બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો વિષય. વર્ગીકરણ, માળખું, કાર્બનિક સંયોજનોની પ્રતિક્રિયા જેમ્સ ડેવી વોટસન ગેરાર્ડ, ગેરહાર્ટ ચાર્લ્સ ફ્રેડરિક

“ … ત્યાં ઘણી બધી આશ્ચર્યજનક ઘટનાઓ હતી,

કે હવે તેને કશું જ શક્ય લાગતું ન હતું ”

એલ. કેરોલ "એલિસ ઇન વન્ડરલેન્ડ"

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર બે વિજ્ઞાન વચ્ચેની સરહદ પર વિકસિત થયું: રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ઞાન. હાલમાં, દવા અને ફાર્માકોલોજી તેમની સાથે જોડાયા છે. આ ચારેય વિજ્ઞાન વાપરે છે આધુનિક પદ્ધતિઓભૌતિક સંશોધન, ગાણિતિક વિશ્લેષણ અને કમ્પ્યુટર મોડેલિંગ.

1807 માં જે.યા. બર્ઝેલિયસપ્રસ્તાવ મૂક્યો કે પદાર્થો ગમે છે ઓલિવ તેલઅથવા શર્કરા કે જે જીવંત પ્રકૃતિમાં સામાન્ય છે તેને બોલાવવી જોઈએ કાર્બનિક

આ સમય સુધીમાં, ઘણા કુદરતી સંયોજનો પહેલેથી જ જાણીતા હતા, જે પાછળથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, પ્રોટીન, લિપિડ્સ અને આલ્કલોઇડ્સ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થવા લાગ્યા.

1812 માં, એક રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી કે.એસ. કિર્ચહોફસ્ટાર્ચને એસિડ સાથે ખાંડમાં ગરમ ​​કરીને રૂપાંતરિત કરે છે, જેને પાછળથી ગ્લુકોઝ કહેવામાં આવે છે.

1820 માં, એક ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી A. બ્રાકોનો, જિલેટીન સાથે પ્રોટીનની સારવાર કરીને, તેણે પદાર્થ ગ્લાયસીન મેળવ્યો, જે સંયોજનોના વર્ગનો છે જે પાછળથી બર્ઝેલિયસનામ આપવામાં આવ્યું છે એમિનો એસિડ.

કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રની જન્મ તારીખ 1828 માં પ્રકાશિત થયેલ કાર્ય ગણી શકાય એફ. વેલેરા, જે કુદરતી મૂળના પદાર્થનું સંશ્લેષણ કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા – યુરિયા- અકાર્બનિક સંયોજન એમોનિયમ સાયનેટમાંથી.

1825 માં, ભૌતિકશાસ્ત્રી ફેરાડેલંડન શહેરને પ્રકાશિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ગેસમાંથી અલગ બેન્ઝીન. બેન્ઝીનની હાજરી લંડન લેમ્પ્સની સ્મોકી જ્વાળાઓને સમજાવી શકે છે.

1842 માં એન.એન. ઝીનીનસિન્થે હાથ ધરવામાં z એનિલિન,

1845માં એ.વી. કોલ્બે, એફ. વોહલરના વિદ્યાર્થી, એસિટિક એસિડનું સંશ્લેષણ કર્યું - નિઃશંકપણે કુદરતી કાર્બનિક સંયોજન - પ્રારંભિક તત્વો (કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન)માંથી

1854 માં પી.એમ. બર્ટલોટસ્ટીઅરિક એસિડ સાથે ગરમ ગ્લિસરિન અને ટ્રિસ્ટીઅરિન મેળવ્યું, જે ચરબીથી અલગ કુદરતી સંયોજન સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું. આગળ પી.એમ. બર્થલોટઅન્ય એસિડ્સ લીધા જે કુદરતી ચરબીથી અલગ ન હતા અને કુદરતી ચરબી જેવા સંયોજનો મેળવ્યા. આ સાથે, ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રીએ સાબિત કર્યું કે કુદરતી સંયોજનોના એનાલોગ જ નહીં, પણ પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે. નવા બનાવો, સમાન અને તે જ સમયે કુદરતી લોકોથી અલગ.

19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં ઘણી મોટી સિદ્ધિઓ કુદરતી પદાર્થોના સંશ્લેષણ અને અભ્યાસ સાથે સંકળાયેલી છે.

1861 માં, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રેડરિક ઓગસ્ટ કેકુલે વોન સ્ટ્રેડોનિટ્ઝ (હંમેશા વૈજ્ઞાનિક સાહિત્યમાં ફક્ત કેકુલે કહેવાય છે) એ એક પાઠ્યપુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું જેમાં તેમણે કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રને કાર્બનની રસાયણશાસ્ત્ર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કર્યું.

1861-1864 સમયગાળા દરમિયાન. રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી એ.એમ. બટલરોવે કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાનો એકીકૃત સિદ્ધાંત બનાવ્યો, જેણે તમામ વર્તમાન સિદ્ધિઓને એક જ વૈજ્ઞાનિક આધાર પર સ્થાનાંતરિત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું અને કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના વિજ્ઞાનના વિકાસનો માર્ગ ખોલ્યો.

તે જ સમયગાળા દરમિયાન, ડી.આઈ. સમગ્ર વિશ્વમાં એવા વૈજ્ઞાનિક તરીકે જાણીતા છે કે જેમણે તત્વોના ગુણધર્મમાં થતા ફેરફારોના સામયિક કાયદાની શોધ કરી અને તેની રચના કરી, પાઠ્યપુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું “ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર" અમારી પાસે અમારી પાસે તેની 2જી આવૃત્તિ છે (સુધારેલ અને વિસ્તૃત, ભાગીદારીનું પ્રકાશન “પબ્લિક બેનિફિટ”, સેન્ટ પીટર્સબર્ગ, 1863. 535 પૃષ્ઠ.)

તેમના પુસ્તકમાં, મહાન વૈજ્ઞાનિકે કાર્બનિક સંયોજનો અને મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેના જોડાણને સ્પષ્ટપણે વ્યાખ્યાયિત કર્યું: “આપણે શરીરની બહાર કૃત્રિમ રીતે સજીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઘણી પ્રક્રિયાઓ અને પદાર્થોનું પુનઃઉત્પાદન કરી શકીએ છીએ. આમ, પ્રોટીન પદાર્થો, લોહી દ્વારા શોષાતા ઓક્સિજનના પ્રભાવ હેઠળ પ્રાણીઓમાં નાશ પામે છે, તે એમોનિયમ ક્ષાર, યુરિયા, શ્લેષ્મ ખાંડ, બેન્ઝોઇક એસિડ અને અન્ય પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે સામાન્ય રીતે પેશાબમાં વિસર્જન થાય છે... અલગથી લેવામાં આવે છે, દરેક મહત્વપૂર્ણ ઘટના નથી. કેટલાક વિશેષ બળનું પરિણામ છે, પરંતુ કુદરતના સામાન્ય નિયમો અનુસાર થાય છે" તે સમયે, બાયોઓર્ગેનિક કેમિસ્ટ્રી અને બાયોકેમિસ્ટ્રી હજુ સુધી ઉભરી ન હતી

સ્વતંત્ર દિશાઓ, શરૂઆતમાં તેઓ એક થયા હતા શારીરિક રસાયણશાસ્ત્ર, પરંતુ ધીમે ધીમે તેઓ તમામ સિદ્ધિઓના આધારે બે સ્વતંત્ર વિજ્ઞાનમાં વૃદ્ધિ પામ્યા.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના અભ્યાસનું વિજ્ઞાનકાર્બનિક પદાર્થોની રચના અને તેમના જૈવિક કાર્યો વચ્ચે જોડાણ, મુખ્યત્વે કાર્બનિક, વિશ્લેષણાત્મક, ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર, તેમજ ગણિત અને ભૌતિકશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને

ઘર વિશિષ્ટ લક્ષણઆ વિષય તેમના રાસાયણિક બંધારણના વિશ્લેષણના સંદર્ભમાં પદાર્થોની જૈવિક પ્રવૃત્તિનો અભ્યાસ છે

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના અભ્યાસના પદાર્થો: જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ કુદરતી બાયોપોલિમર્સ - પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ, લિપિડ્સ, ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થો - વિટામિન્સ, હોર્મોન્સ, સિગ્નલ પરમાણુઓ, ચયાપચય - ઊર્જા અને પ્લાસ્ટિક ચયાપચયમાં સામેલ પદાર્થો, કૃત્રિમ દવાઓ.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના મુખ્ય કાર્યોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

1. કુદરતી સંયોજનોને અલગ કરવા અને શુદ્ધ કરવા માટેની પદ્ધતિઓનો વિકાસ, દવાની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે તબીબી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને (ઉદાહરણ તરીકે, તેની પ્રવૃત્તિની ડિગ્રી પર આધારિત હોર્મોન);

2. કુદરતી સંયોજનની રચનાનું નિર્ધારણ. રસાયણશાસ્ત્રની તમામ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે: પરમાણુ વજનનું નિર્ધારણ, હાઇડ્રોલિસિસ, કાર્યાત્મક જૂથોનું વિશ્લેષણ, ઓપ્ટિકલ સંશોધન પદ્ધતિઓ;

3. કુદરતી સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટે પદ્ધતિઓનો વિકાસ;

4. રચના પર જૈવિક ક્રિયાની અવલંબનનો અભ્યાસ;

5. જૈવિક પ્રવૃત્તિની પ્રકૃતિની સ્પષ્ટતા, વિવિધ કોષ રચનાઓ અથવા તેના ઘટકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પરમાણુ પદ્ધતિઓ.

દાયકાઓથી બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો વિકાસ રશિયન વૈજ્ઞાનિકોના નામ સાથે સંકળાયેલો છે:ડી.આઈ. મેન્ડેલીવા, એ.એમ. બટલેરોવ, એન.એન. ઝીનિન, એન.ડી. ઝેલિન્સ્કી એન.એ. પ્રીઓબ્રાઝેન્સ્કી એમ.એમ. શેમ્યાકિન. ઓવચિનીકોવા.

વિદેશમાં બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના સ્થાપકો એવા વૈજ્ઞાનિકો છે જેમણે ઘણી મોટી શોધો કરી છે: પ્રોટીનની ગૌણ રચનાની રચના (એલ. પાઉલિંગ), હરિતદ્રવ્યનું સંપૂર્ણ સંશ્લેષણ, વિટામિન બી 12 (આર. વુડવર્ડ), ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ. જટિલ કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ. જનીન (જી. કુરાન) અને અન્ય સહિત

યેકાટેરિનબર્ગમાં યુરલ્સમાં 1928 થી 1980 દરમિયાન બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં. UPI ના કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના વિભાગના વડા તરીકે કામ કર્યું, વિદ્વાન I.Ya, જે આપણા દેશમાં દવાઓની શોધ અને સંશ્લેષણની વૈજ્ઞાનિક દિશાના સ્થાપકોમાંના એક તરીકે ઓળખાય છે અને સંખ્યાબંધ દવાઓ (સલ્ફોનામાઇડ્સ, એન્ટિટ્યુમર, એન્ટિ-રેડિયેશન, એન્ટિ-ટ્યુબરક્યુલોસિસ) તેમના સંશોધન વિદ્યાર્થીઓ દ્વારા ચાલુ રાખવામાં આવે છે જેઓ વિદ્વાનો ઓ.એન. ચારુશિન USTU-UPI ખાતે અને ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓર્ગેનિક સિન્થેસિસ ખાતે નામ આપવામાં આવ્યું છે. અને હું. પોસ્ટોવ્સ્કી રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સ.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર દવાના કાર્યો સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલું છે અને બાયોકેમિસ્ટ્રી, ફાર્માકોલોજી, પેથોફિઝિયોલોજી અને સ્વચ્છતાના અભ્યાસ અને સમજ માટે જરૂરી છે. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની તમામ વૈજ્ઞાનિક ભાષા, અપનાવવામાં આવેલ નોટેશન અને ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ તમે શાળામાં અભ્યાસ કરેલ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રથી અલગ નથી.

હેલો! ઘણા તબીબી વિદ્યાર્થીઓ હવે બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છે, જેને બાયોકેમિસ્ટ્રી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

કેટલીક યુનિવર્સિટીઓમાં આ વિષય પરીક્ષા સાથે સમાપ્ત થાય છે, અન્યમાં - પરીક્ષા સાથે. કેટલીકવાર એવું બને છે કે એક યુનિવર્સિટીની પરીક્ષા બીજી યુનિવર્સિટીની પરીક્ષા સાથે મુશ્કેલીમાં તુલનાત્મક હોય છે.

મારી યુનિવર્સિટીમાં, પ્રથમ વર્ષના અંતમાં ઉનાળાના સત્ર દરમિયાન બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની પરીક્ષા લેવામાં આવી હતી. એવું કહેવું આવશ્યક છે કે બીઓસી એ તે વિષયોમાંનો એક છે જે શરૂઆતમાં ભયાનક છે અને તે વિચારને પ્રેરણા આપી શકે છે "આ પસાર થવું અશક્ય છે." આ ખાસ કરીને સાચું છે, અલબત્ત, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં નબળા પાયા ધરાવતા લોકો માટે (અને, વિચિત્ર રીતે, તબીબી યુનિવર્સિટીઓમાં તેમાંથી ઘણા ઓછા છે).

વિવિધ યુનિવર્સિટીઓમાં બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના અભ્યાસ માટેના કાર્યક્રમો મોટા પ્રમાણમાં બદલાઈ શકે છે, અને શિક્ષણ પદ્ધતિઓ પણ વધુ બદલાઈ શકે છે.

જો કે, વિદ્યાર્થીઓ માટેની જરૂરિયાતો લગભગ દરેક જગ્યાએ સમાન છે. તેને ખૂબ જ સરળ રીતે કહીએ તો, બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રને 5 સાથે પસાર કરવા માટે, તમારે સંખ્યાબંધ કાર્બનિક પદાર્થોના નામ, ગુણધર્મો, માળખાકીય સુવિધાઓ અને લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓ જાણવી આવશ્યક છે.

અમારા શિક્ષક, એક આદરણીય પ્રોફેસરે, સામગ્રી એવી રીતે રજૂ કરી કે જાણે દરેક વિદ્યાર્થી શાળામાં શ્રેષ્ઠ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રનો વિદ્યાર્થી હોય (અને બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર એ શાળાના કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં અનિવાર્યપણે જટિલ અભ્યાસક્રમ છે). તે કદાચ તેના અભિગમમાં સાચો હતો, દરેક વ્યક્તિએ ટોચ પર જવાનો પ્રયત્ન કરવો જોઈએ અને શ્રેષ્ઠ બનવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ. જો કે, આ હકીકત તરફ દોરી ગયું કે કેટલાક વિદ્યાર્થીઓ, જેઓ પ્રથમ 2-3 વર્ગોમાં સામગ્રીને આંશિક રીતે સમજી શક્યા ન હતા, તેઓએ સેમેસ્ટરના મધ્યમાં બધું જ સમજવાનું બંધ કરી દીધું.

