Tempoh tunas awal
Istilah "kimia organik" pertama kali dicipta pada tahun 1806 oleh Betzerius, "bapa kimia organik". Pada masa itu, ia dinamakan sebagai antitesis "kimia tak organik". Disebabkan oleh batasan saintifik, objek penyelidikan kimia organik hanya boleh menjadi bahan organik yang diekstrak daripada organisma haiwan dan tumbuhan semula jadi. Oleh itu, ramai ahli kimia percaya bahawa sebatian organik hanya boleh dihasilkan kerana kewujudan-yang dipanggil "daya hidup" dalam organisma hidup, dan tidak boleh disintesis daripada sebatian tak organik dalam makmal.
Pada tahun 1824, ahli kimia Jerman Wühler menghidrolisiskan sianat untuk menghasilkan asid oksalik, dan pada tahun 1828, beliau secara tidak sengaja menggunakan pemanasan untuk menukar ammonium sianat kepada urea. Kedua-dua sianida dan ammonium sianat adalah sebatian tak organik, manakala asid oksalik dan urea adalah sebatian organik. Hasil eksperimen Wüller memberikan doktrin "daya hayat" kesan pertamanya. Sejak itu, sebatian organik seperti asid asetik telah disintesis daripada karbon, hidrogen dan unsur-unsur lain, dan teori daya hidup secara beransur-ansur telah ditinggalkan.
Disebabkan oleh peningkatan dan pembangunan kaedah sintesis, semakin banyak sebatian organik sedang disintesis di makmal, dan kebanyakannya disintesis dalam keadaan yang sangat berbeza daripada yang terdapat dalam organisma hidup. Doktrin "vitality" secara beransur-ansur ditinggalkan, tetapi istilah "kimia organik" masih digunakan hari ini.
Dari awal abad ke-19 hingga 1858, apabila konsep ikatan valensi dicadangkan, ia adalah tempoh embrio kimia organik. Dalam tempoh ini, banyak sebatian organik telah diasingkan, beberapa derivatif telah disediakan, dan ia telah diterangkan secara kualitatif, dan sifat beberapa sebatian organik telah diiktiraf.
Ahli kimia Perancis Lavoisier mendapati bahawa apabila sebatian organik dibakar, karbon dioksida dan air terhasil. Kerja penyelidikannya meletakkan asas untuk analisis kuantitatif sebatian organik. Pada tahun 1830, ahli kimia Jerman Liebig mengembangkan kaedah analisis karbon dan hidrogen, dan pada tahun 1833, ahli kimia Perancis Dumas menubuhkan kaedah analisis nitrogen. Penubuhan kaedah kuantifikasi organik ini membolehkan ahli kimia mencari formula eksperimen untuk sebatian.
Pada masa itu, adalah sangat sukar untuk menyelesaikan masalah bagaimana atom-atom dalam molekul sebatian organik disusun dan digabungkan. Pada asalnya, kimia organik menggunakan teori binari untuk menyelesaikan masalah struktur sebatian organik. Teori dualistik berpendapat bahawa molekul sebatian boleh dibahagikan kepada bercas positif dan bercas negatif, dan kedua-duanya dipegang bersama oleh daya elektrostatik. Ahli kimia awal percaya bahawa dari segi tindak balas kimia tertentu, molekul sebatian organik terikat oleh daya elektrostatik kumpulan yang kekal tidak berubah dalam tindak balas dan kumpulan yang berubah dalam tindak balas mengikut daya elektrostatik cas bertentangan. Tetapi doktrin ini sendiri sangat bercanggah.
Teori tipologi telah ditubuhkan oleh ahli kimia Perancis Gérard dan Laurent. Teori ini menafikan bahawa sebatian organik terdiri daripada kumpulan bercas positif dan bercas negatif, dan bahawa sebatian organik berasal daripada beberapa sebatian induk yang boleh digantikan, dan oleh itu boleh dikelaskan mengikut sebatian induk ini. Tipologi mengklasifikasikan banyak sebatian organik kepada jenis yang berbeza, mengikut mana bukan sahaja beberapa sifat sebatian boleh dijelaskan, tetapi juga beberapa sebatian baru boleh diramalkan. Tetapi tipologi gagal menjawab persoalan struktur sebatian organik. Persoalan ini telah menjadi misteri yang telah membelenggu manusia selama bertahun-tahun.
