Verbum

АРГАНІ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

галіна хіміі, якая вывучае злучэнні вугляроду з інш. элементамі (арганічныя злучэнні) і іх ператварэнні. Займаецца сінтэзам і вызначэннем структуры арган. злучэнняў, вывучэннем сувязі хім. будовы рэчываў з рэакц. здольнасцю і фіз. ўласцівасцямі, практ. выкарыстаннем. Падзяляецца на стэрэахімію, хімію высокамалекулярных злучэнняў, прыродных рэчываў (антыбіётыкаў, вітамінаў, гармонаў і інш.), металаарган., фторарган., комплексных злучэнняў, фарбавальнікаў. Цесна звязана з біяхіміяй, медыцынай, біялогіяй, арган. геахіміяй, малекулярнай біялогіяй і інш. галінамі навук.

З’явілася ў пач. 19 ст. ў выніку абагульнення ведаў пра ўласцівасці рэчываў жывёльнага і расліннага паходжання і ўяўленняў таго часу аб жыццёвай сіле (vis vitalis), якая быццам бы стварае арган. рэчывы толькі ў жывых арганізмах. Тэрмін «арганічная хімія» ўведзены Ё.Берцэліусам (1827). Сінтэз мачавіны (Ф.Вёлер; 1828), аніліну (М.М.Зінін; 1842), воцатнай кіслаты (А.Кольбе; 1845), рэчываў тыпу тлушчаў (П.Бертло; 1854), цукрыстага рэчыва (А.М.Бутлераў; 1861) паказаў магчымасць штучнага атрымання арган. рэчываў. З 2-й чвэрці 19 ст. пачалі развівацца тэарэт. ўяўленні арганічнай хіміі, у т. л. тэорыя радыкалаў (Ю.Лібіх, Вёлер, Э.Франкленд, Р.Бунзен), тэорыя тыпаў (Ж.Дзюма, Ш.Жэрар і О.Ларан), паняцце пра валентнасць хім. элементаў, чатырохвалентнасць вугляроду і здольнасць яго атамаў ствараць складаныя малекулы. Абгрунтаваная ў 1861 Бутлеравым хімічнай будовы тэорыя прапанавала існаванне сувязі паміж будовай і ўласцівасцямі арган. злучэнняў, растлумачыла з’яву прасторавай ізамерыі арган. злучэнняў. А.Кекуле ў 1865 створана тэорыя будовы араматычных злучэнняў (на прыкладзе бензолу); у 1874 Я.Вант-Гоф і Ж.Ле Бель заклалі асновы стэрэахіміі, вылучылі аптычную ізамерыю і геаметрычную ізамерыю арган. рэчываў. Развіццё арганічнай хіміі ў пач. 20 ст. звязана з дасягненнямі квантавай фізікі і электронных тэорый хім. сувязі. Вызначаны тыпы хім. сувязі; Г.Льюіс, В.Косель, К.Інгалд, Л.Полінг распрацавалі і дапоўнілі ўяўленнямі квантавай хіміі і квантава-хімічнымі разлікамі электронную тэорыю будовы арган. злучэнняў, прадказалі і растлумачылі арганічнай хіміі рэакцыйную здольнасць. У 2-й пал. 20 ст. пачалося станаўленне фізічнай арганічнай хіміі, у якой абагульнены ўяўленні па механізмах рэакцый і сувязі паміж структурай арган. злучэнняў і іх рэакц. здольнасцю; шырокае выкарыстанне ў даследаваннях храматаграфіі, рэнтгенаскапіі, масспектраскапіі, метадаў ЭПР, ЯМР, ІЧ- і УФ-спектраскапіі. Сінтэзаваны новыя класы крэмнійарган. злучэнняў (полісілаксаны), поліаміды (нейлон), фторпалімеры (тэфлон), цэнавыя злучэнні пераходных металаў (ферацэн), фізіялагічна актыўныя злучэнні, лекавыя прэпараты, атрутныя рэчывы, сродкі аховы раслін, антыпірэны. Метады арганічнай хіміі разам з фіз. метадамі даследавання выкарыстоўваюцца ў вызначэнні будовы нуклеінавых кіслотаў, бялкоў, складаных прыродных злучэнняў, з дапамогай матэм. мадэлявання ажыццяўляецца мэтанакіраваны сінтэз арган. рэчываў з зададзенымі ўласцівасцямі. Магчымасці арганічнай хіміі дазволілі сінтэзаваць хларафіл, вітамін B₁₂ (Р.Вудварт), полінуклеатыды (А.Тод), распрацаваць аўтаматызаваны сінтэз ферментаў. Сучаснае дасягненне арганічнай хіміі ў геннай інжынерыі — сінтэз актыўнага гена (Х.Каран; 1976). Выкарыстанне дасягненняў арганічнай хіміі прывяло да стварэння тэхналогій вытв-сці сінт. каўчукаў, пластычных масаў, сінт. валокнаў, фарбавальнікаў, кінафотаматэрыялаў, атрутных рэчываў, сродкаў аховы раслін, духмяных рэчываў, лек. прэпаратаў.