મેં આ સામગ્રીને મોટે ભાગે લખવાનું નક્કી કર્યું કારણ કે હું માત્ર એક વિદ્યાર્થી હતો. શાળામાં મને ખરેખર અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર ગમતું હતું, પરંતુ હું હંમેશા ઓર્ગેનિક સાથે સંઘર્ષ કરતો હતો. જ્યારે હું યુનિફાઇડ સ્ટેટ પરીક્ષાની તૈયારી કરી રહ્યો હતો, ત્યારે પણ મેં અકાર્બનિક્સમાં મારા તમામ જ્ઞાનને મજબૂત કરવાની વ્યૂહરચના પસંદ કરી, જ્યારે તે જ સમયે માત્ર કાર્બનિક પદાર્થોના આધારને એકીકૃત કરી. માર્ગ દ્વારા, પ્રવેશ બિંદુઓના સંદર્ભમાં આ મારા પર લગભગ બેકફાયર થયું, પરંતુ તે બીજી વાર્તા છે.

મેં શિક્ષણ પદ્ધતિ વિશે કહ્યું તે નિરર્થક ન હતું, કારણ કે અમારું પણ ખૂબ જ અસામાન્ય હતું. તરત જ, લગભગ પ્રથમ વર્ગમાં, અમને માર્ગદર્શિકા બતાવવામાં આવી હતી, જે મુજબ અમારે પરીક્ષણો અને પછી પરીક્ષા લેવાની હતી.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર - પરીક્ષણો અને પરીક્ષા

અમારો આખો અભ્યાસક્રમ 4 મુખ્ય વિષયોમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાંથી દરેક એક પરીક્ષણ પાઠ સાથે સમાપ્ત થયો હતો. અમારી પાસે પહેલાથી જ પ્રથમ દંપતી તરફથી ચાર ટેસ્ટમાંથી દરેક માટે પ્રશ્નો હતા. તેઓ, અલબત્ત, ભયાનક હતા, પરંતુ તે જ સમયે તેઓ એક પ્રકારના નકશા તરીકે સેવા આપતા હતા જેની સાથે ખસેડવા માટે.

પ્રથમ ટેસ્ટ એકદમ બેઝિક હતી. તે મુખ્યત્વે નામકરણ, તુચ્છ (રોજિંદા) અને આંતરરાષ્ટ્રીય નામો અને, અલબત્ત, પદાર્થોના વર્ગીકરણને સમર્પિત હતું. ઉપરાંત, એક અથવા બીજા સ્વરૂપમાં, સુગંધિતતાના ચિહ્નોને સ્પર્શ કરવામાં આવ્યા હતા.

પ્રથમ ટેસ્ટ પછી બીજી ટેસ્ટ વધુ મુશ્કેલ લાગી. ત્યાં કીટોન્સ, એલ્ડીહાઇડ્સ, આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ જેવા પદાર્થોના ગુણધર્મો અને પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન કરવું જરૂરી હતું. ઉદાહરણ તરીકે, એલ્ડીહાઇડ્સની સૌથી લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓમાંની એક સિલ્વર મિરર પ્રતિક્રિયા છે. એકદમ સુંદર દૃશ્ય. જો તમે ટોલેન્સનું રીએજન્ટ, એટલે કે, OH, કોઈપણ એલ્ડીહાઈડમાં ઉમેરશો, તો ટેસ્ટ ટ્યુબની દિવાલ પર તમે એક અવક્ષેપ જોશો જે અરીસા જેવું લાગે છે, તે આના જેવું દેખાય છે:

બીજી ટેસ્ટની સરખામણીમાં ત્રીજી ટેસ્ટ એટલી પ્રચંડ નહોતી લાગી. દરેક વ્યક્તિ પહેલેથી જ વર્ગીકરણ અનુસાર પ્રતિક્રિયાઓ લખવા અને ગુણધર્મોને યાદ રાખવા માટે ટેવાયેલા છે. ત્રીજા પરીક્ષણમાં અમે બે કાર્યકારી જૂથો - એમિનોફેનોલ્સ, એમિનો આલ્કોહોલ, ઓક્સોસિડ્સ અને અન્ય સાથે સંયોજનો વિશે વાત કરી. ઉપરાંત, દરેક ટિકિટમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ વિશેની ઓછામાં ઓછી એક ટિકિટ હતી.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં ચોથી પરીક્ષણ લગભગ સંપૂર્ણપણે પ્રોટીન, એમિનો એસિડ અને પેપ્ટાઇડ બોન્ડને સમર્પિત હતું. આરએનએ અને ડીએનએ એકત્રિત કરવા માટે જરૂરી એવા પ્રશ્નો ખાસ હાઇલાઇટ હતા.

માર્ગ દ્વારા, એમિનો એસિડ જેવો દેખાય છે તે બરાબર છે - તમે એમિનો જૂથ (તે આ ચિત્રમાં પીળા રંગનું છે) અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથ (તે લીલાક છે) જોઈ શકો છો. આ વર્ગના પદાર્થો સાથે જ અમારે ચોથી ટેસ્ટમાં સામનો કરવો પડ્યો હતો.

દરેક પરીક્ષા બ્લેકબોર્ડ પર લેવામાં આવી હતી - વિદ્યાર્થીએ, સંકેત આપ્યા વિના, પ્રતિક્રિયાના સ્વરૂપમાં તમામ જરૂરી ગુણધર્મોનું વર્ણન અને સમજાવવું આવશ્યક છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે બીજી ટેસ્ટ આપી રહ્યા છો, તો તમારી ટિકિટ પર આલ્કોહોલના ગુણધર્મો છે. શિક્ષક તમને કહે છે - પ્રોપાનોલ લો. તમે પ્રોપાનોલનું સૂત્ર અને 4-5 લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓ તેના ગુણધર્મોને સમજાવવા માટે લખો. ત્યાં કંઈક વિચિત્ર પણ હોઈ શકે છે, જેમ કે સલ્ફર ધરાવતા સંયોજનો. એક પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનના અનુક્રમણિકામાં પણ એક ભૂલ વારંવાર મને આગલા પ્રયાસ (જે એક અઠવાડિયા પછી હતી) સુધી આ સામગ્રીનો અભ્યાસ કરવા માટે મોકલતી હતી. ડરામણી? હર્ષ? ચોક્કસ!

જો કે, આ અભિગમની ખૂબ જ સુખદ આડઅસર છે. નિયમિત સેમિનાર વર્ગો દરમિયાન તે મુશ્કેલ હતું. ઘણાએ 5-6 વખત પરીક્ષણો લીધા. પરંતુ પરીક્ષા ખૂબ જ સરળ હતી, કારણ કે દરેક ટિકિટમાં 4 પ્રશ્નો હતા. બરાબર, દરેક પહેલાથી શીખેલ અને હલ કરેલ કસોટીમાંથી એક.

તેથી, હું બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં પરીક્ષાની તૈયારીની જટિલતાઓનું વર્ણન પણ કરીશ નહીં. અમારા કિસ્સામાં, અમે પરીક્ષણો માટે કેવી રીતે તૈયારી કરી તે માટે તમામ તૈયારીઓ નીચે આવી. મેં વિશ્વાસપૂર્વક ચાર પરીક્ષણોમાંથી દરેક પાસ કરી છે - પરીક્ષા પહેલાં, ફક્ત તમારા પોતાના ડ્રાફ્ટ્સ જુઓ, સૌથી મૂળભૂત પ્રતિક્રિયાઓ લખો અને બધું તરત જ પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવશે. હકીકત એ છે કે કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર ખૂબ જ તાર્કિક વિજ્ઞાન છે. તમારે જે યાદ રાખવાની જરૂર છે તે પ્રતિક્રિયાઓની વિશાળ તાર નથી, પરંતુ મિકેનિઝમ્સ છે.

હા, હું નોંધું છું કે આ બધી વસ્તુઓ સાથે કામ કરતું નથી. તમે એક દિવસ પહેલા ફક્ત તમારી નોંધો વાંચીને જબરદસ્ત શરીરરચના પસાર કરી શકશો નહીં. સંખ્યાબંધ અન્ય વસ્તુઓની પણ પોતાની લાક્ષણિકતાઓ છે. જો તમારી તબીબી શાળા બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર અલગ રીતે શીખવે છે, તો પણ તમારે તમારી તૈયારીને સમાયોજિત કરવાની જરૂર પડી શકે છે અને તે મારા કરતા થોડી અલગ રીતે કરવાની જરૂર પડી શકે છે. કોઈ પણ સંજોગોમાં, તમારા માટે સારા નસીબ, વિજ્ઞાનને સમજો અને પ્રેમ કરો!

લેક્ચર 1

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર (બીઓસી), દવામાં તેનું મહત્વ

HOC એ એક વિજ્ઞાન છે જે શરીરમાં કાર્બનિક પદાર્થોના જૈવિક કાર્યનો અભ્યાસ કરે છે.

BOH વીસમી સદીના બીજા ભાગમાં ઉદભવ્યું. તેના અભ્યાસના પદાર્થો બાયોપોલિમર્સ, બાયોરેગ્યુલેટર અને વ્યક્તિગત ચયાપચય છે.

બાયોપોલિમર્સ ઉચ્ચ-પરમાણુ કુદરતી સંયોજનો છે જે તમામ જીવોનો આધાર છે. આ પેપ્ટાઇડ્સ, પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ, ન્યુક્લીક એસિડ્સ (NA), લિપિડ્સ વગેરે છે.

બાયોરેગ્યુલેટર્સ એ સંયોજનો છે જે રાસાયણિક રીતે ચયાપચયનું નિયમન કરે છે. આ વિટામિન્સ, હોર્મોન્સ, એન્ટિબાયોટિક્સ, આલ્કલોઇડ્સ, દવાઓ વગેરે છે.

બાયોપોલિમર્સ અને બાયોરેગ્યુલેટરની રચના અને ગુણધર્મોનું જ્ઞાન આપણને જૈવિક પ્રક્રિયાઓના સારને સમજવાની મંજૂરી આપે છે. આમ, પ્રોટીન અને NA ની રચનાની સ્થાપનાથી મેટ્રિક્સ પ્રોટીન બાયોસિન્થેસિસ અને આનુવંશિક માહિતીના સંરક્ષણ અને પ્રસારણમાં NA ની ભૂમિકા વિશે વિચારો વિકસાવવાનું શક્ય બન્યું.

BOX ઉત્સેચકો, દવાઓ, દ્રષ્ટિની પ્રક્રિયાઓ, શ્વસન, યાદશક્તિ, ચેતા વહન, સ્નાયુ સંકોચન વગેરેની ક્રિયાની પદ્ધતિ સ્થાપિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

HOC ની મુખ્ય સમસ્યા સંયોજનોની રચના અને ક્રિયાની પદ્ધતિ વચ્ચેના સંબંધને સ્પષ્ટ કરવાની છે.

BOX કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર સામગ્રી પર આધારિત છે.

કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર

આ વિજ્ઞાન છે જે કાર્બન સંયોજનોનો અભ્યાસ કરે છે. હાલમાં, ~16 મિલિયન કાર્બનિક પદાર્થો છે.

કાર્બનિક પદાર્થોની વિવિધતાના કારણો.

1. એકબીજા અને અન્ય તત્વો સાથે C અણુઓના સંયોજનો સામયિક કોષ્ટકડી. મેન્ડેલીવ. આ કિસ્સામાં, સાંકળો અને ચક્ર રચાય છે:

સીધી સાંકળ શાખાવાળી સાંકળ

ટેટ્રાહેડ્રલ પ્લાનર રૂપરેખાંકન

C અણુનું C અણુ રૂપરેખાંકન

2. હોમોલોજી એ સમાન ગુણધર્મો ધરાવતા પદાર્થોનું અસ્તિત્વ છે, જ્યાં હોમોલોગસ શ્રેણીના દરેક સભ્ય જૂથ દ્વારા અગાઉના સભ્યથી અલગ પડે છે.
–CH 2 –. ઉદાહરણ તરીકે, સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની હોમોલોગસ શ્રેણી:

3. આઇસોમેરિઝમ એ એવા પદાર્થોનું અસ્તિત્વ છે જે સમાન ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક રચના ધરાવે છે, પરંતુ એક અલગ માળખું છે.

એ.એમ. બટલરોવ (1861) એ કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાનો સિદ્ધાંત બનાવ્યો, જે આજ સુધી કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના વૈજ્ઞાનિક આધાર તરીકે સેવા આપે છે.

કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાના સિદ્ધાંતના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો:

1) પરમાણુઓમાં પરમાણુ તેમની વેલેન્સી અનુસાર રાસાયણિક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે;

2) કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓમાં અણુઓ ચોક્કસ ક્રમમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે પરમાણુની રાસાયણિક રચના નક્કી કરે છે;

3) કાર્બનિક સંયોજનોના ગુણધર્મો ફક્ત તેમની રચનામાં સમાવિષ્ટ અણુઓની સંખ્યા અને પ્રકૃતિ પર જ નહીં, પણ તેના પર પણ આધાર રાખે છે. રાસાયણિક માળખુંઅણુઓ;

4) અણુઓમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ છે, બંને જોડાયેલા છે અને એકબીજા સાથે સીધા જોડાયેલા નથી;

5) પદાર્થનું રાસાયણિક માળખું તેના રાસાયણિક પરિવર્તનનો અભ્યાસ કરીને નક્કી કરી શકાય છે અને તેનાથી વિપરિત, તેના ગુણધર્મોને પદાર્થની રચના દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.

ચાલો કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાના સિદ્ધાંતની કેટલીક જોગવાઈઓ ધ્યાનમાં લઈએ.

માળખાકીય આઇસોમેરિઝમ

તેણી શેર કરે છે:

1) સાંકળ આઇસોમેરિઝમ

2) બહુવિધ બોન્ડ્સ અને કાર્યાત્મક જૂથોની સ્થિતિનું આઇસોમેરિઝમ

3) કાર્યાત્મક જૂથોનું આઇસોમેરિઝમ (ઇન્ટરક્લાસ આઇસોમેરિઝમ)

ન્યુમેનના સૂત્રો

સાયક્લોહેક્સેન

"ખુરશી"નો આકાર "બાથટબ" કરતા વધુ ઉર્જાથી ફાયદાકારક છે.

રૂપરેખાંકન આઇસોમર્સ

આ સ્ટીરિયોઈસોમર્સ છે, જેનાં પરમાણુઓ અવકાશમાં અણુઓની અલગ અલગ ગોઠવણીઓ ધરાવે છે.

સમપ્રમાણતાના પ્રકાર પર આધારિત, બધા સ્ટીરિયોઈસોમર્સને એન્ન્ટિઓમર્સ અને ડાયસ્ટેરિયોમર્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

Enantiomers (ઓપ્ટિકલ આઇસોમર્સ, મિરર આઇસોમર્સ, એન્ટિપોડ્સ) એ સ્ટીરિયોઇસોમર્સ છે જેમના પરમાણુઓ એક પદાર્થ અને અસંગત મિરર ઇમેજ તરીકે એકબીજા સાથે સંબંધિત છે. આ ઘટનાને એન્ટીઓમેરિઝમ કહેવામાં આવે છે. એન્ન્ટિઓમર્સના તમામ રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મો સમાન છે, બે સિવાય: ધ્રુવીકૃત પ્રકાશના પ્લેનનું પરિભ્રમણ (પોલરીમીટર ઉપકરણમાં) અને જૈવિક પ્રવૃત્તિ. એન્ટીઓમેરિઝમ માટેની શરતો: 1) C અણુ sp 3 વર્ણસંકરીકરણની સ્થિતિમાં છે; 2) કોઈપણ સમપ્રમાણતાની ગેરહાજરી; 3) અસમપ્રમાણ (ચિરલ) સી અણુની હાજરી, એટલે કે. અણુ ધરાવે છે ચાર વિવિધ અવેજી.