Tempoh kimia organik klasik
Ia adalah dari penubuhan teori ikatan valensi pada tahun 1858 hingga pengenalan teori elektronik ikatan valensi pada tahun 1916 bahawa misteri tidak larut ini telah diselesaikan, dan tempoh ini adalah tempoh kimia organik klasik.
Pada tahun 1858, ahli kimia Jerman Kekuler dan ahli kimia British Cooper mencadangkan konsep ikatan valens, dan buat pertama kalinya menggunakan tanda sempang "-" untuk mewakili "ikatan". Mereka percaya bahawa molekul sebatian organik terbentuk oleh ikatan atom yang mana ia terdiri. Oleh kerana semua sebatian yang diketahui, atom hidrogen hanya boleh mengikat atom unsur lain, hidrogen dipilih sebagai unit valens. Valensi unsur ialah bilangan atom hidrogen yang boleh mengikat satu atom unsur itu. Kekuler juga mencadangkan konsep penting bahawa atom karbon boleh mengikat antara satu sama lain dalam molekul.
Pada tahun 1848, Pasteur mengasingkan dua kristal asid tartarik, satu dengan separuh-hablur hemifadral ke kiri dan satu kristal hemifalik ke kanan. Yang pertama memutarkan satah-cahaya terkutub ke kiri, manakala yang kedua memutarnya ke kanan pada sudut yang sama. Fenomena serupa telah ditemui dalam kajian laktat. Untuk tujuan ini, pada tahun 1874, ahli kimia Perancis Lebel dan ahli kimia Belanda Van Torf masing-masing mencadangkan konsep baru: isomer, yang menjelaskan isomerisme ini dengan memuaskan.
Mereka percaya bahawa molekul itu ialah entiti tiga-dimensi, bahawa empat ikatan valens karbon adalah simetri dalam ruang, menunjuk kepada empat bucu tetrahedron dan bahawa atom karbon terletak di tengah tetrahedron. Apabila atom karbon dipautkan kepada empat atom atau kumpulan yang berbeza, sepasang isomer terhasil, iaitu imej fizikal dan cermin antara satu sama lain, atau hubungan kiral-tangan kiri dan kanan-tangan kiri, dan pasangan sebatian ini ialah isomer optik atau enansiomer antara satu sama lain. Fenomena ini dipanggil fenomena enansiomer. Kedua-dua molekul yang saling fizikal dan imej cermin, enansiometrik tetapi tidak bertindih sepenuhnya dipanggil molekul kiral. Teori Lebel dan Vantorf adalah asas stereokimia dalam kimia organik. [3]
Pada tahun 1900, radikal bebas pertama, radikal bebas triphenyl, ditemui, iaitu radikal bebas-berumur lama. Kehadiran radikal bebas yang tidak stabil juga telah disahkan pada tahun 1929.
Dalam tempoh ini, kemajuan besar telah dibuat dalam penentuan struktur sebatian organik, serta dalam tindak balas dan pengelasan. Tetapi ikatan valensi hanyalah konsep yang diperoleh oleh ahli kimia daripada pengalaman praktikal, dan intipati ikatan valensi masih belum diselesaikan.
Tempoh kimia organik moden
Berdasarkan penemuan elektron oleh ahli fizik dan penjelasan struktur atom, ahli kimia fizikal Amerika Lewis dan yang lain mencadangkan teori elektronik ikatan valens pada tahun 1916.
Mereka percaya bahawa interaksi elektron luar setiap atom adalah yang mengikat atom bersama. Ikatan ionik terbentuk apabila elektron luar yang berinteraksi dipindahkan dari satu atom ke atom yang lain, dan ikatan kovalen terbentuk jika dua atom berkongsi elektron luar. Melalui pemindahan atau perkongsian elektron, elektron luar atom yang berinteraksi semuanya diperoleh dalam konfigurasi elektronik gas mulia. Oleh itu, tanda sempang "-" yang digunakan untuk mewakili ikatan valens dalam perwakilan bergambar ikatan valens sebenarnya adalah sepasang dua atom yang berkongsi pasangan elektron.
Selepas 1927, Heitler dan London menggunakan mekanik kuantum untuk menangani masalah struktur molekul, menubuhkan teori ikatan valens, dan mencadangkan model matematik untuk ikatan kimia. Kemudian, Malikon menggunakan teori orbital molekul untuk menangani struktur molekul, dan hasilnya secara amnya konsisten dengan teori elektronik ikatan valensi, dan kerana kemudahan pengiraan, banyak masalah yang tidak dapat dijawab pada masa itu telah diselesaikan.