ประวัติและความสำคัญของเคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์ (organic chemistry) ในสมัยก่อน หมายถึง การศึกษาสารประกอบที่ได้จากธรรมชาติและสิ่งมีชีวิต เช่น ควินินที่ใช้รักษาไข้มาลาเรีย สกัดได้จากเปลือกของต้นซินโคนา ถ่านหินและสารประกอบปิโตรเลียมต่าง ๆ ได้จากฟอสซิล ซึ่งเกิดจากการทับถมของซากสิ่งมีชีวิต จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1828 ได้มีนักเคมีชาวเยอรมัน ชื่อ Friedrich Wöhler ได้ค้นพบวิธีเตรียมยูเรีย (urea) ขึ้นในห้องปฏิบัติการ ซึ่งยูเรียนี้เป็นสารประกอบที่พบในปัสสาวะ แต่เขาได้สังเคราะห์ขึ้นจากเกลืออนินทรีย์ คือ แอมโมเนียมไซยาเนตดังสมการ
ต่อมาได้มีผู้สังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ขึ้นมากมาย ความหมายของคำว่า เคมีอินทรีย์ก็ค่อย ๆ เปลี่ยนไป ปัจจุบันคำว่า เคมีอินทรีย์ หมายถึง การศึกษาทางเคมีของสารประกอบที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ เรียกสารประกอบอินทรีย์ (organic compounds) ซึ่งสารประกอบอินทรีย์ที่ถูกค้นพบจากธรรมชาติ และจากการสังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการจนถึงปัจจุบันมีมากมายและนำมาใช้ประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น ผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียมและเชื้อเพลิง ใยสังเคราะห์ต่าง ๆ สารเคมีทางการเกษตร ยารักษาโรค สารทำความเย็น สารเติมแต่งในอาหารและสารถนอมอาหาร ผงซักฟอก สี วัตถุระเบิดต่าง ๆ เป็นต้น
สารประกอบอินทรีย์ หมายถึง สารประกอบเคมีที่อยู่ในสถานะใดก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส ที่ประกอบด้วยโมเลกุลคาร์บอนยกเว้นสารประกอบบางชนิดที่ไม่จัดว่าเป็นสารประกอบอินทรีย์แม้ว่าจะมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบก็ตาม ตัวอย่างเช่น สารประกอบคาร์ไบน์, คาร์บอเนต,ออกไซด์ของคาร์บอนและไซยาไนด์ เช่นเดียวกับอัญรูปของคาร์บอน อย่างเช่น เพชรและแกรไฟต์ ซึ่งถูกจัดเป็นสารประกอบอนินทรีย์ ความแตกต่างระหว่างสารประกอบคาร์บอนที่เป็นสารประกอบ “อินทรีย์” และ “อนินทรีย์” นั้น ถึงแม้ว่า “จะมีประโยชน์ในการจัดระเบียบวิชาเคมีอย่างกว้างขวาง… แต่ก็ค่อนข้างไร้เหตุผลอยู่เหมือนกั
เคมีอินทรีย์ (Organic Chemistry)
หมายถึงสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเกี่ยวกับชนิด สมบัติ การสังเคราะห์ และปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์
สารอินทรีย์หมายถึงสารประกอบที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ทั้งที่เกิดจากสิ่งมีชีวิต และจากการสังเคราะห์ ยกเว้นสารต่อไปนี้ ซึ่งเป็นสารอนินทรีย์
- ออกไซด์ของคาร์บอน เช่น CO2
- เกลือคาร์บอเนต ( ) และไฮโดรเจนคาร์บอเนต ( ) เช่น แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (NaHCO3)
- เกลือคาร์ไบด์ เช่น แคลเซียมคาร์ไบด์ (CaC2)
- เกลือไซยาไนด์ เช่น โพแทสเซียมไซยาไนด์ (KCN) , โซเดียมไซยาไนด์ (NaCN)
- เกลือไซยาเนต เช่น แอมโมเนียมไซยาเนต (NH4OCN)
- สารที่ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนเพียงชนิดเดียว เช่น เพชร แกรไฟต์ ฟุลเลอรีน
การจำแนกประเภท