ઘણા હાઇડ્રોક્સી અને એમિનો એસિડમાં પ્રકાશ બીમના ધ્રુવીકરણના પ્લેનને ડાબી અથવા જમણી તરફ ફેરવવાની ક્ષમતા હોય છે. આ ઘટનાને ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ કહેવામાં આવે છે, અને પરમાણુઓ પોતે જ ઓપ્ટિકલ રીતે સક્રિય હોય છે. જમણી બાજુના પ્રકાશ બીમનું વિચલન "+" ચિહ્ન સાથે ચિહ્નિત થયેલ છે, ડાબી બાજુ - "-" અને પરિભ્રમણનો કોણ ડિગ્રીમાં દર્શાવેલ છે.

અણુઓનું સંપૂર્ણ રૂપરેખાંકન જટિલ ભૌતિક રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ઓપ્ટિકલી સક્રિય સંયોજનોનું સંબંધિત રૂપરેખાંકન ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ સ્ટાન્ડર્ડ સાથે સરખામણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી અથવા લેવોરોટેટરી ગ્લાયસેરાલ્ડીહાઇડ (એમ. રોઝાનોવ, 1906) ની ગોઠવણી ધરાવતા ઓપ્ટીકલી સક્રિય પદાર્થોને ડી- અને એલ-શ્રેણીના પદાર્થો કહેવામાં આવે છે. એક સંયોજનના જમણા અને ડાબા હાથના આઇસોમર્સનું સમાન મિશ્રણ રેસમેટ કહેવાય છે અને તે ઓપ્ટીકલી નિષ્ક્રિય છે.

સંશોધન દર્શાવે છે કે પ્રકાશના પરિભ્રમણની નિશાની ડી- અને એલ-શ્રેણીના પદાર્થ સાથે સંકળાયેલી હોઈ શકતી નથી; ઉદાહરણ તરીકે, L-લેક્ટિક એસિડમાં +3.8 o, D-લેક્ટિક એસિડ - -3.8 o નો પરિભ્રમણ કોણ છે.

ફિશરના સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીને Enantiomers દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

એલ-પંક્તિ ડી-પંક્તિ

એન્એન્ટિઓમર્સમાં સપ્રમાણ અણુઓ હોઈ શકે છે જેમાં ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ હોતી નથી અને તેને મેસોઈસોમર્સ કહેવામાં આવે છે.

રેસમેટ - દ્રાક્ષનો રસ

ઓપ્ટિકલ આઇસોમર્સ કે જે મિરર આઇસોમર્સ નથી, ઘણાના રૂપરેખામાં ભિન્ન છે, પરંતુ બધા અસમપ્રમાણ C અણુઓ નથી, જે વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેને s- કહેવાય છે. di-એ- સ્ટીરિયોઈસોમર્સ.

p-Diastereomers (ભૌમિતિક આઇસોમર્સ) એ સ્ટીરિયોમર્સ છે જે પરમાણુમાં p-બોન્ડ ધરાવે છે. તેઓ અલ્કેન્સ, અસંતૃપ્ત ઉચ્ચ કાર્બોનિક એસિડ, અસંતૃપ્ત ડાયકાર્બોનિક એસિડમાં જોવા મળે છે

કાર્બનિક પદાર્થોની જૈવિક પ્રવૃત્તિ તેમની રચના સાથે સંબંધિત છે.

ઉદાહરણ તરીકે:

સીઆઈએસ-બ્યુટેનેડીક એસિડ, ટ્રાન્સ-બ્યુટેનેડીક એસિડ,

મેલીક એસિડ - ફ્યુમેરિક એસિડ - બિન-ઝેરી,

શરીરમાં ખૂબ જ ઝેરી જોવા મળે છે

બધા કુદરતી અસંતૃપ્ત ઉચ્ચ કાર્બન સંયોજનો cis-isomers છે.

લેક્ચર 2

જોડાણ સિસ્ટમો

સૌથી સરળ કિસ્સામાં, સંયોજિત સિસ્ટમો વૈકલ્પિક ડબલ અને સિંગલ બોન્ડ સાથેની સિસ્ટમો છે. તેઓ ખુલ્લા અથવા બંધ હોઈ શકે છે. ઓપન સિસ્ટમડાયન હાઇડ્રોકાર્બન (HCs) માં હાજર છે.

CH 2 = CH – CH = CH 2

બ્યુટાડીએન-1, 3

CH 2 = CH – Cl

અહીં p-ઇલેક્ટ્રોન સાથે p-ઇલેક્ટ્રોનનું જોડાણ થાય છે. આ પ્રકારના જોડાણને p, p-સંયોજન કહેવામાં આવે છે.

બંધ સિસ્ટમસુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનમાં જોવા મળે છે.

C 6 H 6

સુગંધિતતા

આ એક ખ્યાલ છે જેમાં સુગંધિત સંયોજનોના વિવિધ ગુણધર્મોનો સમાવેશ થાય છે. સુગંધિતતા માટેની શરતો: 1) સપાટ બંધ રિંગ, 2) બધા C અણુઓ sp 2 માં છે - વર્ણસંકરીકરણ, 3) બધા રિંગ અણુઓની એક સંયુકત પ્રણાલી રચાય છે, 4) હકલનો નિયમ સંતુષ્ટ છે: “4n+2 p-ઇલેક્ટ્રોન ભાગ લે છે જોડાણમાં, જ્યાં n = 1, 2, 3..."

સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનનો સૌથી સરળ પ્રતિનિધિ બેન્ઝીન છે. તે સુગંધિતતાની તમામ ચાર શરતોને સંતોષે છે.

હકલનો નિયમ: 4n+2 = 6, n = 1.

પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ

1861 માં, રશિયન વૈજ્ઞાનિક એ.એમ. બટલરોવે સ્થિતિ વ્યક્ત કરી: "પરમાણુઓમાં અણુઓ પરસ્પર એકબીજાને પ્રભાવિત કરે છે." હાલમાં, આ પ્રભાવ બે રીતે પ્રસારિત થાય છે: પ્રેરક અને મેસોમેરિક અસરો.

પ્રેરક અસર

આ એસ-બોન્ડ સાંકળ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રભાવનું ટ્રાન્સફર છે. તે જાણીતું છે કે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી (ઇઓ) સાથેના અણુઓ વચ્ચેનું બંધન ધ્રુવીકરણ છે, એટલે કે. વધુ EO અણુમાં શિફ્ટ. આ અણુઓ પર અસરકારક (વાસ્તવિક) ચાર્જ (ડી) ના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. આ ઇલેક્ટ્રોનિક ડિસ્પ્લેસમેન્ટને ઇન્ડક્ટિવ કહેવામાં આવે છે અને તે અક્ષર I અને એરો ® દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

, X = Hal - , HO - , HS - , NH 2 - વગેરે.

પ્રેરક અસર હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક હોઈ શકે છે. જો અવેજી X ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષે છે રાસાયણિક બંધન H અણુ કરતાં વધુ મજબૂત, પછી તે દર્શાવે છે – I. I(H) = O. અમારા ઉદાહરણમાં, X પ્રદર્શિત કરે છે – I.

જો X અવેજી H અણુ કરતાં નબળા બોન્ડ ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષે છે, તો તે +I દર્શાવે છે. બધા આલ્કિલ (R = CH 3 -, C 2 H 5 -, વગેરે), Me n + પ્રદર્શન +I.

મેસોમેરિક અસર

મેસોમેરિક ઇફેક્ટ (સંયોજન અસર) એ પી-બોન્ડની સંયોજિત પ્રણાલી દ્વારા પ્રસારિત અવેજીના પ્રભાવ છે. અક્ષર M અને વક્ર તીર દ્વારા સૂચિત. મેસોમેરિક અસર “+” અથવા “–” હોઈ શકે છે.

ઉપર કહ્યું હતું કે બે પ્રકારના જોડાણ p, p અને p, p છે.

એક અવેજી કે જે સંયુગ્મિત પ્રણાલીમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષે છે -M પ્રદર્શિત કરે છે અને તેને ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર (EA) કહેવામાં આવે છે. આ અવેજીમાં ડબલ હોય છે

સંચાર, વગેરે

એક અવેજી કે જે સંયુકત પ્રણાલીમાં ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે તે +M દર્શાવે છે અને તેને ઇલેક્ટ્રોન દાતા (ED) કહેવાય છે. આ એકલ બોન્ડવાળા અવેજીઓ છે જેમાં એકલા ઇલેક્ટ્રોન જોડી (વગેરે) હોય છે.

કોષ્ટક 1 અવેજીની ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો

III. જી.આર.ની સ્થિતિ અનુસાર. -OH પ્રાથમિક, ગૌણ અને તૃતીય આલ્કોહોલ વચ્ચે તફાવત કરે છે.

IV. C અણુઓની સંખ્યાના આધારે, નીચા પરમાણુ વજન અને ઉચ્ચ પરમાણુ વજનને અલગ પાડવામાં આવે છે.

CH 3 –(CH 2) 14 –CH 2 –OH (C 16 H 33 OH) CH 3 –(CH 2) 29 –CH 2 OH (C 31 H 63 OH)

Cetyl આલ્કોહોલ Myricyl આલ્કોહોલ

Cetyl palmitate spermacetiનો આધાર છે, myricyl palmitate મીણમાં જોવા મળે છે.

નામકરણ:

તુચ્છ, તર્કસંગત, MN (રુટ + અંત “ol” + અરબી અંક).

આઇસોમેરિઝમ:

સાંકળો, gr -ઓહ, ઓપ્ટિકલ.

આલ્કોહોલના પરમાણુની રચના

CH-એસિડ Nu કેન્દ્ર

ઇલેક્ટ્રોફિલિક સેન્ટર એસિડ

મૂળભૂતતા કેન્દ્રનું કેન્દ્ર

ઓક્સિડેશન સોલ્યુશન્સ

1) આલ્કોહોલ નબળા એસિડ છે.

2) આલ્કોહોલ નબળા પાયા છે. તેઓ માત્ર મજબૂત એસિડમાંથી H+ ઉમેરે છે, પરંતુ તેઓ Nu કરતાં વધુ મજબૂત હોય છે.

3) -I અસર gr. -OH પડોશી કાર્બન અણુ પર H ની ગતિશીલતા વધારે છે. કાર્બન d+ (ઇલેક્ટ્રોફિલિક સેન્ટર, S E) મેળવે છે અને ન્યુક્લિયોફિલિક એટેક (Nu)નું કેન્દ્ર બને છે. C–O બોન્ડ H–O બોન્ડ કરતાં વધુ સરળતાથી તૂટી જાય છે, તેથી જ S N પ્રતિક્રિયાઓ આલ્કોહોલની લાક્ષણિકતા છે. તેઓ, એક નિયમ તરીકે, એસિડિક વાતાવરણમાં જાય છે, કારણ કે ... ઓક્સિજન અણુનું પ્રોટોનેશન કાર્બન અણુના d+ ને વધારે છે અને બોન્ડ તોડવાનું સરળ બનાવે છે. આ પ્રકારમાં ઇથર્સ અને હેલોજન ડેરિવેટિવ્ઝની રચના માટેના ઉકેલોનો સમાવેશ થાય છે.

4) રેડિકલમાં H થી ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતામાં ફેરફાર સીએચ-એસિડ કેન્દ્રના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. આ કિસ્સામાં, ઓક્સિડેશન અને નાબૂદી (E) ની પ્રક્રિયાઓ છે.

ભૌતિક ગુણધર્મો

નીચલા આલ્કોહોલ (C 1 - C 12) પ્રવાહી છે, ઉચ્ચ આલ્કોહોલ ઘન છે. આલ્કોહોલના ઘણા ગુણધર્મો એચ-બોન્ડની રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે:

રાસાયણિક ગુણધર્મો

I. એસિડ-બેઝ

આલ્કોહોલ નબળા એમ્ફોટેરિક સંયોજનો છે.

2R–OH + 2Na ® 2R–ONa + H 2

આલ્કોહોલેટ

આલ્કોહોલેટ્સ સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે, જે દર્શાવે છે કે આલ્કોહોલ પાણી કરતાં નબળા એસિડ છે:

R–ОНа + НОН ® R–ОН + NaОН

આલ્કોહોલમાં મુખ્ય કેન્દ્ર ઓ હેટેરોએટમ છે:

જો દ્રાવણ હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સ સાથે આવે છે, તો હેલાઇડ આયન જોડાશે: CH 3 -CH 2 + + Cl - ® CH 3 -CH 2 Cl

HC1 ROH R-COOH NH 3 C 6 H 5 ONa

C1 - R-O - R-COO - NH 2 - C 6 H 5 O -

"-" ચાર્જ અથવા એકલા ઇલેક્ટ્રોન જોડીને કારણે આવા સોલ્યુશનમાં એનિયન્સ ન્યુક્લિયોફિલ્સ (Nu) તરીકે કાર્ય કરે છે. આયોન એ આલ્કોહોલ કરતાં મજબૂત પાયા અને ન્યુક્લિયોફિલિક રીએજન્ટ છે. તેથી, વ્યવહારમાં, આલ્કોહોલેટ્સનો ઉપયોગ ઇથર અને એસ્ટર મેળવવા માટે થાય છે. જો ન્યુક્લિયોફાઇલ અન્ય આલ્કોહોલ પરમાણુ છે, તો તે કાર્બોકેશનમાં ઉમેરો કરે છે:

આ એક આલ્કિલેશન સોલ્યુશન છે (એક પરમાણુમાં આલ્કિલ આરનો પરિચય).

અવેજી – OH gr. હેલોજન પર PCl 3, PCl 5 અને SOCl 2 ની ક્રિયા હેઠળ શક્ય છે.

તૃતીય આલ્કોહોલ આ પદ્ધતિ દ્વારા વધુ સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.

આલ્કોહોલના પરમાણુના સંબંધમાં S E નો ગુણોત્તર એ કાર્બનિક અને ખનિજ સંયોજનો સાથે એસ્ટરની રચનાનો ગુણોત્તર છે:

R – O N + H O – R – O – + H 2 O

એસ્ટર

આ એસીલેશન પ્રક્રિયા છે - પરમાણુમાં એસિલનો પરિચય.

H 2 SO 4 થી વધુ અને ઇથર્સની રચનાના કિસ્સામાં કરતાં વધુ તાપમાન સાથે, ઉત્પ્રેરક ફરીથી ઉત્પન્ન થાય છે અને એલ્કીન રચાય છે:

CH 3 -CH 2 + + HSO 4 - ® CH 2 = CH 2 + H 2 SO 4

E સોલ્યુશન તૃતીય આલ્કોહોલ માટે સરળ છે, ગૌણ અને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ માટે વધુ મુશ્કેલ છે, કારણ કે પછીના કિસ્સાઓમાં, ઓછા સ્થિર કેશન રચાય છે. આ જિલ્લાઓમાં, એ. ઝૈત્સેવના નિયમનું પાલન કરવામાં આવે છે: "આલ્કોહોલના નિર્જલીકરણ દરમિયાન, H પરમાણુ પડોશી C અણુમાંથી H પરમાણુની ઓછી સામગ્રી સાથે વિભાજિત થાય છે."