На Беларусі даследаванні па арганічнай хіміі пачаліся ў 1924 у БДУ і вядуцца ў ін-тах фізіка-арган. і біяарган. хіміі АН, БДУ, Бел. тэхнал. ун-це, с.-г., мед. і інш. НДІ. Сінтэзаваны і вывучаны ператварэнні металаарган., поліхлорарган., пераксідных злучэнняў, ацыклічных і гетэрацыклічных злучэнняў, стэроідаў, гетэрастэроідаў, простагландзінаў, нуклеатыдаў, тэрпеноідаў. Буйнейшыя прадпрыемствы: ВА «Палімір» (г. Наваполацк), ВА «Азот» (г. Гродна), Магілёўскі камбінат сінт. валокнаў.

Літ.:

Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. Кн. 1—2. 2 изд. М., 1974;

Нейланд О.Я. Органическая химия. М., 1990.

К.Л.Майсяйчук.

т. 1, с. 467

АЛКАЛО́ІДЫ (ад позналац. alcali шчолач + грэч. eidos від),

група прыродных азотазмяшчальных злучэнняў, пераважна расліннага паходжання. Адкрыты ў пач. 19 ст.

Першы выдзелены морфій (марфін) з опію (1806), потым стрыхнін і бруцын, хінін і цынханін, кафеін, нікацін, атрапін і інш. У аснове будовы малекул алкалоідаў ляжыць гетэрацыкл ядра пірыдзіну, піралідзіну, імідазолу, аўрыну і інш. У залежнасці ад будовы алкалоіды класіфікуюць на групы: пірыдзіну (лабелін, нікацін, каніін), трапану (атрапін, какаін), хіналізідзіну (лупінін, цытызін) і інш.

Вядома некалькі тысяч алкалоідаў, з іх у жывёл толькі каля 50. Найб. багатыя алкалоідамі расліны з сям. бабовых, макавых, паслёнавых, казяльцовых, астравых, лебядовых. Колькасць алкалоідаў у тканках раслін звычайна вымяраецца долямі працэнта, рэдка дасягае 10—15% (кара хіннага дрэва). Асобныя алкалоіды спецыфічныя для пэўных родаў і сямействаў раслін, што з’яўляецца іх дадатковай сістэматычнай прыкметай. Лакалізуюцца алкалоіды ў органах раслін, напр., у хіннага дрэва ў кары, у аканіта ў клубнях, у какаінавага дрэва ў лісці. Многія з алкалоідаў у вял. дозах — моцныя яды, у малых — лек. рэчывы (шырока выкарыстоўваюцца ў фармацэўтычнай прам-сці, напр., атрапін, новакаін, кадэін, папаверын, хінін і інш.). Арганізм чалавека і жывёл яны ўзбуджаюць (кафеін, стрыхнін) або паралізуюць (марфін, рэзерпін). Некаторыя алкалоіды выкарыстоўваюць у сельскай гаспадарцы супраць шкоднікаў раслін (напр., анабазін, нікацін і іх сернакіслыя солі) і ў эксперым. біялогіі для вывядзення новых формаў с.-г. раслін (напр., калхіцын).

Літ.:

Орехов А.П. Химия алкалоидов растений СССР. М., 1965;

Мироненко А.В. Метады определения алкалоидов. Мн., 1966;

Лукнер М. Вторичный метаболизм у микроорганизмов, растений и животных: Пер. с англ. М., 1979.

т. 1, с. 262

ВА́ДКІЯ КРЫШТАЛІ́,

стан рэчыва, прамежкавы паміж цвёрдым крышталічным і ізатропным вадкім. Характарызуецца цякучасцю і поўнай ці частковай адсутнасцю трансляцыйнага парадку ў структуры пры захаванні арыентацыйнага парадку ў размяшчэнні малекул (гл. Далёкі і блізкі парадак). Вадкія крышталі маюць пэўны тэмпературны інтэрвал існавання.