สารประกอบอินทรีย์สามารถจำแนกได้หลายวิธี การจำแนกแบบหนึ่งที่เห็นได้อย่างชัดเจน คือ สารประกอบธรรมชาติกับสารประกอบสังเคราะห์ สารประกอบอินทรีย์ยังสามารถจำแนกประเภทหรือแยกย่อยจากการมีเฮเทโรอะตอม นั่นคือ สารประกอบโลหะอินทรีย์ ซึ่งมีพันธะระหว่างคาร์บอนกับโลหะและสารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์ ซึ่งมีพันธะระหว่างคาร์บอนกับฟอสฟอรัส
การจำแนกประเภทอีกแบบหนึ่งนั้น แบ่งตามขนาดของสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งใช้แยกระหว่างโมเลกุลเล็กกับพอลิเมอร์
สารประกอบธรรมชาติ
สารประกอบธรรมชาติ หมายความถึง สารประกอบที่ผลิตขึ้นจากพืชหรือสัตว์ สารประกอบจำนวนมากยังคงถูกสกัดจากแหล่งธรรมชาติ เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้จะแพงกว่ามากหากผลิตขึ้นโดยมนุษย์ ตัวอย่างเช่น น้ำตาลส่วนใหญ่ อัลคาลอยด์และเทอร์ปินอยด์บางชนิด สารอาหารบางชนิด เช่น วิตามินบี12 และโดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติเหล่านี้ที่มีโมเลกุลซับซ้อนขนาดใหญ่มักจะพบในความเข้มข้นพอสมควรในสิ่งมีชวิต
สารประกอบอื่นที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในชีวโมเลกุล คือ แอนติเจน, คาร์โบไฮเดรต, เอ็นไซม์, ฮอร์โมน, ลิพิตและกรดไขมัน, สารสื่อประสาท, กรดนิวคลีอิก, โปรตีน, เพปไทด์และกรดอะมิโน, เลกติน, วิตามินและไขมันและน้ำมัน
สารประกอบสังเคราะห์
สารประกอบที่ถูกจัดเตรียมขึ้นโดยการทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นจะถูกเรียกว่า “สารประกอบสังเคราะห์” สารประกอบเหล่านี้อาจเป็นสารประกอบที่พบอยู่แล้วในพืชหรือสัตว์ (สารประกอบกึ่งสังเคราะห์) หรือสารที่ไม่พบตามธรรมชาติก็ได้ พอลิเมอร์ส่วนใหญ่ ซึ่งรวมไปถึงพลาสติกและยาง เป็นสารประกอบอินทรีย์สังเคราะห์หรือกึ่งสังเคราะห์
ประวัติ
แต่เดิมนักเล่นแร่แปรธาตุในอดีตและนักวิทยาศาสตร์ในสมัยต่อมาเคยจัดให้สารที่มาจากสิ่งมีชีวิตเป็นสารอินทรีย์ แต่ต่อมาฟรีดริช เวอเลอร์สามารถสังเคราะห์ยูเรียขึ้นจากเกลืออนินทรีย์โพแทสเซียมไซยาเนตและแอมโมเนียมซัลเฟตได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1828 เดิมยูเรียเคยถูกจัดให้เป็นสารประกอบอินทรีย์ เนื่องจากมันเป็นที่รู้จักกันว่าเกิดขึ้นเฉพาะในปัสสาวะของสิ่งมีชีวิต การทดลองของเวอเลอร์นั้นติดตามมาด้วยเกตสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นจากสารอินทรีย์ได้โดยไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ
ปัจจุบันยังไม่มีการจำกัดเป็นกาก หนังสือเรียนบางเล่มจำกัดความไว้ว่าจะต้องเป็นสารที่มีพันธะ C-H หนึ่งตำแหน่งหรือมากกว่า ส่วนบางเล่มจำกัดความว่า สารประกอบอินทรีย์ทุกชนิดมีพันธะ C-C ส่วนหนังสือเล่มอื่นกล่าวว่าหากโมเลกุลของสารใดมีคาร์บอน สารนั้นจะเป็นสารอินทรีย์
Friedrich Wöhler
ออกไซด์อย่างง่ายของคาร์บอนกับไซยาไนต์ เช่นเดียวกับอัญรูปของคาร์บอนและเฮไลด์คาร์บอนอย่างง่ายและซัลไฟต์ ซึ่งมักจะถูกจัดให้เป็นสารอนินทรีย์
กล่าวโดยสรุป คือ สารประกอบคาร์บอนส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์และสารประกอบส่วนใหญ่ที่มีพันธะ C-H เป็นสารอินทรีย์เช่นกัน แต่ไม่จำเป็นว่าสารประกอบอินทรีย์จะต้องมีพันธะ C-H เสมอไป อย่างเช่น ยูเรีย
ขอบคุณข้อมูล https://www.scimath.org/
