هى المركبات العضوية التى تحتوى حلقة أو أكثر من الحلقات الأروماتية .
من أمثلتها:
البنزين – التولوين – الإستيرين – الزايلين – الأنيلين – الفينول – الأسيتوفينون – البنزونيتريل – الهالوأرينز – النفثالين – الأنثراسين – الفينانثرين – البنزوبيرين – الكورونين – الأزولين – الباى فينيل .

أهمية المركبات العضوية:
ونظرا للخواص الفريدة للمركبات الكربونية فإنه يوجد مدى بالغ الإتساع لاستخدامات المركبات العضوية. فمثلا تدخل المركبات العضوية كمكونات أساسية في عديد من المنتجات (البويات, اللدائن, الطعام, المتفجرات, الأدوية, المنتجات البتر وكيماوية, وعديد من المنتجات الأخرى) وبالطبع (بعيدا عن بعض الاستثناءات البسيطة) فإنها تكون أساس كل العمليات الحيوية.

كما أن اختلاف أشكال ونشاط المستبدلات في المركبات العضوية يؤدى لوجود وظائف وأشكال مختلفة لهذه المركبات, مثل حفز الإنزيمات في التفاعلات الحيوية في الأنظمة الحية. وهذه التفاعلات بشكل أو بأخر تعتبر المحور الذي تدور حوله أشكال الحياة.