Пераходы цвёрдага крышталічнага рэчыва ў вадкі крышталь і далей у ізатропную вадкасць і адваротныя працэсы з’яўляюцца фазавымі пераходамі. Паводле спосабу атрымання вадкія крышталі падзяляюцца на ліятропныя (утвараюцца пры растварэнні шэрагу злучэнняў у ізатропных вадкасцях; напр., сістэма мыла — вада) і тэрматропныя (узнікаюць пры плаўленні некаторых рэчываў). Па арганізацыі малекулярнай структуры адрозніваюць вадкія крышталі нематычныя (з вылучаным напрамкам арыентацыі малекул — дырэктарам і адсутнасцю трансляцыйнага парадку), смектычныя (з пэўнай ступенню трансляцыйнага парадку — слаістасцю) і халестэрычныя (нематычныя, у якіх дырэктары сумежных слаёў утвараюць паміж сабою вугал, з-за чаго ўзнікае вінтавая структура). Узаемная арыентаванасць малекул абумоўлівае анізатрапію фіз. уласцівасцей вадкіх крышталёў: пругкасці, электраправоднасці, магн. успрымальнасці, дыэлектрычнай пранікальнасці і інш., што выкарыстоўваецца для выяўлення і рэгістрацыі фіз. уздзеянняў (эл. і магн. палёў, змены т-ры і інш.). Многія арган. рэчывы чалавечага арганізма (эфіры халестэрыну, міэлін, біямембраны) знаходзяцца ў стане вадкіх крышталёў.

Вадкія крышталі выкарыстоўваюцца ў інфарм. дысплеях (калькулятары, электронныя гадзіннікі, вымяральныя прылады і інш.), пераўтваральніках відарысаў, прыладах цеплабачання, мед. тэрмаіндыкатарах і інш. На Беларусі даследаванні вадкіх крышталёў праводзяцца ў БДУ, Мінскім і Віцебскім мед. ін-тах, Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, навук.-вытв. аб’яднанні «Інтэграл» і інш.

Літ.:

Чандрасекар С. Жидкие кристаллы: Пер. с англ. М., 1980;

Текстурообразование и структурная упорядоченность в жидких кристаллах. Мн., 1987.

В.І.Навуменка.

т. 3, с. 439

ГІДРО́ЛІЗ (ад гідра... + ...ліз),

рэакцыя абменнага ўзаемадзеяння паміж рэчывам і вадой.

Пры гідродізе солей, утвораных слабай асновай і моцнай к-той (напр., хларыд амонію NH₄Cl) ці — моцнай асновай і слабай к-той (напр., ацэтат натрыю CH₃COONa), водныя растворы маюць кіслую (NH₄+Cl​⁻+HOH=NH₄OH+Cl​⁻+H​⁺) ці шчолачную (CH₃COO​⁻+Na​⁺+HOH=CH₃COOH+Na​⁺+OH​⁻) рэакцыю, што абумоўлена ўтварэннем слабых электралітаў. Гідроліз солей, утвораных моцнымі асновай і к-той, не ідзе. Гідролізам абумоўлена існаванне буферных раствораў, здольных падтрымліваць пастаянную кіслотнасць. Гідроліз мінералаў выклікае змяненні ў саставе зямной кары. Пры гідролізе арганічных злучэнняў пад уздзеяннем вады разрываюцца сувязі ў малекуле з утварэннем двух і больш злучэнняў. Гідроліз вугляродаў і бялкоў у жывым арганізме каталізуюць ферменты гідралазы. Гідроліз адыгрывае значную ролю ў працэсах засваення стравы і ўнутрыклетачнага абмену. З дапамогай гідролізу ў хім. прам-сці атрымліваюць спірты, карбонавыя к-ты з іх вытворных, мыла і гліцэрыны з тлушчаў. Гідроліз раслінных матэрыялаў — аснова гідролізных вытв-сцей. У працэсе тэрмакаталітычнага гідролізу з поліцукрыдаў (цэлюлоза і геміцэлюлозы), якія складаюць каля 70% расліннай біямасы, утвараюцца растваральныя ў вадзе монацукрыды і прадукты іх распаду, што пераходзяць у раствор — гідралізат. Гідралізат акрамя монацукрыдаў (2,5—3,5 %, пераважна пентозы і гексозы) мае фурфурол, оксіметафурфурол, воцатную і мурашыную к-ты, гумінавыя рэчывы і інш. Пасля гідролізу застаецца цвёрды астатак — гідролізны лігнін (30—35% ад масы сыравіны). Хім. і біяхім. перапрацоўкай (ферментацыяй) гідралізату атрымліваюць харч. глюкозу, тэхн. ксілозу, шмататамныя спірты (ксіліт, сарбіт), гліцэрыну, этыленгліколь, этылавы спірт, ацэтон, бялковыя кармавыя дрожджы, вітаміны і інш. З гідролізнага лігніну атрымліваюць адсарбенты, арганамінер. ўгнаенні, паліва і інш. прадукты тэхн. прызначэння. Гл. таксама Гідролізная прамысловасць.

