Υβριδισμός

Ο σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών με επικάλυψη ατομικών τροχιακών δεν μπορεί να ερμηνεύσει τη δομή πολύπλοκων μορίων όπως των οργανικών ενώσεων. Υβριδισμός είναι ο γραμμικός συνδυασμός ατομικών τροχιακών ενός ατόμου, με αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων ισότιμων ατομικών τροχιακών (υβριδισμένα τροχιακά). Παρακάτω αναφέρονται οι δυνατοί τύποι υβριδισμού μεταξύ s και p (sp3 - sp2 - sp).

Υδατάνθρακες

Οι υδατάνθρακες, αποτελούν μια ομάδα οργανικών ουσιών, με γενικό τύπο Cn(H2O)ν. Οι βιολογικής σημασίας υδατάνθρακες ονομάζονται και σάκχαρα ή ακόμα και γλυκίδια αρχίζουν από τους μονοσακχαρίτες (π.χ. γλυκόζη, φρουκτόζη), και φθάνουν μέχρι σύνθετα μόρια, που λέγονται πολυσακχαρίτες, όπως το άμυλο και η κυτταρίνη. Οι υδατάνθρακες αποτελούν σημαντικές συνιστώσες στη διατροφή όλων των ζωικών οργανισμών τροφοδοτώντας αυτούς με την απαιτούμενη ενέργεια επιβίωσης. Τα φυτά δημιουργούν μόνα τους υδατάνθρακες και οξυγόνο από διοξείδιο του άνθρακα και νερό με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Υδατάνθρακες

Πηγή

Οργανική Χημεία: Μ. Κομιώτου, Σ. Λευκοπούλου, Ν. Νικολάου

Εστέρες, Λίπη, Έλαια, Σαπούνια

Eστέρας ονομάζεται κάθε οργανική χημική ένωση η οποία περιέχει (μια τουλάχιστον) καρβοαλκοξυομάδα. Οι εστέρες προέρχονται από τα καρβονικά οξέα με αντικατάσταση ενός τουλάχιστον ατόμου υδρογόνου, μιας τουλάχιστον καρβοξυλομάδας από μία αλκυλομάδα. Οι εστέρες που έχουν προέλθει από εξουδετέρωση κατώτερων οξέων με κατώτερες αλκοόλες είναι υγρές ουσίες κατάλληλες ως διαλύτες. Οι εστέρες από εξουδετέρωση μεσαίων ή κατώτερων οξέων με μεσαίες αλκοόλες είναι συνήθως αρωματικές ενώσεις με ευχάριστη οσμή και αποτελούν τις βασικές ουσίες των φυσικών αρωμάτων. Tα λίπη ονομάζονται οι εστέρες, της γλυκερίνης (τρισθενούς αλκοόλης), με οργανικά οξέα κυρίως μονοκαρβονικά κορεσμένα ή ακόρεστα. Ανάλογα με τη σύστασή τους στη κατάσταση που βρίσκονται, υπό κανονικές συνθήκες, (συνθήκες δωματίου), όταν είναι υγρά ονομάζονται έλαια, ενώ όταν είναι στερεά ονομάζονται στέατα ή απλά λίπη.Τα λίπη είναι πολύ διαδεδομένα τόσο στο ζωικό όσο και στο φυτικό βασίλειο. Εξ αυτού ανάλογα της προέλευσής τους διακρίνονται αμφότερα τα παραπάνω, (λίπη και έλαια), σε ζωικά ή φυτικά. Κατά την θέρμανση των λιπών και ελαίων με καυστικό νάτριο ή κάλιο σχηματίζεται γλυκερίνη και άλατα λιπαρών οξέων. Τα άλατα αυτά ονομάζονται σάπωνες.

