Органическая химия играет ключевую роль в жизни человека и природы. Основу всего живого составляют природные органические вещества и их превращения. Именно они лежат в основе биохимии и молекулярной биологии, которые изучают процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне.
Синтетические органические соединения широко применяются в различных отраслях промышленности: фармацевтике, косметологии, нефтепереработке, сельском хозяйстве, химической и полимерной промышленности. Они используются в производстве продуктов питания, топлива, лекарств, моющих средств, красок, взрывчатых веществ, строительных материалов, а также в создании транспортных средств, печати книг и освоении космоса.
Трудно представить сферу деятельности, где органическая химия не нашла бы применения.
Разнообразие органических соединений обусловлено уникальными свойствами атома углерода. Он способен образовывать между собой простые, двойные и тройные связи, создавать молекулы с практически неограниченным числом атомов, формировать линейные, разветвленные цепи и кольцевые структуры. Углерод также образует прочные связи с различными элементами периодической системы, а явление изомерии дополнительно увеличивает количество возможных соединений.
Такое многообразие органических веществ подчеркивает значимость органической химии как одной из крупнейших отраслей современной науки. Основным её методом является синтез, который не только позволяет установить строение сложных соединений, но и дает возможность создавать вещества, не встречающиеся в природе.
Для успешного проведения органического синтеза необходимы глубокие теоретические знания, практический опыт и правильный выбор инструментов, что обеспечивает создание самых сложных молекул.
Современная органическая химия изучает как природные вещества, выделенные из растительных и животных организмов, так и соединения, полученные искусственно с помощью органического синтеза в лабораториях или на производстве.
Некоторые органические соединения известны человечеству уже десятилетиями, другие находятся на стадии исследования, а третьи только начинают раскрываться науке. Однако завершить развитие органической химии невозможно, ведь её многообразие заложено в самой природе.
Продукты питания, одежда, обувь, лекарства, краски, строительные материалы, электрооборудование, синтетические волокна, пластмассы, резина, взрывчатые вещества и даже усилители производительности — это лишь часть достижений, которые обеспечивает человеку органическая химия.
Органическая химия тесно связана с медициной, поскольку большинство современных лекарственных препаратов представляют собой органические соединения. Благодаря сотрудничеству химиков, врачей, микробиологов и фармацевтов удалось не только определить структуру многих природных веществ, используемых в медицине, но и синтезировать их искусственным путём.
Кроме того, разработаны соединения, которые отличаются от природных аналогов, но обладают схожими или даже более эффективными свойствами. Некоторые из них не встречаются в природе, но успешно применяются для лечения различных заболеваний.
Синтетические полимерные материалы также играют важную роль в медицине. К примеру, из них изготавливают одноразовые шприцы, искусственные клапаны сердца и другие медицинские устройства.
Лекарственные препараты обычно классифицируют по их терапевтическому эффекту. Так, противомикробные средства, такие как стрептоцид, норсульфазол, сульфален и другие, помогают бороться с инфекционными заболеваниями. Обезболивающие препараты, такие как ацетилсалициловая кислота (аспирин), парацетамол или анальгин, снимают боль, не вызывая потери сознания.
Существуют также лекарства, влияющие на сердечно-сосудистую систему (нитроглицерин, анапрелин, дибазол), антигистаминные препараты для лечения аллергии, средства для борьбы с онкологическими заболеваниями и психофармакологические препараты, которые корректируют психическое состояние человека.
Медицина давно и успешно использует полимерные материалы в хирургии. Полимеры применяются при операциях на костях и суставах, для закрытия дефектов черепа, реконструкции связок и позвоночника. Из них изготавливают протезы внутренних органов, сосудов, пищевода, желчных протоков, клапанов сердца и других элементов. Пластическая хирургия с помощью полимеров позволяет корректировать дефекты лица, заменять части носа, мочки ушей и глазницы. Во время операций широко используются материалы, такие как лавсан, полипропилен, капрон и кремнийорганические полимеры.
Полимеры находят широкое применение и в стоматологии, особенно для изготовления искусственных зубов и протезов. Полиакриловые полимеры идеально подходят для этих целей, так как они окрашиваются в естественный цвет зубов и десен, не впитывают остатки пищи, устойчивы к воздействию микробов, гибки и достаточно прочны.
Хирургический шовный материал из полимеров, который легко растворяется и не вызывает негативного воздействия на ткани, также играет важную роль.
Ассортимент полимерных материалов, применяемых в медицине, постоянно расширяется. Среди них полиэтилен низкого давления, пенополиуретан, полипропилен, эпоксидные, полиэфирные и кремнийорганические полимеры. Кроме того, созданы специальные клеи для соединения тканей во время операций.
Резина тоже остаётся важным материалом в медицине — от резиновых грелок до специальных кроватей для пациентов с ожогами.
Органическая химия играет ключевую роль в развитии фармацевтической промышленности, поскольку основная часть всех лекарств создаётся синтетическим путём. Благодаря химии в медицине произошли настоящие революции: без неё у нас не было бы обезболивающих, снотворных, антибиотиков и витаминов.
К незаменимым производным органической химии относятся природный газ, уголь и нефть. Эти углеводороды служат сырьём для производства полиэтилена, красок, фенолов, а также бензина. Например, октановое число, важный показатель качества бензина, определяет устойчивость топлива к преждевременному возгоранию. Чем выше этот показатель, тем эффективнее работает двигатель.
Органическая химия занимает значительное место в нашей жизни. Она лежит в основе молекулярной биологии и широко используется при создании синтетических материалов: красок, лаков, пластмасс, ароматических веществ, средств защиты растений и многих других продуктов.
Трудно переоценить значение органической химии в современном мире. Без её достижений многие привычные аспекты нашей жизни стали бы невозможными. Более того, развитие этой науки открывает новые горизонты и возможности в медицине, технологиях и экологии, формируя будущее человечества.
Факультет ЕНФ РТСУ