Т.П.Цэдрык.

т. 5, с. 240

ЛЕСАХІ́МІЯ,

галіна ведаў аб хім. уласцівасцях драўніны і хім. вытв-сцях па перапрацоўцы драўніны і інш. расліннай сыравіны. Вылучаюць цэлюлозна-папяровую, гідролізную, дубільна-экстрактавую, каніфольна-шкіпінарную і піролізную вытв-сці.

Цэлюлозна-папяровая вытворчасць выпускае цэлюлозу, паперу, кардон і вырабы з іх, драўнянавалакністыя пліты, а таксама паўцэлюлозу і хім. драўняную масу — паўпрадукты, якія разам з цэлюлозай маюць геміцэлюлозы і лігнін. У якасці сыравіны выкарыстоўваюць балансавую драўніну, пераважна хвойную, пашыраецца выкарыстанне драўніны лісцевых парод (асіна, бяроза), адходаў лесанарыхтоўкі і дрэваапрацоўкі, некат. раслінных матэрыялаў (салома, трыснёг), макулатуры (у вытв-сці паперы і кардону). Гідролізная вытворчасць перапрацоўвае адходы лесапілавання і с.-г. раслінаводства (напр., кукурузныя храпкі, сланечнікавае шалупінне), з якіх атрымліваюць этылавы спірт, фурфурол, бялкова-вітамінныя канцэнтраты і інш. (гл. Гідролізная прамысловасць). Дубільна-экстрактавая вытворчасць выпускае дубільныя экстракты (гл. Дубільныя рэчывы), якія атрымліваюць з водных выцяжак кары елкі, вярбы, бадану, лістоўніцы ці драўніны дубу, каштану і інш. Каніфольна-шкіпінарная вытворчасць — перапрацоўка жывіцы і асмолу, значную колькасць каніфолі і шкіпінару атрымліваюць таксама з сульфатнага мыла (пабочны прадукт цэлюлознай вытв-сці). Піролізная вытворчасць вырабляе ў асн. драўняны вугаль. Гл. таксама Лесахімічная прамысловасць.

На Беларусі даследаванні ў галіне Л. пачаліся з канца 1920-х г. у Ін-це хіміі АН Беларусі, вядуцца ў Ін-це фізіка-арган. хіміі Нац. АН Беларусі і Бел. тэхнал. ун-це. Распрацаваны прамысл. спосабы атрымання палімераў тэрпенаў, каніфолі з высокімі электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі, каніфольных кляёў і інш.

Літ.:

Богомолов Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных соединений. М., 1973;

Гордон Л.В., Скворцов С.О.,Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств. 5 изд. М., 1988.

Я.Г.Міляшкевіч.

т. 9, с. 217

НА́ТРЫЮ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць натрый. Для натрыю найб. характэрны іонныя злучэнні з крышт. будовай. Найб. шырока выкарыстоўваюць натрыю гідраксід, солі неарган. і арган. к-т (гл. Мылы).