CH 3 -CH = CH -CH 3

બ્યુટેનોલ-2

શરીરમાં જી.આર. -OH H 3 PO 4 સાથે એસ્ટર્સ બનાવીને છોડવા માટે સરળમાં રૂપાંતરિત થાય છે:

IV. ઓક્સિડેશન સોલ્યુશન્સ

1) પ્રાથમિક અને ગૌણ આલ્કોહોલ CuO દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7 ના ઉકેલો જ્યારે તેને અનુરૂપ કાર્બોનિલ-સમાવતી સંયોજનો બનાવવા માટે ગરમ કરવામાં આવે છે:

નાઇટ્રોગ્લિસરિન એ રંગહીન તેલયુક્ત પ્રવાહી છે. પાતળા આલ્કોહોલ સોલ્યુશન્સ (1%) ના સ્વરૂપમાં તેનો ઉપયોગ એન્જેના પેક્ટોરિસ માટે થાય છે, કારણ કે વાસોડિલેટીંગ અસર ધરાવે છે. નાઇટ્રોગ્લિસરિન એક શક્તિશાળી વિસ્ફોટક છે જે અસર પર અથવા જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે વિસ્ફોટ કરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, પ્રવાહી પદાર્થ દ્વારા કબજે કરેલા નાના જથ્થામાં, વાયુઓનો ખૂબ મોટો જથ્થો તરત જ રચાય છે, જે એક મજબૂત વિસ્ફોટ તરંગનું કારણ બને છે. નાઈટ્રોગ્લિસરિન ડાયનામાઈટ અને ગનપાઉડરનો ભાગ છે.

પેન્ટીટોલ અને હેક્સિટોલના પ્રતિનિધિઓ ઝાયલીટોલ અને સોર્બીટોલ છે, જે અનુક્રમે ઓપન-ચેઈન પેન્ટા- અને હેક્સાહાઈડ્રિક આલ્કોહોલ છે. -OH જૂથોનું સંચય એક મીઠી સ્વાદના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. Xylitol અને sorbitol એ ડાયાબિટીસના દર્દીઓ માટે ખાંડના વિકલ્પ છે.

ગ્લાયસેરોફોસ્ફેટ્સ એ ફોસ્ફોલિપિડ્સના માળખાકીય ટુકડાઓ છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય ટોનિક તરીકે થાય છે.

બેન્ઝિલ આલ્કોહોલ

આઇસોમર્સની સ્થિતિ

યોજના 1. જૈવઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો વિષય અને મહત્વ 2. કાર્બનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ અને નામકરણ 3. કાર્બનિક પરમાણુઓ દર્શાવવાની પદ્ધતિઓ 4. જૈવિક અણુઓમાં રાસાયણિક બંધન 5. ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો. પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ 6. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને રીએજન્ટ્સનું વર્ગીકરણ 7. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિની વિભાવના 2

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો વિષય 3 બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર રાસાયણિક વિજ્ઞાનની એક સ્વતંત્ર શાખા છે જે બંધારણ, ગુણધર્મો અને જૈવિક કાર્યોનો અભ્યાસ કરે છે. રાસાયણિક સંયોજનોકાર્બનિક મૂળ જે જીવંત જીવોના ચયાપચયમાં ભાગ લે છે.

જૈવઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના અધ્યયનના વિષયો ઓછા-પરમાણુ બાયોમોલેક્યુલ્સ અને બાયોપોલિમર્સ (પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ અને પોલિસેકરાઇડ્સ), બાયોરેગ્યુલેટર્સ (એન્ઝાઇમ્સ, હોર્મોન્સ, વિટામિન્સ અને અન્ય), કુદરતી અને કૃત્રિમ શારીરિક રીતે સક્રિય સંયોજનો છે, જેમાં દવાઓ અને ઝેરી અસરવાળા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. બાયોમોલેક્યુલ્સ એ બાયોઓર્ગેનિક સંયોજનો છે જે જીવંત સજીવોનો ભાગ છે અને સેલ્યુલર રચનાઓની રચના અને બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગીદારી માટે વિશિષ્ટ છે, ચયાપચય (ચયાપચય) અને સામાન્ય રીતે જીવંત કોષો અને બહુકોષીય સજીવોના શારીરિક કાર્યોનો આધાર બનાવે છે. 4 બાયોઓર્ગેનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ

મેટાબોલિઝમ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સમૂહ છે જે શરીરમાં થાય છે (વિવોમાં). મેટાબોલિઝમને મેટાબોલિઝમ પણ કહેવામાં આવે છે. મેટાબોલિઝમ બે દિશામાં થઈ શકે છે - એનાબોલિઝમ અને કેટાબોલિઝમ. એનાબોલિઝમ એ શરીરમાં એક સંશ્લેષણ છે જટિલ પદાર્થોપ્રમાણમાં સરળ લોકોમાંથી. તે ઊર્જાના ખર્ચ (એન્ડોથર્મિક પ્રક્રિયા) સાથે થાય છે. કેટાબોલિઝમ, તેનાથી વિપરિત, જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોને સરળમાં વિભાજીત કરવાનું છે. તે ઊર્જાના પ્રકાશન (એક્સોથર્મિક પ્રક્રિયા) સાથે થાય છે. મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચકોની ભાગીદારી સાથે થાય છે. ઉત્સેચકો શરીરમાં બાયોકેટાલિસ્ટની ભૂમિકા ભજવે છે. ઉત્સેચકો વિના, બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ કાં તો બિલકુલ થશે નહીં, અથવા ખૂબ જ ધીમેથી આગળ વધશે, અને શરીર જીવન જાળવી શકશે નહીં. 5

જૈવ તત્વો. જૈવિક સંયોજનોની રચના, કાર્બન અણુઓ (C) ઉપરાંત, જે કોઈપણ કાર્બનિક અણુનો આધાર બનાવે છે, તેમાં હાઇડ્રોજન (H), ઓક્સિજન (O), નાઇટ્રોજન (N), ફોસ્ફરસ (P) અને સલ્ફર (S)નો પણ સમાવેશ થાય છે. . આ જૈવ તત્વો (ઓર્ગેનોજેન્સ) જીવંત સજીવોમાં એવા જથ્થામાં કેન્દ્રિત છે જે નિર્જીવ પદાર્થોમાં તેમની સામગ્રી કરતાં 200 ગણા વધારે છે. નોંધાયેલા તત્વો બાયોમોલેક્યુલ્સની મૂળ રચનાના 99% થી વધુ બનાવે છે. 6

જૈવિક રસાયણશાસ્ત્ર કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના ઊંડાણમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે અને તેના વિચારો અને પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે. વિકાસના ઇતિહાસમાં, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં નીચેના તબક્કાઓ છે: પ્રયોગમૂલક, વિશ્લેષણાત્મક, માળખાકીય અને આધુનિક. કાર્બનિક પદાર્થો સાથે માણસની પ્રથમ ઓળખાણથી લઈને 18મી સદીના અંત સુધીનો સમયગાળો પ્રયોગમૂલક માનવામાં આવે છે. આ સમયગાળાનું મુખ્ય પરિણામ એ હતું કે લોકોને નિરંકુશ વિશ્લેષણ અને અણુ અને પરમાણુ સમૂહની સ્થાપનાનું મહત્વ સમજાયું. જીવનવાદનો સિદ્ધાંત - જીવન શક્તિ (બર્ઝેલિયસ). વિશ્લેષણાત્મક સમયગાળો 19મી સદીના 60 ના દાયકા સુધી ચાલુ રહ્યો. તે હકીકત દ્વારા ચિહ્નિત કરવામાં આવ્યું હતું કે 19મી સદીના પ્રથમ ક્વાર્ટરના અંતથી ઘણી આશાસ્પદ શોધો કરવામાં આવી હતી જેણે જીવનવાદી સિદ્ધાંતને કારમી ફટકો આપ્યો હતો. આ શ્રેણીમાં પ્રથમ બર્ઝેલિયસનો વિદ્યાર્થી, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી વોહલર હતો. તેમણે 1824 માં સંખ્યાબંધ શોધો કરી - સાયનોજેનમાંથી ઓક્સાલિક એસિડનું સંશ્લેષણ: (CN) 2 HOOC - COOH r. – એમોનિયમ સાયનેટમાંથી યુરિયાનું સંશ્લેષણ: NH 4 CNO NH 2 – C – NH 2 O 8

1853 માં, સી. ગેરાર્ડે "પ્રકારનો સિદ્ધાંત" વિકસાવ્યો અને તેનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોને વર્ગીકૃત કરવા માટે કર્યો. ગેરાર્ડ મુજબ, નીચેના મૂળભૂતમાંથી વધુ જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન કરી શકાય છે ચાર પ્રકારપદાર્થો: НННН પ્રકાર હાઇડ્રોજન НННН O પ્રકાર પાણી H Cl પ્રકાર હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ НННННН N પ્રકાર એમોનિયા 1857 થી, F. A. Kekule ના સૂચન પર, હાઇડ્રોકાર્બનને મિથેન પ્રકાર તરીકે વર્ગીકૃત કરવાનું શરૂ કર્યું.

કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાના સિદ્ધાંતની મૂળભૂત જોગવાઈઓ (1861) 1) અણુઓમાં અણુઓ તેમની સંયોજકતા અનુસાર રાસાયણિક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે; 2) કાર્બનિક પદાર્થોના પરમાણુઓમાં પરમાણુ ચોક્કસ ક્રમમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે પરમાણુનું રાસાયણિક માળખું (સંરચના) નક્કી કરે છે; 3) કાર્બનિક સંયોજનોના ગુણધર્મો માત્ર તેમના ઘટક અણુઓની સંખ્યા અને પ્રકૃતિ પર જ નહીં, પણ પરમાણુઓની રાસાયણિક રચના પર પણ આધાર રાખે છે; 4) કાર્બનિક અણુઓમાં અણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હોય છે, બંને એકબીજા સાથે બંધાયેલા અને અનબાઉન્ડ; 5) પદાર્થનું રાસાયણિક માળખું તેના રાસાયણિક પરિવર્તનનો અભ્યાસ કરીને નક્કી કરી શકાય છે અને તેનાથી વિપરિત, તેના ગુણધર્મોને પદાર્થની રચના દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. 10

કાર્બનિક સંયોજનોની રચનાના સિદ્ધાંતની મૂળભૂત જોગવાઈઓ (1861) એક માળખાકીય સૂત્ર એ પરમાણુમાં અણુઓના બોન્ડના ક્રમની છબી છે. એકંદર સૂત્ર - CH 4 O અથવા CH 3 OH માળખાકીય સૂત્ર સરળ માળખાકીય સૂત્રોને કેટલીકવાર તર્કસંગત પરમાણુ સૂત્ર કહેવામાં આવે છે - કાર્બનિક સંયોજનનું સૂત્ર, જે પરમાણુમાં દરેક તત્વના અણુઓની સંખ્યા સૂચવે છે. ઉદાહરણ તરીકે: C 5 H 12 - પેન્ટેન, C 6 H 6 - ગેસોલિન, વગેરે. 11

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસના તબક્કાઓ જ્ઞાનના એક અલગ ક્ષેત્ર તરીકે જે એક તરફ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના વૈચારિક સિદ્ધાંતો અને પદ્ધતિ અને બીજી તરફ મોલેક્યુલર બાયોકેમિસ્ટ્રી અને મોલેક્યુલર ફાર્માકોલોજીને જોડે છે, બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની રચના વીસમી સદીમાં વિકાસના આધારે કરવામાં આવી હતી. કુદરતી પદાર્થો અને બાયોપોલિમર્સનું રસાયણશાસ્ત્ર. ડબલ્યુ. સ્ટેઈન, એસ. મૂર, એફ. સેંગર (એમિનો એસિડની રચનાનું વિશ્લેષણ અને પેપ્ટાઈડ્સ અને પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચનાનું નિર્ધારણ), એલ. પાઉલિંગ અને એચ. એસ્ટબરી (સ્પષ્ટતા)ના કાર્યને કારણે આધુનિક જૈવિક રસાયણશાસ્ત્રે મૂળભૂત મહત્વ પ્રાપ્ત કર્યું છે. -હેલિક્સ અને -સ્ટ્રક્ચરની રચના અને પ્રોટીન પરમાણુઓના જૈવિક કાર્યોના અમલીકરણમાં તેમનું મહત્વ), ઇ. ચાર્જાફ (ન્યુક્લીક એસિડના ન્યુક્લિયોટાઇડ રચનાના લક્ષણોને સમજાવવું), જે. વોટસન, ફાધર. ક્રિક, એમ. વિલ્કિન્સ, આર. ફ્રેન્કલિન (ડીએનએ પરમાણુની અવકાશી રચનાની પેટર્નની સ્થાપના), જી. કોરાની (રાસાયણિક જનીન સંશ્લેષણ), વગેરે. 14

કાર્બન હાડપિંજરની રચના અને કાર્યાત્મક જૂથની પ્રકૃતિ અનુસાર કાર્બનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ વિશાળ સંખ્યામાં કાર્બનિક સંયોજનોએ રસાયણશાસ્ત્રીઓને તેનું વર્ગીકરણ કરવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા. કાર્બનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ બે વર્ગીકરણ માપદંડો પર આધારિત છે: 1. કાર્બન હાડપિંજરનું માળખું 2. કાર્યાત્મક જૂથોની પ્રકૃતિ કાર્બન હાડપિંજરની રચનાની પદ્ધતિ અનુસાર વર્ગીકરણ: 1. એસાયક્લિક (આલ્કેનેસ, અલ્કેન્સ, અલ્કેન્સ, alkadienes); 2. ચક્રીય 2.1. કાર્બોસાયક્લિક (એલિસાયક્લિક અને સુગંધિત) 2.2. હેટેરોસાયક્લિક 15 એસાયક્લિક સંયોજનોને એલિફેટિક પણ કહેવામાં આવે છે. આમાં ખુલ્લા કાર્બન સાંકળવાળા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. એસાયક્લિક સંયોજનો સંતૃપ્ત (અથવા સંતૃપ્ત) C n H 2n+2 (આલ્કેન, પેરાફિન્સ) અને અસંતૃપ્ત (અસંતૃપ્ત) માં વિભાજિત થાય છે. બાદમાં અલ્કેનેસ C n H 2n, alkynes C n H 2n -2, alkadienes C n H 2n -2 નો સમાવેશ થાય છે.