ΕΣΤΕΡΕΣ

Πηγή

Οργανική Χημεία: Μ. Κομιώτου, Σ. Λευκοπούλου, Ν. Νικολάου

Αιθέρες, εποξείδια και σουλφίδια

Αιθέρας σύμφωνα με την αρχαία και την μεσαιωνική αντίληψη ήταν το υλικό που γέμιζε τον χώρο του σύμπαντος γύρω από την γήινη σφαίρα. Στο παρελθόν χρησιμοποιήθηκε η ιδέα του αιθέρα για να εξηγηθούν φαινόμενα διάδοσης του φωτός ιδέα που απορρίφθηκε μετά το πείραμα των Μάικελσον και Μόρλεϋ. Το πείραμα αυτό απέδειξε ότι ο αιθέρας είναι ακίνητος ως προς τη γη, το οποίο σημαίνει ότι η γη είναι ακίνητη σε όλο το σύμπαν και επιπλέον έχει αποδειχθεί ότι το φως δεν είναι (μόνο) κύμα. Έτσι, δεν πιστεύεται πλέον ότι υπάρχει ο αιθέρας. Παρόλαυτά η ιδέα της ύπαρξης του αιθέρα ήταν αποδεχτή μέχρι πριν από λίγες δεκαετίες, ενώ την ιδέα της ύπαρξής του εισήγαγαν οι αρχαίοι Έλληνες, ως το πέμπτο στοιχείο τη πεμπτουσία. Ο αιθέρας ήταν το πέμπτο στοιχείο, μαζί με τη φωτιά, τον αέρα, το νερό και τη γη, από τα οποία ήταν φτιαγμένος ο κόσμος. Ενώ τα προηγούμενα στοιχεία δομούσαν τον κόσμο των ανθρώπων, ο αιθέρας πίστευαν ότι δομούσε τον ουρανό, τους πλανήτες, τα άστρα και γενικά τον υπόλοιπο κόσμο. Ο αιθέρας πίστευαν ότι είχε το σχήμα του κανονικού δωδεκάεδρου, γιατί ήταν το μοναδικό κανονικό στερεό του οποίου το ανάπτυγμα δεν αναλυόταν σε ορθογώνια ή ισοσκελή τρίγωνα. Έτσι, του απέδιδαν ξεχωριστές ιδιότητες, αφού ο κόσμος τον οποίο δομούσε ήταν ιδανικός και η κατοικία των θεών. Η ιδέα αυτή για τον αιθέρα διατηρήθηκε και στο Μεσαίωνα με την Αλχημεία.

 

Βιβλιογραφία: 

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΤΟΜΟΣ ΙΙ: McMURRY JOHN, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης

Τερπένια

Τα φυτικά αιθέρια έλαια αποτελούνται κυρίως από τερπένια. Τα τερπένια είναι μικρά οργανικά μόρια που εμφανίζουν τεράστια ποικιλομορφία ως προς τη δομή τους. Σήμερα γνωρίζουμε τη δομή χιλιάδων τερπενίων, μερικά από αυτά είναι υδρογονάνθρακες, άλλα περιέχουν άτομα οξυγόνου, άλλα είναι μόρια ανοιχτής αλυσίδας και άλλα περιέχουν δακτυλίους.
Όλα τα τερπένια σχετίζονται μεταξύ τους, ανεξάρτητα από τις εμφανείς δομικές διαφορές τους. Σύμφωνα με τον κανόνα του ισοπρενίου, που προτάθηκε από το Leopold Ruzicka, τα τερπένια μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχονται από συνένωση κεφαλής – ουράς μονάδων ισοπρενίου(2-μεθυλο-1,3-βουταδιένιο). Ο άνθρακας 1, ονομάζεται κεφαλή της ισοπρενικής μονάδας, ενώ ο άνθρακας 4 θεωρείται η ουρά της. Για παράδειγμα , το μυρκένιο περιέχει δύο ισοπρενικές μονάδες ενωμένες κεφαλή ουρά, σχηματίζοντας έτσι μια ανθρακική αλυσίδα από οκτώ άτομα άνθρακα με δύο διακλαδώσεις από ένα άτομο άνθρακα.

Αντίστοιχα το α-πινένιο περιέχει δύο ισοπρενικές μονάδες συναρμοσμένες σε μια πιο περίπλοκη κυκλική δομή.
Τα τερπένια ταξινομούνται ανάλογα με τον αριθμό των ισοπρενικών μονάδων που περιέχουν. Έτσι, τα μονοτερπένια είναι ενώσεις με 10 άτομα άνθρακα και βιοσυντίθενται από δύο μονάδες ισοπρενίου, τα σεσκιτερπένια έχουν 15 άτομα άνθρακα και προέρχονται από τρία μόρια ισοπρενίου κ.λπ.



Τα μονο- και τα σεσκιτερπένια απαντούν κυρίως στα φυτά, ενώ τα υψηλότερης τάξης τερπένια απαντούν, τόσο στα φυτά, όσο και στα ζώα και πολλά παρουσιάζουν αξιόλογη βιολογική δραστικότητα.

Βιβλιογραφία

John Mc Murry ‘ Οργανική Χημεία, τόμος ΙΙ’ Ηράκλειο 1999