Солі неарган. кіслот (пры бясколерным аніёне) — бясколерныя крышт. рэчывы, добра раствараюцца ў вадзе, іх водныя растворы і расплавы з’яўляюцца электралітамі. Натрыю брамід NaBr выкарыстоўваюць як аптычны матэрыял, у вытв-сці святлоадчувальных фотаматэрыялаў, у медыцыне (седатыўны сродак). Натрыю гідракарбанат NaHCO₃ — пітная, ці харч., сода. Натрыю карбанат Na₂CO₃ — кальцыніраваная сода. Натрыю нітрат (натрыевая салетра) NaNO₃ у прыродзе мінерал чылійская салетра (нітранатрыт). Выкарыстоўваюць як азотнае ўгнаенне, кансервант харч. прадуктаў. Натрыю сульфат Na₂SO₄ трапляюцца ў выглядзе мінералаў: тэнардыту і мірабіліту. Выкарыстоўваюць у вытв-сці шкла, цэлюлозы, як сыравіну для атрымання інш. Н.з., сернай к-ты. Натрыю тыясульфат — соль тыясернай кіслаты. Вырабляюць у выглядзе пентагідрату Na₂S₂O₃ 5H₂O. Выкарыстоўваюць для звязвання хлору пасля адбельвання тканін, як фіксаж у фатаграфіі, у медыцыне. Натрыю фасфаты — солі фосфарных кіслот. Выкарыстоўваюць як кампаненты мыйных сродкаў, змякчальнікі вады, у харч. прам-сці (напр., дыгідраортафасфат NaH₂PO₄ — разрыхляльнік цеста), у фатаграфіі (кампаненты праявіцелю) і інш. Натрыю фтарыд NaF у прыродзе мінерал віліяміт. Выкарыстоўваюць у вытв-сці алюмінію і плавіковай к-ты, як кампанент флюсаў, эмалей, зубной пасты, кансервант драўніны, інсектыцыд і інш. Натрыю хларыд (кухонная соль, каменная соль) NaCl, t_пл 801°C, шчыльн. 2161 кг/м³. Вельмі пашыраны ў прыродзе: мінерал галіт, у марской вадзе, рапе салёных азёр. Атрымліваюць з прыроднай сыравіны. Выкарыстоўваюць яе смакавую дабаўку да ежы, для атрымання соды, хлору, гідраксіду натрыю і інш.

А.П.Чарнякова.

т. 11, с. 206

АМІНАКІСЛО́ТЫ,

арганічныя (карбонавыя) к-ты, якія маюць у малекуле адну або некалькі амінагруп (NH₂). Адрозніваюць α-амінакіслоты, β-амінакіслоты, γ-амінакіслоты. У прыродзе пашыраны пераважна α-амінакіслоты агульнай формулы H₂N-<FORMULA>-COOH. Амінакіслоты — бясколерныя крышталічныя рэчывы, большасць з якіх добра раствараецца ў вадзе. Амфатэрныя злучэнні маюць уласцівасці к-т і асноў. У жывых арганізмах знойдзена больш за 100 амінакіслот, каля 20 з іх асн. структурныя элементы малекул бялкоў. Іншыя амінакіслоты ўваходзяць у састаў ферментаў, гармонаў, некаторых антыбіётыкаў, вітамінаў і інш. рэчываў, неабходных для жыццядзейнасці арганізма. Могуць быць у тканках жывых арганізмаў у свабодным стане. Біял. роля і функцыі некаторых амінакіслот не высветлены. Шэраг амінакіслот (арніцін, цыстатыянін і інш.) — прамежкавыя прадукты абмену рэчываў.

У большасці прыродных амінакіслот амінагрупа звязана з вугляродам, самым блізкім да карбаксільнай групы; у малекуле β-амінакіслот яна звязана з другім пасля карбаксільнай групы вугляродам. α-амінакіслата падзяляецца на ацыклічныя (тлустага шэрагу) і цыклічныя (араматычнага шэрагу); па колькасці аміна- і карбаксільных груп у малекуле α-амінакіслот адрозніваюць монаамінамонакарбонавыя, напр. гліцын, серын, трэанін; монаамінадыкарбонавыя, напр. аспарагінавая кіслата, глутамінавая кіслата; дыамінамонакарбонавыя к-ты, напр. лізін, аргінін. У прыродзе большая частка α-амінакіслот сінтэзуецца раслінамі, некаторыя з іх (заменныя амінакіслоты) могуць сінтэзавацца і жывёльнымі арганізмамі з неарган. злучэнняў азоту, напр. аміяку і кетонакіслот. Незаменныя амінакіслоты (валін, лейцын, ізалейцын, лізін, трыптафан, феніланін, метыянін, трэанін і інш.) у чалавека і жывёл не ўтвараюцца і паступаюць у арганізм з ежай. Ад нястачы іх у арганізме ўзнікаюць розныя хваробы.

Атрымліваюць і сінтэтычна, у т. л. ва ўмовах, якія мадэліруюць атмасферу першабытнай Зямлі. Амінакіслоты выкарыстоўваюць у медыцыне, для павышэння біял. каштоўнасці некаторых харч. прадуктаў, як зыходныя прадукты ў прамысл. сінтэзе поліамідаў, фарбавальнікаў.

т. 1, с. 318