16 ચક્રીય સંયોજનો તેમના પરમાણુઓમાં રિંગ્સ (ચક્ર) ધરાવે છે. જો ચક્રમાં ફક્ત કાર્બન અણુઓ હોય, તો આવા સંયોજનોને કાર્બોસાયકલિક કહેવામાં આવે છે. બદલામાં, કાર્બોસાયક્લિક સંયોજનો એલિસાયક્લિક અને સુગંધિતમાં વિભાજિત થાય છે. એલિસાયક્લિક હાઇડ્રોકાર્બન (સાયક્લોઆલ્કેન)માં સાયક્લોપ્રોપેન અને તેના હોમોલોગ્સ - સાયક્લોબ્યુટેન, સાયક્લોપેન્ટેન, સાયક્લોહેક્સેન અને તેથી વધુનો સમાવેશ થાય છે. જો ચક્રીય પ્રણાલીમાં, હાઇડ્રોકાર્બન ઉપરાંત, અન્ય તત્વોનો પણ સમાવેશ થાય છે, તો આવા સંયોજનોને હેટરોસાયકલિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

કાર્યાત્મક જૂથની પ્રકૃતિ દ્વારા વર્ગીકરણ કાર્યાત્મક જૂથ એ એક અણુ અથવા અણુઓનો સમૂહ છે જે ચોક્કસ રીતે જોડાયેલ હોય છે, જેની હાજરી પરમાણુમાં હોય છે. કાર્બનિક પદાર્થલાક્ષણિક ગુણધર્મો અને તેના સંયોજનોના એક અથવા બીજા વર્ગ સાથે સંબંધિત નક્કી કરે છે. કાર્યાત્મક જૂથોની સંખ્યા અને એકરૂપતાના આધારે, કાર્બનિક સંયોજનોને મોનો-, પોલી- અને હેટરોફંક્શનલમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. એક કાર્યકારી જૂથ સાથેના પદાર્થોને મોનોફંક્શનલ કહેવામાં આવે છે; વિવિધ કાર્યાત્મક જૂથો ધરાવતા સંયોજનો હેટરોફંક્શનલ છે. તે મહત્વનું છે કે સમાન વર્ગના સંયોજનો હોમોલોગસ શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય. હોમોલોગસ શ્રેણી એ સમાન કાર્યાત્મક જૂથો અને સમાન રચના સાથેના કાર્બનિક સંયોજનોની શ્રેણી છે; હોમોલોગસ શ્રેણીના સભ્યોને હોમોલોગ કહેવામાં આવે છે. 17

કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં નામકરણ પ્રણાલી - તુચ્છ, તર્કસંગત અને આંતરરાષ્ટ્રીય (IUPAC) રાસાયણિક નામકરણ એ વ્યક્તિગત રાસાયણિક પદાર્થો, તેમના જૂથો અને વર્ગોના નામોનો સમૂહ છે, તેમજ તેમના નામોના સંકલન માટેના નિયમો છે પદાર્થો, તેમના જૂથો અને વર્ગો, તેમજ તેમના નામોનું સંકલન કરતા નિયમો. તુચ્છ (ઐતિહાસિક) નામકરણ પદાર્થો મેળવવાની પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલું છે (પાયરોગલોલ - ગેલિક એસિડના પાયરોલિસિસનું ઉત્પાદન), મૂળનો સ્ત્રોત જેમાંથી તે મેળવવામાં આવ્યો હતો (ફોર્મિક એસિડ), વગેરે. કુદરતી અને હેટરોસાયક્લિક સંયોજનોના રસાયણશાસ્ત્રમાં સંયોજનોના તુચ્છ નામોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે (સિટ્રાલ, ગેરેનિયોલ, થિયોફિન, પાયરોલ, ક્વિનોલિન, વગેરે). ગેલિક એસિડનો, મૂળનો સ્ત્રોત, જેમાંથી મેળવવામાં આવ્યો હતો (ફોર્મિક એસિડ), વગેરે. કુદરતી અને હેટરોસાયક્લિક સંયોજનો (સિટ્રાલ, ગેરેનિયોલ, થિયોફિન, પિરોલ, ક્વિનોલિન, વગેરે) ના રસાયણશાસ્ત્રમાં સંયોજનોના તુચ્છ નામોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તર્કસંગત નામકરણ કાર્બનિક સંયોજનોને હોમોલોગસ શ્રેણીમાં વિભાજીત કરવાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. ચોક્કસ હોમોલોગસ શ્રેણીના તમામ પદાર્થોને આ શ્રેણીના સૌથી સરળ પ્રતિનિધિના વ્યુત્પન્ન તરીકે ગણવામાં આવે છે - પ્રથમ અથવા ક્યારેક બીજા. ખાસ કરીને, અલ્કેન્સ માટે - મિથેન, અલ્કેન્સ માટે - ઇથિલિન વગેરે. તર્કસંગત નામકરણ કાર્બનિક સંયોજનોને હોમોલોગસ શ્રેણીમાં વિભાજીત કરવાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. ચોક્કસ હોમોલોગસ શ્રેણીના તમામ પદાર્થોને આ શ્રેણીના સૌથી સરળ પ્રતિનિધિના વ્યુત્પન્ન તરીકે ગણવામાં આવે છે - પ્રથમ અથવા ક્યારેક બીજા. ખાસ કરીને, એલ્કેન્સ માટે - મિથેન, અલ્કેન્સ માટે - ઇથિલિન, વગેરે. 18

આંતરરાષ્ટ્રીય નામકરણ (IUPAC). આધુનિક નામકરણના નિયમો 1957માં ઈન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ પ્યોર એન્ડ એપ્લાઈડ કેમિસ્ટ્રી (IUPAC)ની 19મી કોંગ્રેસમાં વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. આમૂલ કાર્યાત્મક નામકરણ. આ નામો ફંક્શનલ ક્લાસ (આલ્કોહોલ, ઈથર, કેટોન, વગેરે) ના નામ પર આધારિત છે, જે હાઇડ્રોકાર્બન રેડિકલના નામોથી આગળ આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે: એલિલ ક્લોરાઇડ, ડાયથાઈલ ઈથર, ડાયમેથાઈલ કેટોન, પ્રોપાઈલ આલ્કોહોલ વગેરે. અવેજી નામકરણ. નામકરણ નિયમો. પિતૃ માળખું એ સંયોજનના નામ હેઠળના પરમાણુ (મોલેક્યુલર હાડપિંજર) નો માળખાકીય ભાગ છે, એલિસાયક્લિક સંયોજનો માટે અણુઓની મુખ્ય કાર્બન સાંકળ અને કાર્બોસાયક્લિક સંયોજનો માટે ચક્ર. 19

કાર્બનિક પરમાણુઓમાં રાસાયણિક બંધન રાસાયણિક બોન્ડ એ બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન શેલ્સ (અણુઓના સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન) અને અણુ ન્યુક્લી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઘટના છે, જે સમગ્ર પરમાણુ અથવા સ્ફટિકનું અસ્તિત્વ નક્કી કરે છે. એક નિયમ તરીકે, એક અણુ, ઇલેક્ટ્રોનને સ્વીકારે છે અથવા દાન કરે છે અથવા સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોન જોડી બનાવે છે, તે ઉમદા વાયુઓની જેમ બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન શેલનું રૂપરેખાંકન પ્રાપ્ત કરે છે. નીચેના પ્રકારના રાસાયણિક બોન્ડ ઓર્ગેનિક સંયોજનોની લાક્ષણિકતા છે: - આયનીય બોન્ડ - સહસંયોજક બોન્ડ - દાતા - સ્વીકારનાર બોન્ડ - હાઇડ્રોજન બોન્ડ કેટલાક અન્ય પ્રકારના રાસાયણિક બોન્ડ પણ છે (મેટાલિક, એક-ઇલેક્ટ્રોન, બે-ઇલેક્ટ્રોન ત્રણ-સેન્ટર) , પરંતુ તેઓ વ્યવહારીક કાર્બનિક સંયોજનોમાં જોવા મળતા નથી. 20

કાર્બનિક સંયોજનોમાં બોન્ડના પ્રકારો કાર્બનિક સંયોજનોની સૌથી લાક્ષણિકતા સહસંયોજક બોન્ડ છે. સહસંયોજક બોન્ડ એ અણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, જે સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોન જોડીની રચના દ્વારા અનુભવાય છે. તુલનાત્મક ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મૂલ્યો ધરાવતા અણુઓ વચ્ચે આ પ્રકારનું બોન્ડ રચાય છે. ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી એ અણુની મિલકત છે જે અન્ય અણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષિત કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે. સહસંયોજક બોન્ડ ધ્રુવીય અથવા બિન-ધ્રુવીય હોઈ શકે છે. બિન-ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધન સમાન ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મૂલ્ય ધરાવતા અણુઓ વચ્ચે થાય છે

કાર્બનિક સંયોજનોમાં બોન્ડના પ્રકારો વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મૂલ્યો ધરાવતા અણુઓ વચ્ચે ધ્રુવીય સહસંયોજક બોન્ડ રચાય છે. આ કિસ્સામાં, બંધાયેલા અણુઓ આંશિક ચાર્જ મેળવે છે δ+δ+ δ-δ- સહસંયોજક બોન્ડનો એક ખાસ પેટા પ્રકાર દાતા-સ્વીકાર બોન્ડ છે. અગાઉના ઉદાહરણોની જેમ, આ પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોન જોડીની હાજરીને કારણે થાય છે, પરંતુ બાદમાં બોન્ડ (દાતા) બનાવતા એક અણુ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે અને અન્ય અણુ (સ્વીકારનાર) દ્વારા સ્વીકારવામાં આવે છે 24

કાર્બનિક સંયોજનોમાં બોન્ડના પ્રકારો અણુઓ વચ્ચે આયનીય બોન્ડ રચાય છે જે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મૂલ્યોમાં મોટા પ્રમાણમાં ભિન્ન હોય છે. આ કિસ્સામાં, ઓછા ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વ (ઘણી વખત ધાતુ) માંથી ઇલેક્ટ્રોન સંપૂર્ણપણે વધુ ઇલેક્ટ્રોનગેટિવ તત્વમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. આ ઈલેક્ટ્રોન સંક્રમણ ઓછા ઈલેક્ટ્રોનગેટિવ અણુ પર સકારાત્મક ચાર્જ અને વધુ ઈલેક્ટ્રોનેગેટિવ પર નકારાત્મક ચાર્જનું કારણ બને છે. આમ, વિરોધી ચાર્જવાળા બે આયનો રચાય છે, જેની વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોવેલેન્ટ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. 25

ઓર્ગેનિક સંયોજનોમાં બોન્ડના પ્રકારો હાઇડ્રોજન બોન્ડ એ હાઇડ્રોજન અણુ વચ્ચેની ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, જે અત્યંત ધ્રુવીય રીતે બંધાયેલ છે, અને ઓક્સિજન, ફ્લોરિન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર અને ક્લોરિનના ઇલેક્ટ્રોન જોડીઓ. આ પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તેના બદલે નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. હાઇડ્રોજન બંધન ઇન્ટરમોલેક્યુલર અથવા ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર હોઈ શકે છે. ઇન્ટરમોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ (ઇથિલ આલ્કોહોલના બે અણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા) સેલિસિલિક એલ્ડીહાઇડમાં ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ 26

કાર્બનિક પરમાણુઓમાં રાસાયણિક બંધન રાસાયણિક બંધનનો આધુનિક સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોન અને અણુ ન્યુક્લીનો સમાવેશ કરતી સિસ્ટમ તરીકે પરમાણુના ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ મોડેલ પર આધારિત છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ થિયરીનો પાયાનો ખ્યાલ એટોમિક ઓર્બિટલ છે. અણુ ભ્રમણકક્ષા એ અવકાશનો એક ભાગ છે જેમાં ઇલેક્ટ્રોન શોધવાની સંભાવના મહત્તમ છે. બોન્ડિંગ આમ ઓર્બિટલ્સની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ("ઓવરલેપ") તરીકે જોઈ શકાય છે જે પ્રત્યેક વિરુદ્ધ સ્પિન સાથે એક ઇલેક્ટ્રોન વહન કરે છે. 27

અણુ ભ્રમણકક્ષાનું વર્ણસંકરીકરણ ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ થિયરી અનુસાર, અણુ દ્વારા રચાયેલા સહસંયોજક બોન્ડની સંખ્યા એક-ઇલેક્ટ્રોન અણુ ભ્રમણકક્ષાની સંખ્યા (અનજોડ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તેની ભૂમિ અવસ્થામાં કાર્બન અણુમાં માત્ર બે જોડી વગરના ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, પરંતુ 2s થી 2 pz સુધીના ઇલેક્ટ્રોનનું સંભવિત સંક્રમણ ચાર સહસંયોજક બોન્ડ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. કાર્બન અણુની સ્થિતિ કે જેમાં તેની પાસે ચાર અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોન હોય તેને "ઉત્તેજિત" કહેવામાં આવે છે. કાર્બન ભ્રમણકક્ષા અસમાન હોવા છતાં, તે જાણીતું છે કે અણુ ભ્રમણકક્ષાના વર્ણસંકરીકરણને કારણે ચાર સમકક્ષ બોન્ડની રચના શક્ય છે. વર્ણસંકરીકરણ એ એક એવી ઘટના છે જેમાં એક જ આકાર અને સંખ્યાની સમાન સંખ્યામાં ભ્રમણકક્ષાઓ વિવિધ આકારો અને સમાન ઉર્જામાંથી બને છે. 28

કાર્બનિક અણુઓમાં કાર્બન અણુની સંકર સ્થિતિ પ્રથમ સંકર સ્થિતિ C અણુ sp 3 સંકરીકરણની સ્થિતિમાં છે, ચાર σ બોન્ડ બનાવે છે, ચાર વર્ણસંકર ઓર્બિટલ્સ બનાવે છે, જે ટેટ્રાહેડ્રોન (બોન્ડ એન્ગલ) σ બોન્ડ 31 ના આકારમાં ગોઠવાયેલા હોય છે.

કાર્બનિક પરમાણુઓમાં કાર્બન અણુની સંકર સ્થિતિ બીજી સંકર સ્થિતિ C અણુ sp 2 સંકરીકરણની સ્થિતિમાં છે, ત્રણ σ-બોન્ડ બનાવે છે, ત્રણ વર્ણસંકર ભ્રમણકક્ષા બનાવે છે, જે સપાટ ત્રિકોણ (બોન્ડ એન્ગલ 120)ના આકારમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. σ-બોન્ડ π-બોન્ડ 32

કાર્બનિક અણુઓમાં કાર્બન અણુની સંકર સ્થિતિ ત્રીજી સંકર સ્થિતિ C અણુ sp-સંકરણની સ્થિતિમાં છે, બે σ-બોન્ડ બનાવે છે, બે વર્ણસંકર ભ્રમણકક્ષા બનાવે છે, જે એક રેખામાં ગોઠવાય છે (બોન્ડ એન્ગલ 180) σ-બોન્ડ π -બોન્ડ્સ 33

રાસાયણિક બોન્ડ પોલીંગ સ્કેલની લાક્ષણિકતાઓ: F-4.0; ઓ - 3.5; Cl - 3.0; એન - 3.0; Br - 2.8; એસ - 2.5; C-2.5; એચ-2.1. તફાવત 1.7

રાસાયણિક બોન્ડની લાક્ષણિકતાઓ બોન્ડ ધ્રુવીકરણક્ષમતા - ના પ્રભાવ હેઠળ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા શિફ્ટ બાહ્ય પરિબળો. બોન્ડ પોલરાઇઝેબિલિટી એ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતાની ડિગ્રી છે. જેમ જેમ અણુ ત્રિજ્યા વધે છે તેમ, ઇલેક્ટ્રોનની ધ્રુવીકરણક્ષમતા વધે છે. તેથી, કાર્બન - હેલોજન બોન્ડની ધ્રુવીકરણક્ષમતા નીચે પ્રમાણે વધે છે: C-F

ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો. પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ 39 આધુનિક સૈદ્ધાંતિક ખ્યાલો અનુસાર, કાર્બનિક અણુઓની પ્રતિક્રિયાશીલતા ઇલેક્ટ્રોન વાદળોના વિસ્થાપન અને ગતિશીલતા દ્વારા પૂર્વનિર્ધારિત છે જે સહસંયોજક બંધન બનાવે છે. કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં, બે પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોન વિસ્થાપનને અલગ પાડવામાં આવે છે: a) -બોન્ડ સિસ્ટમમાં થતા ઇલેક્ટ્રોનિક વિસ્થાપન, b) -બોન્ડ સિસ્ટમ દ્વારા પ્રસારિત ઇલેક્ટ્રોનિક વિસ્થાપન. પ્રથમ કિસ્સામાં, કહેવાતી પ્રેરક અસર થાય છે, બીજામાં - એક મેસોમેરિક અસર. પ્રેરક અસર એ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા (ધ્રુવીકરણ) નું પુનઃવિતરણ છે જે બોન્ડની સિસ્ટમમાં પરમાણુના અણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનગેટિવિટીમાં તફાવતને કારણે થાય છે. -બોન્ડ્સની નજીવી ધ્રુવીકરણતાને લીધે, પ્રેરક અસર ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને 3-4 બોન્ડ્સ પછી તે લગભગ દેખાતી નથી.

ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો. પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ 40 કે. ઇન્ગોલ્ડ દ્વારા પ્રેરક અસરની વિભાવના રજૂ કરવામાં આવી હતી, અને તેમણે નીચેના હોદ્દાઓ પણ રજૂ કર્યા હતા: -I-અવેજી દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતામાં ઘટાડો થવાના કિસ્સામાં +I-અસર અવેજી દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતામાં વધારો થવાનો કેસ એલ્કિલ રેડિકલ (CH 3, C 2 H 5 - વગેરે) દ્વારા હકારાત્મક પ્રેરક અસર પ્રદર્શિત થાય છે. કાર્બન અણુ સાથે જોડાયેલા અન્ય તમામ અવેજીઓ નકારાત્મક પ્રેરક અસર દર્શાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો. પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ 41 મેસોમેરિક અસર એ સંયોજિત સિસ્ટમ સાથે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનું પુનઃવિતરણ છે. સંયુક્ત પ્રણાલીઓમાં કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ડબલ અને સિંગલ બોન્ડ વૈકલ્પિક હોય છે અથવા જ્યારે પી-ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોનની એકલી જોડી સાથેનો અણુ ડબલ બોન્ડની બાજુમાં સ્થિત હોય છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, - જોડાણ થાય છે, અને બીજા કિસ્સામાં, p, -સંયોજન થાય છે. કપલ સિસ્ટમ્સ ઓપન અને ક્લોઝ્ડ સર્કિટ કન્ફિગરેશનમાં આવે છે. આવા સંયોજનોના ઉદાહરણો 1,3-બ્યુટાડીએન અને ગેસોલિન છે. આ સંયોજનોના પરમાણુઓમાં, કાર્બન પરમાણુ sp 2 વર્ણસંકરીકરણની સ્થિતિમાં હોય છે અને બિન-સંકર પી-ઓર્બિટલ્સને કારણે, ફોર્મ-બોન્ડ્સ જે પરસ્પર ઓવરલેપ થાય છે અને એક જ ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બનાવે છે, એટલે કે, જોડાણ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક અસરો. પરમાણુમાં અણુઓનો પરસ્પર પ્રભાવ 42 મેસોમેરિક અસર બે પ્રકારની હોય છે - હકારાત્મક મેસોમેરિક અસર (+M) અને નકારાત્મક મેસોમેરિક અસર (-M). સકારાત્મક મેસોમેરિક અસર અવેજી દ્વારા પ્રદર્શિત થાય છે જે સંયુક્ત સિસ્ટમને p-ઇલેક્ટ્રોન પ્રદાન કરે છે. તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: -O, -S -NH 2, -OH, -OR, Hal (હેલોજન) અને અન્ય અવેજીઓ કે જેની પાસે નકારાત્મક ચાર્જ હોય ​​અથવા ઇલેક્ટ્રોનની એકલી જોડી હોય. નકારાત્મક મેસોમેરિક અસર એ અવેજીઓની લાક્ષણિકતા છે જે સંયોજિત સિસ્ટમમાંથી ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતાને શોષી લે છે. આમાં અવેજીનો સમાવેશ થાય છે કે જે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટીવાળા અણુઓ વચ્ચે બહુવિધ બોન્ડ ધરાવે છે: - N0 2 ; -SO 3 H; >C=O; -COON અને અન્ય. મેસોમેરિક અસર ગ્રાફિકલી બેન્ટ એરો દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોન ડિસ્પ્લેસમેન્ટની દિશા દર્શાવે છે, ઇન્ડક્શન અસરથી વિપરીત, મેસોમેરિક અસર બહાર જતી નથી. ઇન્ટરફેસિંગ સાંકળની લંબાઈને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તે સમગ્ર સિસ્ટમમાં સંપૂર્ણપણે પ્રસારિત થાય છે. C=O; -COON અને અન્ય. મેસોમેરિક અસર ગ્રાફિકલી બેન્ટ એરો દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોન ડિસ્પ્લેસમેન્ટની દિશા દર્શાવે છે, ઇન્ડક્શન અસરથી વિપરીત, મેસોમેરિક અસર બહાર જતી નથી. ઇન્ટરફેસિંગ ચેઇનની લંબાઈને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તે સમગ્ર સિસ્ટમમાં સંપૂર્ણપણે પ્રસારિત થાય છે

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર 43 રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને રીએજન્ટ અને સબસ્ટ્રેટની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તરીકે ગણી શકાય. પરમાણુઓમાં રાસાયણિક બોન્ડને તોડવા અને બનાવવાની પદ્ધતિના આધારે, કાર્બનિક પ્રતિક્રિયાઓને વિભાજિત કરવામાં આવે છે: a) હોમોલિટીક b) હેટરોલિટીક c) મોલેક્યુલર હોમોલિટીક અથવા ફ્રી રેડિકલ પ્રતિક્રિયાઓ બોન્ડના હોમોલિટીક ક્લીવેજને કારણે થાય છે, જ્યારે દરેક અણુમાં એક ઇલેક્ટ્રોન બાકી હોય છે. , એટલે કે, રેડિકલ રચાય છે. હોમોલિટીક ક્લીવેજ ઊંચા તાપમાને, લાઇટ ક્વોન્ટમની ક્રિયા અથવા કેટાલિસિસ પર થાય છે.

હેટરોલિટીક અથવા આયનીય પ્રતિક્રિયાઓ એવી રીતે આગળ વધે છે કે બંધન ઇલેક્ટ્રોનની જોડી એક અણુની નજીક રહે છે અને આયનો રચાય છે. ઇલેક્ટ્રોન જોડીવાળા કણને ન્યુક્લિયોફિલિક કહેવામાં આવે છે અને તેમાં નકારાત્મક ચાર્જ (-) હોય છે. ઇલેક્ટ્રોન જોડી વગરના કણને ઇલેક્ટ્રોફિલિક કહેવામાં આવે છે અને તેમાં હકારાત્મક ચાર્જ (+) હોય છે. 44 રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિ 45 પ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિ એ પ્રાથમિક (સરળ) તબક્કાઓનો સમૂહ છે જે આપેલ પ્રતિક્રિયા બનાવે છે. પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિમાં મોટેભાગે નીચેના તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: ઇલેક્ટ્રોફાઇલ, ન્યુક્લિયોફાઇલ અથવા ફ્રી રેડિકલની રચના સાથે રીએજન્ટનું સક્રિયકરણ. રીએજન્ટને સક્રિય કરવા માટે, સામાન્ય રીતે ઉત્પ્રેરકની જરૂર પડે છે. બીજા તબક્કામાં, સક્રિય રીએજન્ટ સબસ્ટ્રેટ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ કિસ્સામાં, મધ્યવર્તી કણો (મધ્યવર્તી) રચાય છે. બાદમાં -કોમ્પ્લેક્સ, -કોમ્પ્લેક્સ (કાર્બોકેશન), કાર્બેનિયન અને નવા ફ્રી રેડિકલનો સમાવેશ થાય છે. અંતિમ તબક્કે, બીજા તબક્કામાં રચાયેલ મધ્યવર્તી (માંથી) કણનો ઉમેરો અથવા નાબૂદ અંતિમ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનની રચના સાથે થાય છે. જો રીએજન્ટ સક્રિયકરણ પર ન્યુક્લિયોફિલ જનરેટ કરે છે, તો આ ન્યુક્લિયોફિલિક પ્રતિક્રિયાઓ છે. તેઓ અક્ષર N - (ઇન્ડેક્સમાં) સાથે ચિહ્નિત થયેલ છે. એવા કિસ્સામાં જ્યાં રીએજન્ટ ઇલેક્ટ્રોફિલ બનાવે છે, પ્રતિક્રિયાઓને ઇલેક્ટ્રોફિલિક (E) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ફ્રી રેડિકલ રિએક્શન (આર) વિશે પણ એવું જ કહી શકાય.

ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ એ રીએજન્ટ્સ છે કે જેની પાસે નકારાત્મક ચાર્જ હોય ​​છે અથવા ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં સમૃદ્ધ અણુ હોય છે: 1) આયન: OH -, CN -, RO -, RS -, Hal - અને અન્ય anions; 2) ઇલેક્ટ્રોનની એકલા જોડી સાથે તટસ્થ અણુઓ: NH 3, NH 2 R, H 2 O, ROH અને અન્ય; 3) અધિક ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાવાળા પરમાણુઓ (હોવા - બોન્ડ). ઈલેક્ટ્રોફાઈલ્સ એ રીએજન્ટ્સ છે જેનો ધન ચાર્જ હોય ​​છે અથવા ઈલેક્ટ્રોન ઘનતામાં અણુનો ઘટાડો થાય છે: 1) કેશન: H + (પ્રોટોન), HSO 3 + (હાઈડ્રોજન સલ્ફોનિયમ આયન), NO 2 + (નાઈટ્રોનિયમ આયન), NO (નાઈટ્રોસોનિયમ આયન) અને અન્ય cations 2) ખાલી ભ્રમણકક્ષાવાળા તટસ્થ અણુઓ: AlCl 3, FeBr 3, SnCl 4, BF 4 (લુઇસ એસિડ્સ), SO 3; 3) અણુ પર ક્ષીણ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા સાથે પરમાણુઓ. 46

49

50

51

52

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રએક મૂળભૂત વિજ્ઞાન છે જે જીવંત પદાર્થોના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકોની રચના અને જૈવિક કાર્યોનો અભ્યાસ કરે છે, મુખ્યત્વે બાયોપોલિમર્સ અને લો-મોલેક્યુલર બાયોરેગ્યુલેટર્સ, સંયોજનોની રચના અને તેમની જૈવિક ક્રિયા વચ્ચેના સંબંધની પેટર્નને સ્પષ્ટ કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર એ રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ઞાનના આંતરછેદ પરનું એક વિજ્ઞાન છે જે જીવંત પ્રણાલીઓના કાર્યના સિદ્ધાંતોને જાહેર કરવામાં મદદ કરે છે. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર ઉચ્ચારણ વ્યવહારુ અભિગમ ધરાવે છે સૈદ્ધાંતિક આધારદવા માટે નવા મૂલ્યવાન સંયોજનો મેળવવા, કૃષિ, રાસાયણિક, ખોરાક અને માઇક્રોબાયોલોજીકલ ઉદ્યોગો. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની રુચિઓની શ્રેણી અસામાન્ય રીતે વિશાળ છે - આમાં જીવંત પ્રકૃતિથી અલગ પડેલા પદાર્થોની દુનિયા અને જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, અને જૈવિક પ્રવૃત્તિ ધરાવતા કૃત્રિમ રીતે ઉત્પાદિત કાર્બનિક સંયોજનોની દુનિયાનો સમાવેશ થાય છે. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર જીવંત કોષના તમામ પદાર્થો, દસ અને હજારો સંયોજનોના રસાયણશાસ્ત્રને આવરી લે છે.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના અભ્યાસના પદાર્થો, સંશોધન પદ્ધતિઓ અને મુખ્ય કાર્યો

અભ્યાસના પદાર્થોબાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર પ્રોટીન અને પેપ્ટાઇડ્સ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ, મિશ્ર બાયોપોલિમર્સ - ગ્લાયકોપ્રોટીન, ન્યુક્લિયોપ્રોટીન, લિપોપ્રોટીન, ગ્લાયકોલિપિડ્સ, વગેરે, આલ્કલોઇડ્સ, ટેર્પેનોઇડ્સ, વિટામિન્સ, એન્ટિબાયોટિક્સ, હોર્મોન્સ, પ્રોસ્ટાગ્લાન્ડિન્સ, તેમજ સિન્ડ્રોમ્સ, પ્રોસ્ટાગ્લાન્ડિન્સ, તેમજ પ્રક્રિયાઓ તરીકે. દવાઓ, જંતુનાશકો, વગેરે.

સંશોધન પદ્ધતિઓનું મુખ્ય શસ્ત્રાગારબાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં પદ્ધતિઓનો સમાવેશ થાય છે; માળખાકીય સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે ભૌતિક, ભૌતિક-રાસાયણિક, ગાણિતિક અને જૈવિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

મુખ્ય કાર્યોબાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર છે:

