Chương 1
HÓA HỌC HỮU CƠ – HỢP CHẤT HỮU CƠ
1.1 HÓA HỌC HỮU CƠ
1.1.1 Đối tượng của Hóa học hữu cơ
Hóa học hữu cơ là ngành Hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất của carbon. Các nguyên tử carbon không chỉ liên kết được với các nguyên tử của nguyên tố khác mà còn liên kết được với nhau bằng liên kết tương đối bền tạo ra các dạng mạch hở, mạch vòng, từ đơn giản đến cực kỳ phức tạp và đa dạng. Do đó số lượng các hợp chất của carbon gấp hơn mười lần số lượng các hợp chất không chứa carbon của các nguyên tố khác và tỷ số này sẽ ngày càng tăng lên.
Trong tổng số các hợp chất chứa carbon chỉ có một số rất ít là hợp chất vô cơ. Đó là các oxide carbon, muối carbonat, cianua và carbua kim loại,…đại đa số còn lại là hợp chất hữu cơ. Đó là các hydrocarbon (hợp chất hữu cơ đơn giản nhất chỉ cấu tạo bởi carbon và hydro) và các hợp chất phức tạp hơn tức là trong phân tử ngoài C, H còn có các nguyên tố khác như O, N, S, P, halogen,…được gọi là dẫn xuất của hydrocarbon.
1.1.2 Vai trò của Hóa học hữu cơ
Tầm quan trọng của hợp chất hữu cơ không chỉ bởi số lượng của chúng mà còn bởi vai trò to lớn của chúng trong đời sống nhân loại. Các hợp chất hữu cơ tạo ra thức ăn, quần áo, thuốc chữa bệnh và nhiều vật dụng thiết yếu khác. Các hợp chất hữu cơ có mặt ở tất cả các ngành kinh tế và các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật. Chẳng hạn, trong Nông nghiệp, các hợp chất hữu cơ giúp bảo vệ và tăng năng suất cây trồng và vật nuôi; trong Công nghệ thông tin, các màn hình tinh thể lỏng từ các hợp chất hữu cơ đang dần thay thế các màn hình truyền thống,…Hơn thế nữa, hợp chất hữu cơ còn là những hợp chất trung tâm của sự sống trên hành tinh của chúng ta. Thực vậy, các hợp chất hữu cơ tạo ra cơ thể mọi sinh vật, tạo ra protein của máu, thịt, da,…tạo ra các enzyme xúc tác cho các phản ứng xảy ra trong cơ thể. Trong quá trình hô hấp, các hợp chất hữu cơ cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của cơ thể sống. Cũng chính từ các hợp chất hữu cơ đã hình thành nên các phân tử acid deoxiribonucleic (AND) là những phân tử khổng lồ chứa đựng thông tin di truyền của mọi sinh vật.
Nhiệm vụ cơ bản của Hóa học hữu cơ là: Nghiên cứu tổng hợp các hợp chất hữu cơ và tách chiết các hợp chất hữu cơ từ các sản phẩm thiên nhiên; nghiên cứu, xác định các hợp chất hữu cơ; nghiên cứu tính chất và cơ chế phản ứng của các hợp chất hữu cơ. Tất cả nhằm đưa đến những ứng dụng thực tiễn để nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Những thành tựu của Hóa học hữu cơ còn là cơ sở để nghiên cứu hóa học của sự sống và cả quá trình tư duy của con người.
1.2 HỢP CHẤT HỮU CƠ
1.2.1 Đặc điểm và phân loại hợp chất hữu cơ
1.2.1.1 Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