• વ્યક્તિગત સ્થિતિમાં અલગતા અને સ્ફટિકીકરણ, નિસ્યંદન, વિવિધ પ્રકારની ક્રોમેટોગ્રાફી, ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ, અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન, અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશન વગેરેનો ઉપયોગ કરીને અભ્યાસ કરેલ સંયોજનોનું શુદ્ધિકરણ. આ કિસ્સામાં, અભ્યાસ કરેલ પદાર્થના ચોક્કસ જૈવિક કાર્યોનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, શુદ્ધતા. એન્ટિબાયોટિકનું તેની એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ, હોર્મોન - ચોક્કસ શારીરિક પ્રક્રિયા પર તેના પ્રભાવ દ્વારા, વગેરે દ્વારા નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે;
• કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રના અભિગમો (હાઇડ્રોલિસિસ, ઓક્સિડેટીવ ક્લીવેજ, ચોક્કસ ટુકડાઓમાં ક્લીવેજ, ઉદાહરણ તરીકે, પેપ્ટાઇડ્સ અને પ્રોટીનનું માળખું સ્થાપિત કરતી વખતે મેથિઓનાઇન અવશેષો પર, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના 1,2-ડિયોલ જૂથો પર ક્લીવેજ, વગેરે) અને ભૌતિકશાસ્ત્ર -સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક રસાયણશાસ્ત્ર, વિવિધ પ્રકારની ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (આઈઆર, યુવી, લેસર, વગેરે), એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણ, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ઈલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ઓપ્ટિકલ રોટેશન ડિસ્પરઝન અને ગોળ ડિક્રોઈઝમ, ઝડપી કમ્પ્યૂટર ગણતરીઓ સાથે સંયોજનમાં ગતિશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓ, વગેરે. માટે ઝડપી ઉકેલસંખ્યાબંધ બાયોપોલિમરની રચના સાથે સંબંધિત પ્રમાણભૂત કાર્યો માટે, સ્વચાલિત ઉપકરણો બનાવવામાં આવ્યા છે અને તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જેનો ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત પ્રમાણભૂત પ્રતિક્રિયાઓ અને કુદરતી અને જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનોના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. આ પેપ્ટાઈડ્સની જથ્થાત્મક એમિનો એસિડ રચના નક્કી કરવા માટેના વિશ્લેષકો છે, પેપ્ટાઈડ્સમાં એમિનો એસિડ અવશેષોના ક્રમ અને ન્યુક્લિયક એસિડ્સમાં ન્યુક્લિયોટાઈડ ક્રમ વગેરેની પુષ્ટિ કરવા અથવા સ્થાપિત કરવા માટેના સિક્વન્સર્સ છે. ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ જે ખાસ કરીને અભ્યાસ કરાયેલા સંયોજનો સાથે જોડાય છે. જટિલ બાયોપોલિમરની રચનાનો અભ્યાસ કરતી વખતે મહત્વપૂર્ણ છે. આવા ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ પ્રોટીનની રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે (ટ્રિપ્સિન, પ્રોટીનસેસ જે ગ્લુટામિક એસિડ, પ્રોલાઇન અને અન્ય એમિનો એસિડ અવશેષો પર પેપ્ટાઇડ બોન્ડને તોડી નાખે છે), ન્યુક્લીક એસિડ્સ અને પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (ન્યુક્લીઝ, પ્રતિબંધ ઉત્સેચકો), કાર્બોહાઇડ્રેટ ધરાવતા પોલિમર (ગ્લાયકોસિડેસ સહિત) રાશિઓ - ગેલેક્ટોસિડેસિસ , ગ્લુકોરોનિડેસેસ, વગેરે). સંશોધનની અસરકારકતા વધારવા માટે, માત્ર કુદરતી સંયોજનોનું જ વિશ્લેષણ કરવામાં આવતું નથી, પરંતુ તેમના ડેરિવેટિવ્ઝનું પણ લાક્ષણિકતા ધરાવતા, ખાસ રજૂ કરાયેલા જૂથો અને લેબલવાળા અણુઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આવા ડેરિવેટિવ્ઝ મેળવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, લેબલવાળા એમિનો એસિડ અથવા અન્ય કિરણોત્સર્ગી પુરોગામી, જેમાં ટ્રીટિયમ, કિરણોત્સર્ગી કાર્બન અથવા ફોસ્ફરસનો સમાવેશ થાય છે તેવા માધ્યમ પર ઉત્પાદકને ઉગાડવાથી. જટિલ પ્રોટીનના અભ્યાસમાંથી મેળવેલા ડેટાની વિશ્વસનીયતા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે જો આ અભ્યાસ અનુરૂપ જનીનોની રચનાના અભ્યાસ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે.
• રાસાયણિક સંશ્લેષણ અને અભ્યાસ કરેલ સંયોજનોના રાસાયણિક ફેરફાર, જેમાં કુલ સંશ્લેષણ, એનાલોગ અને ડેરિવેટિવ્ઝના સંશ્લેષણનો સમાવેશ થાય છે. ઓછા પરમાણુ વજન સંયોજનો માટે મહત્વપૂર્ણ માપદંડસ્થાપિત માળખાની શુદ્ધતા હજુ પણ કાઉન્ટર સિન્થેસિસ છે. કુદરતી અને જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટેની પદ્ધતિઓનો વિકાસ બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની આગામી મહત્વપૂર્ણ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે જરૂરી છે - તેમની રચના અને જૈવિક કાર્ય વચ્ચેના સંબંધને સ્પષ્ટ કરવા.
• બાયોપોલિમર્સ અને લો-મોલેક્યુલર બાયોરેગ્યુલેટરની રચના અને જૈવિક કાર્યો વચ્ચેના સંબંધની સ્પષ્ટતા; તેમની જૈવિક ક્રિયાની રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનું આ પાસું વધુને વધુ વ્યવહારુ મહત્વ મેળવી રહ્યું છે. પ્રમાણમાં સરળ બાયોરેગ્યુલેટરના સંશ્લેષણ માટે વધુને વધુ સુધારેલ તકનીકો સાથે સંયોજનમાં જટિલ બાયોપોલિમર્સ (જૈવિક રીતે સક્રિય પેપ્ટાઇડ્સ, પ્રોટીન, પોલીન્યુક્લિયોટાઇડ્સ, ન્યુક્લીક એસિડ્સ) ના રાસાયણિક અને રાસાયણિક-એન્ઝાઇમેટિક સંશ્લેષણ માટેની પદ્ધતિઓના શસ્ત્રાગારમાં સુધારો. બાયોપોલિમર્સના પસંદગીયુક્ત ક્લીવેજ માટે, સંયોજનોની રચના પર જૈવિક અસરોની અવલંબનને ઊંડાણપૂર્વક સમજવાની મંજૂરી આપો. અત્યંત કાર્યક્ષમ કમ્પ્યુટીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ વિવિધ સંશોધકોના અસંખ્ય ડેટાની નિરપેક્ષપણે તુલના કરવાનું અને સામાન્ય પેટર્ન શોધવાનું શક્ય બનાવે છે. ચોક્કસ અને સામાન્ય પેટર્ન, બદલામાં, નવા સંયોજનોના સંશ્લેષણને ઉત્તેજિત કરે છે અને સુવિધા આપે છે, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં (ઉદાહરણ તરીકે, મગજની પ્રવૃત્તિને અસર કરતા પેપ્ટાઇડ્સનો અભ્યાસ કરતી વખતે) વ્યવહારિક રીતે મહત્વપૂર્ણ કૃત્રિમ સંયોજનો શોધવાનું શક્ય બનાવે છે જે જૈવિક પ્રવૃત્તિમાં શ્રેષ્ઠ છે. તેમના કુદરતી એનાલોગ માટે. જૈવિક ક્રિયાની રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ પૂર્વનિર્ધારિત ગુણધર્મો સાથે જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનો બનાવવાની શક્યતા ખોલે છે.
• વ્યવહારિક રીતે મૂલ્યવાન દવાઓ મેળવવી.
• પ્રાપ્ત સંયોજનોનું જૈવિક પરીક્ષણ.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની રચના. ઐતિહાસિક પૃષ્ઠભૂમિ

વિશ્વમાં બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનો ઉદભવ 50 ના દાયકાના અંતમાં અને 60 ના દાયકાની શરૂઆતમાં થયો હતો, જ્યારે આ ક્ષેત્રમાં સંશોધનના મુખ્ય પદાર્થો ચાર વર્ગના કાર્બનિક સંયોજનો હતા જે કોષો અને સજીવોના જીવનમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે - પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ અને લિપિડ્સ કુદરતી સંયોજનોના પરંપરાગત રસાયણશાસ્ત્રની ઉત્કૃષ્ટ સિદ્ધિઓ, જેમ કે એલ. પાઉલિંગ દ્વારા પ્રોટીનમાં પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના અવકાશી બંધારણના મુખ્ય ઘટકોમાંના એક તરીકે α-હેલિક્સની શોધ, એ. ટોડ દ્વારા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના રાસાયણિક બંધારણની સ્થાપના અને પ્રથમ ડાયન્યુક્લિયોટાઇડનું સંશ્લેષણ, એફ. સેંગર દ્વારા પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિનો વિકાસ અને તેની મદદથી ઇન્સ્યુલિનની રચનાનું ડીકોડિંગ, આર. વુડવર્ડનું રિસર્પાઇન, ક્લોરોફિલ અને વિટામિન બી 12 જેવા જટિલ કુદરતી સંયોજનોનું સંશ્લેષણ, સંશ્લેષણ પ્રથમ પેપ્ટાઇડ હોર્મોન ઓક્સીટોસિન, આવશ્યકપણે આધુનિક બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં કુદરતી સંયોજનોના રસાયણશાસ્ત્રના રૂપાંતરને ચિહ્નિત કરે છે.

જો કે, આપણા દેશમાં, પ્રોટીન અને ન્યુક્લીક એસિડમાં રસ ખૂબ પહેલા ઉભો થયો હતો. પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડના રસાયણશાસ્ત્ર પર પ્રથમ અભ્યાસ 20 ના દાયકાના મધ્યમાં શરૂ થયો હતો. મોસ્કો યુનિવર્સિટીની દિવાલોની અંદર, અને તે અહીં હતું કે પ્રથમ વૈજ્ઞાનિક શાળાઓની રચના કરવામાં આવી હતી, જે આજ સુધી કુદરતી વિજ્ઞાનના આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રોમાં સફળતાપૂર્વક કામ કરી રહી છે. તેથી, 20 ના દાયકામાં. N.D ની પહેલ પર ઝેલિન્સ્કીએ પ્રોટીન રસાયણશાસ્ત્ર પર વ્યવસ્થિત સંશોધન શરૂ કર્યું, જેનું મુખ્ય કાર્ય પ્રોટીન પરમાણુઓની રચનાના સામાન્ય સિદ્ધાંતોને સ્પષ્ટ કરવાનું હતું. એન.ડી. ઝેલિન્સ્કીએ આપણા દેશમાં પ્રથમ પ્રોટીન રસાયણશાસ્ત્ર પ્રયોગશાળા બનાવી, જેમાં મહત્વપૂર્ણ કામએમિનો એસિડ અને પેપ્ટાઇડ્સના સંશ્લેષણ અને માળખાકીય વિશ્લેષણ પર. આ કામોના વિકાસમાં ઉત્કૃષ્ટ ભૂમિકા એમ.એમ.ની છે. બોટવિનિક અને તેના વિદ્યાર્થીઓ, જેમણે કોષમાં ફોસ્ફરસ ચયાપચયના મુખ્ય ઉત્સેચકો, અકાર્બનિક પાયરોફોસ્ફેટેસિસની રચના અને ક્રિયાની પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરીને પ્રભાવશાળી પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા. 40 ના દાયકાના અંત સુધીમાં, જ્યારે આનુવંશિક પ્રક્રિયાઓમાં ન્યુક્લિક એસિડની અગ્રણી ભૂમિકા બહાર આવવા લાગી, ત્યારે M.A. પ્રોકોફીવ અને ઝેડ.એ. શબરોવાએ ન્યુક્લીક એસિડના ઘટકો અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝના સંશ્લેષણ પર કામ શરૂ કર્યું, જેનાથી આપણા દેશમાં ન્યુક્લિક એસિડ રસાયણશાસ્ત્રની શરૂઆત થઈ. ન્યુક્લિયોસાઇડ્સ, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું પ્રથમ સંશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, અને સ્થાનિક સ્વચાલિત ન્યુક્લીક એસિડ સિન્થેસાઇઝરની રચનામાં મોટો ફાળો આપવામાં આવ્યો હતો.

60 ના દાયકામાં આપણા દેશમાં આ દિશા સતત અને ઝડપથી વિકસિત થઈ છે, ઘણી વખત વિદેશમાં સમાન પગલાઓ અને વલણોથી આગળ. એ.એન.ની મૂળભૂત શોધોએ જૈવિક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં મોટી ભૂમિકા ભજવી હતી. બેલોઝર્સ્કી, જેમણે ડીએનએનું અસ્તિત્વ સાબિત કર્યું ઉચ્ચ છોડઅને ન્યુક્લીક એસિડની રાસાયણિક રચનાનો વ્યવસ્થિત અભ્યાસ કર્યો, V.A.ના શાસ્ત્રીય અભ્યાસ. એન્ગેલહાર્ટ અને વી.એ. ફોસ્ફોરીલેશનની ઓક્સિડેટીવ મિકેનિઝમ પર બેલિટ્સર, A.E. દ્વારા વિશ્વ વિખ્યાત અભ્યાસ. શારીરિક રીતે સક્રિય ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ સંયોજનોના રસાયણશાસ્ત્ર પર આર્બુઝોવ, તેમજ આઇ.એન. દ્વારા મૂળભૂત કાર્યો. નઝારોવ અને એન.એ. વિવિધ કુદરતી પદાર્થો અને તેમના એનાલોગ અને અન્ય કાર્યોના સંશ્લેષણ પર પ્રીઓબ્રાઝેન્સ્કી. યુએસએસઆરમાં બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની રચના અને વિકાસમાં સૌથી મોટી સિદ્ધિઓ એકેડેમિશિયન એમ.એમ. શેમ્યાકિન. ખાસ કરીને, તેણે એટીપિકલ પેપ્ટાઈડ્સ - ડેપ્સીપેપ્ટાઈડ્સના અભ્યાસ પર કામ શરૂ કર્યું, જે પછીથી આયનોફોર્સ તરીકેના તેમના કાર્યના સંબંધમાં વ્યાપક વિકાસ મેળવ્યો. આ અને અન્ય વૈજ્ઞાનિકોની પ્રતિભા, આંતરદૃષ્ટિ અને ઉત્સાહી પ્રવૃત્તિએ સોવિયેત બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની આંતરરાષ્ટ્રીય સત્તાના ઝડપી વિકાસમાં, સૌથી વધુ સંબંધિત ક્ષેત્રોમાં તેના એકીકરણ અને આપણા દેશમાં સંગઠનાત્મક મજબૂતીકરણમાં ફાળો આપ્યો.

60 ના દાયકાના અંતમાં - 70 ના દાયકાની શરૂઆતમાં. જટિલ રચનાના જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનોના સંશ્લેષણમાં, ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક તરીકે થવા લાગ્યો (કહેવાતા સંયુક્ત રાસાયણિક-એન્ઝાઇમેટિક સંશ્લેષણ). જી. કોરાના દ્વારા પ્રથમ જનીન સંશ્લેષણ માટે આ અભિગમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ઉત્સેચકોના ઉપયોગથી સંખ્યાબંધ કુદરતી સંયોજનોનું સખત પસંદગીયુક્ત પરિવર્તન કરવું અને ઉચ્ચ ઉપજમાં પેપ્ટાઇડ્સ, ઓલિગોસેકરાઇડ્સ અને ન્યુક્લીક એસિડના નવા જૈવિક સક્રિય ડેરિવેટિવ્સ મેળવવાનું શક્ય બન્યું. 70 ના દાયકામાં બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના સૌથી વધુ સઘન વિકસિત ક્ષેત્રોમાં ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને જનીનોનું સંશ્લેષણ, કોષ પટલ અને પોલિસેકરાઇડ્સનો અભ્યાસ અને પ્રોટીનની પ્રાથમિક અને અવકાશી રચનાઓનું વિશ્લેષણ હતું. મહત્વપૂર્ણ ઉત્સેચકોની રચનાઓ (ટ્રાન્સમિનેઝ, β-ગેલેક્ટોસિડેઝ, ડીએનએ-આધારિત આરએનએ પોલિમરેઝ), રક્ષણાત્મક પ્રોટીન (γ-ગ્લોબ્યુલિન, ઇન્ટરફેરોન્સ), અને પટલ પ્રોટીન (એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટેસિસ, બેક્ટેરિયોહોડોપ્સિન) નો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. પેપ્ટાઇડ રેગ્યુલેટરની રચના અને ક્રિયાની પદ્ધતિના અભ્યાસ પરના કાર્યને ખૂબ મહત્વ પ્રાપ્ત થયું છે નર્વસ પ્રવૃત્તિ(કહેવાતા ન્યુરોપેપ્ટાઇડ્સ).

આધુનિક ઘરેલું બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર

હાલમાં, સ્થાનિક બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર અસંખ્ય વિશ્વમાં અગ્રણી સ્થાનો ધરાવે છે. મુખ્ય દિશાઓ. હોર્મોન્સ, એન્ટિબાયોટિક્સ અને ન્યુરોટોક્સિન સહિત જૈવિક રીતે સક્રિય પેપ્ટાઇડ્સ અને જટિલ પ્રોટીનની રચના અને કાર્યના અભ્યાસમાં મુખ્ય પ્રગતિ કરવામાં આવી છે. મેમ્બ્રેન-સક્રિય પેપ્ટાઇડ્સના રસાયણશાસ્ત્રમાં મહત્વપૂર્ણ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા છે. ડિસ્પેપ્સાઈડ-આયોનોફોર્સની ક્રિયાની અનન્ય પસંદગી અને અસરકારકતાના કારણોની તપાસ કરવામાં આવી હતી અને જીવંત પ્રણાલીઓમાં કાર્ય કરવાની પદ્ધતિને સ્પષ્ટ કરવામાં આવી હતી. ઉલ્લેખિત ગુણધર્મોવાળા આયનોફોર્સના કૃત્રિમ એનાલોગ્સ પ્રાપ્ત થયા છે, જે કુદરતી નમૂનાઓ (વી.ટી. ઇવાનવ, યુ.એ. ઓવચિનીકોવ) કરતાં અનેક ગણા વધુ અસરકારક છે. આયનોફોર્સના અનન્ય ગુણધર્મોનો ઉપયોગ તેમના પર આધારિત આયન-પસંદગીયુક્ત સેન્સર બનાવવા માટે થાય છે, જે પ્રાપ્ત થયા છે. વ્યાપકટેકનોલોજીમાં. નિયમનકારોના અન્ય જૂથના અભ્યાસમાં પ્રાપ્ત થયેલી સફળતાઓ - ન્યુરોટોક્સિન્સ, જે ચેતા આવેગના પ્રસારણના અવરોધક છે, મેમ્બ્રેન રીસેપ્ટર્સ અને કોષ પટલ (ઇ.વી. ગ્રિશિન) ની અન્ય વિશિષ્ટ રચનાઓનો અભ્યાસ કરવા માટેના સાધનો તરીકે તેમના વ્યાપક ઉપયોગ તરફ દોરી ગયા છે. પેપ્ટાઇડ હોર્મોન્સના સંશ્લેષણ અને અભ્યાસ પરના કાર્યના વિકાસથી હોર્મોન્સ ઓક્સીટોસિન, એન્જીયોટેન્સિન II અને બ્રેડીકીનિનના અત્યંત અસરકારક એનાલોગની રચના થઈ છે, જે સરળ સ્નાયુઓના સંકોચન અને બ્લડ પ્રેશરના નિયમન માટે જવાબદાર છે. માનવ ઇન્સ્યુલિન (N.A. Yudaev, Yu.P. Shvachkin, વગેરે) સહિત ઇન્સ્યુલિન તૈયારીઓનું સંપૂર્ણ રાસાયણિક સંશ્લેષણ એક મોટી સફળતા હતી. ગ્રામીસીડિન એસ, પોલિમિક્સિન એમ, એક્ટિનોક્સાન્થિન (જી.એફ. ગૌસ, એ.એસ. ખોખલોવ, વગેરે) સહિત સંખ્યાબંધ પ્રોટીન એન્ટિબાયોટિક્સની શોધ અને અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. રીસેપ્ટર અને પરિવહન કાર્યો કરે છે તે પટલ પ્રોટીનની રચના અને કાર્યનો અભ્યાસ કરવા માટે કાર્ય સક્રિયપણે વિકાસશીલ છે. ફોટોરિસેપ્ટર પ્રોટીન રોડોપ્સિન અને બેક્ટેરિયોહોડોપ્સિન મેળવવામાં આવ્યા હતા અને તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. ભૌતિક-રાસાયણિક મૂળભૂત બાબતોપ્રકાશ-આશ્રિત આયન પંપ તરીકે તેમની કામગીરી (વી.પી. સ્કુલાચેવ, યુ.એ. ઓવચિન્નિકોવ, એમ.એ. ઓસ્ટ્રોવ્સ્કી). કોષમાં પ્રોટીન જૈવસંશ્લેષણ માટેની મુખ્ય પ્રણાલીઓ, રિબોઝોમની કામગીરીની રચના અને પદ્ધતિનો વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવે છે (A.S. Spirin, A.A. Bogdanov). સંશોધનના મોટા ચક્રો ઉત્સેચકોના અભ્યાસ, તેમની પ્રાથમિક રચના અને અવકાશી બંધારણના નિર્ધારણ, ઉત્પ્રેરક કાર્યોનો અભ્યાસ (એસ્પાર્ટેટ એમિનોટ્રાન્સફેરેસિસ, પેપ્સિન, કીમોટ્રીપ્સિન, રિબોન્યુક્લીઝ, ફોસ્ફરસ મેટાબોલિઝમ એન્ઝાઇમ્સ, ગ્લાયકોસિડેસિસ, કોલિનસ્ટેરેસિસ વગેરે) સાથે સંકળાયેલા છે. ન્યુક્લિક એસિડ અને તેના ઘટકોના સંશ્લેષણ અને રાસાયણિક ફેરફાર માટેની પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે (ડી.જી. નોરે, એમ.એન. કોલોસોવ, ઝેડએ. શબરોવા), વાયરલ, ઓન્કોલોજીકલ અને સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગોની સારવાર માટે તેના આધારે નવી પેઢીની દવાઓ બનાવવા માટે અભિગમો વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે. ઉપયોગ કરીને અનન્ય ગુણધર્મોન્યુક્લિક એસિડ અને તેના આધારે, ડાયગ્નોસ્ટિક દવાઓ અને બાયોસેન્સર્સ, સંખ્યાબંધ જૈવિક સક્રિય સંયોજનોના વિશ્લેષકો બનાવવામાં આવે છે (વી.એ. વ્લાસોવ, યુ.એમ. ઇવડોકિમોવ, વગેરે)

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના કૃત્રિમ રસાયણશાસ્ત્રમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ થઈ છે (બેક્ટેરિયલ એન્ટિજેન્સનું સંશ્લેષણ અને કૃત્રિમ રસીઓનું નિર્માણ, કોષની સપાટી પર વાયરસના શોષણના ચોક્કસ અવરોધકોનું સંશ્લેષણ, બેક્ટેરિયલ ઝેરના ચોક્કસ અવરોધકોનું સંશ્લેષણ (એન.કે. કોચેટકોવ, એ. હા ખોર્લિન)). લિપિડ્સ, લિપોએમિનો એસિડ્સ, લિપોપેપ્ટાઇડ્સ અને લિપોપ્રોટીન્સ (એલ.ડી. બર્ગેલસન, એન.એમ. સિસાકયાન) ના અભ્યાસમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરવામાં આવી છે. ઘણા જૈવિક રીતે સક્રિય ફેટી એસિડ્સ, લિપિડ્સ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સના સંશ્લેષણ માટે પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. વિવિધ પ્રકારના લિપોસોમ્સમાં, બેક્ટેરિયલ પટલમાં અને યકૃતના માઇક્રોસોમ્સમાં લિપિડ્સના ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન વિતરણનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રનું એક મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્ર એ વિવિધ કુદરતી અને કૃત્રિમ પદાર્થોનો અભ્યાસ છે જે જીવંત કોષોમાં થતી વિવિધ પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ રિપેલન્ટ્સ, એન્ટિબાયોટિક્સ, ફેરોમોન્સ, સિગ્નલિંગ પદાર્થો, ઉત્સેચકો, હોર્મોન્સ, વિટામિન્સ અને અન્ય (કહેવાતા લો-મોલેક્યુલર રેગ્યુલેટર) છે. લગભગ તમામ જાણીતા વિટામિન્સના સંશ્લેષણ અને ઉત્પાદન માટે પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે, જે સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સ અને એન્ટિબાયોટિક્સનો નોંધપાત્ર ભાગ છે. વિકસિત ઔદ્યોગિક પદ્ધતિઓઔષધીય તૈયારીઓ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા સંખ્યાબંધ સહઉત્સેચકો મેળવવી (કોએનઝાઇમ ક્યૂ, પાયરિડોક્સલ ફોસ્ફેટ, થાઇમીન પાયરોફોસ્ફેટ, વગેરે). નવા મજબૂત એનાબોલિક એજન્ટો પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા છે જે જાણીતી વિદેશી દવાઓ (I.V. Torgov, S.N. Ananchenko) કરતા શ્રેષ્ઠ છે. કુદરતી અને રૂપાંતરિત સ્ટેરોઇડ્સની બાયોજેનેસિસ અને ક્રિયાની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. આલ્કલોઇડ્સ, સ્ટીરોઇડ અને ટ્રાઇટરપેન ગ્લાયકોસાઇડ્સ અને કુમારિન્સના અભ્યાસમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરવામાં આવી છે. મૂળ સંશોધન જંતુનાશક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, જેના કારણે સંખ્યાબંધ મૂલ્યવાન દવાઓ (આઈ.એન. કબાચનિક, એન.એન. મેલનિકોવ, વગેરે) બહાર પાડવામાં આવી હતી. વિવિધ રોગોની સારવાર માટે જરૂરી નવી દવાઓ માટે સક્રિય શોધ ચાલી રહી છે. દવાઓ મેળવવામાં આવી છે જેણે સંખ્યાબંધ ઓન્કોલોજિકલ રોગો (ડોપેન, સરકોલીસિન, ફટોરાફર, વગેરે) ની સારવારમાં તેમની અસરકારકતા સાબિત કરી છે.

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસ માટે પ્રાથમિકતા દિશાઓ અને સંભાવનાઓ

બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં વૈજ્ઞાનિક સંશોધનના અગ્રતા ક્ષેત્રો છે:

• જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનોની માળખાકીય-કાર્યકારી અવલંબનનો અભ્યાસ;
• નવી જૈવિક રીતે સક્રિય દવાઓની રચના અને સંશ્લેષણ, દવાઓ અને છોડ સંરક્ષણ ઉત્પાદનોની રચના સહિત;
• અત્યંત કાર્યક્ષમ બાયોટેકનોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓમાં સંશોધન;
• જીવંત જીવતંત્રમાં થતી પ્રક્રિયાઓની પરમાણુ પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ.

ઓરિએન્ટેડ મૂળભૂત સંશોધનબાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ, આલ્કલોઇડ્સ, પ્રોસ્ટાગ્લાન્ડિન્સ અને અન્ય સંયોજનો સહિત સૌથી મહત્વપૂર્ણ બાયોપોલિમર્સ અને લો-મોલેક્યુલર બાયોરેગ્યુલેટરની રચના અને કાર્યનો અભ્યાસ કરવાનો છે. બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર દવા અને કૃષિ (વિટામીન, હોર્મોન્સ, એન્ટિબાયોટિક્સ અને અન્ય દવાઓનું ઉત્પાદન, વનસ્પતિ વૃદ્ધિ ઉત્તેજક અને પ્રાણી અને જંતુઓના વર્તનના નિયમનકારો), રાસાયણિક, ખોરાક અને માઇક્રોબાયોલોજીકલ ઉદ્યોગોની વ્યવહારિક સમસ્યાઓ સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. વૈજ્ઞાનિક સંશોધનનાં પરિણામો એ આધુનિક તબીબી ઇમ્યુનોડાયગ્નોસ્ટિક્સની ઉત્પાદન તકનીકો, તબીબી આનુવંશિક સંશોધન માટે રીએજન્ટ્સ અને બાયોકેમિકલ વિશ્લેષણ માટે રીએજન્ટ્સ, ઓન્કોલોજી, વાઈરોલોજી, એન્ડોક્રિનોલોજીમાં ઉપયોગ માટે ડ્રગ પદાર્થોના સંશ્લેષણ માટેની તકનીકો માટે વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી આધાર બનાવવાનો આધાર છે. ગેસ્ટ્રોએન્ટેરોલોજી, તેમજ રસાયણો છોડ સંરક્ષણ અને કૃષિમાં તેમની એપ્લિકેશન માટે તકનીકો.

જીવવિજ્ઞાન, રસાયણશાસ્ત્ર અને સંખ્યાબંધ તકનીકી વિજ્ઞાનની વધુ પ્રગતિ માટે બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની મુખ્ય સમસ્યાઓનું નિરાકરણ મહત્વપૂર્ણ છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ બાયોપોલિમર્સ અને બાયોરેગ્યુલેટર્સની રચના અને ગુણધર્મોને સ્પષ્ટ કર્યા વિના, જીવન પ્રક્રિયાઓના સારને સમજવું અશક્ય છે, પ્રજનન અને વારસાગત લાક્ષણિકતાઓના પ્રસારણ, સામાન્ય અને જીવલેણ કોષોની વૃદ્ધિ, રોગપ્રતિકારક શક્તિ જેવી જટિલ ઘટનાઓને નિયંત્રિત કરવાના રસ્તાઓ ખૂબ ઓછા શોધી શકાય છે. મેમરી, ચેતા આવેગનું પ્રસારણ અને ઘણું બધું. તે જ સમયે, અત્યંત વિશિષ્ટ જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થોનો અભ્યાસ અને તેમની ભાગીદારી સાથે થતી પ્રક્રિયાઓ રસાયણશાસ્ત્ર, રાસાયણિક તકનીક અને એન્જિનિયરિંગના વિકાસ માટે મૂળભૂત રીતે નવી તકો ખોલી શકે છે. જૈવઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંશોધન સાથે સંકળાયેલી સમસ્યાઓમાં કડક રીતે ચોક્કસ અત્યંત સક્રિય ઉત્પ્રેરક (ઉત્સેચકોની રચના અને ક્રિયાની પદ્ધતિના અભ્યાસના આધારે), રાસાયણિક ઊર્જાનું યાંત્રિક ઊર્જામાં સીધું રૂપાંતર (આધારિત) નો સમાવેશ થાય છે. સ્નાયુઓના સંકોચનનો અભ્યાસ), અને જૈવિક પ્રણાલીઓમાં હાથ ધરવામાં આવતી તકનીકી અને માહિતીના સ્થાનાંતરણમાં રાસાયણિક સંગ્રહ સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ, મલ્ટિકમ્પોનન્ટ સેલ સિસ્ટમ્સના સ્વ-નિયમનના સિદ્ધાંતો, મુખ્યત્વે જૈવિક પટલની પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા અને ઘણું બધું સમસ્યાઓ બાયોઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રની સીમાઓથી ઘણી આગળ છે, જો કે, તે આ સમસ્યાઓના વિકાસ માટે મૂળભૂત પૂર્વજરૂરીયાતો બનાવે છે, બાયોકેમિકલ સંશોધનના વિકાસ માટેના મુખ્ય સહાયક મુદ્દાઓ પૂરા પાડે છે, જે પહેલાથી જ મોલેક્યુલર બાયોલોજીના ક્ષેત્ર સાથે સંબંધિત છે. ઉકેલાઈ રહેલી સમસ્યાઓની પહોળાઈ અને મહત્વ, વિવિધ પદ્ધતિઓ અને અન્ય વૈજ્ઞાનિક શાખાઓ સાથેનું ગાઢ જોડાણ મોસ્કો યુનિવર્સિટીના બુલેટિન, શ્રેણી 2, રસાયણશાસ્ત્રના ઝડપી વિકાસને સુનિશ્ચિત કરે છે. 1999. ટી. 40. નંબર 5. પૃષ્ઠ 327-329.

બેન્ડર એમ., બર્ગેરોન આર., કોમિયામા એમ. બાયોઓર્ગેનિક કેમિસ્ટ્રી ઓફ એન્ઝાઈમેટિક કેટાલિસિસ. પ્રતિ. અંગ્રેજીમાંથી એમ.: મીર, 1987. 352 એસ.

યાકોવિશિન એલ.એ. બાયોઓર્ગેનિક કેમિસ્ટ્રીના પસંદ કરેલા પ્રકરણો. સેવાસ્તોપોલ: સ્ટ્રિઝાક-પ્રેસ, 2006. 196 પૃષ્ઠ.

નિકોલેવ એ.યા. જૈવિક રસાયણશાસ્ત્ર. એમ.: મેડિકલ ઇન્ફોર્મેશન એજન્સી, 2001. 496 પૃષ્ઠ.