Chimie organique

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Écriture topologique d'un composé organique. La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques. Bien qu'il y ait un recouvrement avec la biochimie, cette dernière s'intéresse spécifiquement aux molécules fabriquées par les organismes vivants. La matière organique ainsi que les composés organiques sont au cœur de ces disciplines. On les désignera sous le
Chimie organique

Écriture topologique d'un composé organique. La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques. Bien qu'il y ait un recouvrement avec la biochimie, cette dernière s'intéresse spécifiquement aux molécules fabriquées par les organismes vivants. La matière organique ainsi que les composés organiques sont au cœur de ces disciplines. On les désignera sous le terme de « substances » organiques.

Historique

Au début du , les chimistes pensaient généralement que les composés des organismes vivants étaient trop complexes de par leur structure et grâce à une 'force vitale' ou vitalisme que l'homme ne pouvait pas synthétiser, ces composés étaient particuliers du fait qu'ils pouvaient se reproduire. Ils appelèrent ces composés 'organiques' et continuèrent à les ignorer. La chimie organique s'oppose par ailleurs à la chimie minérale (ou inorganique), laquelle s'occupe de l'étude des substances issues du monde minéral (la Terre, l'eau et l'atmosphère). Cette séparation tient au fait que jusqu'au début du , on pensait que contrairement aux substances minérales, il était impossible de synthétiser des substances organiques sans l'intervention d'une force vitale non expliquée. Depuis la synthèse accidentelle de l'urée par Friedrich Wöhler en 1828, nous savons qu'il n'en est rien, si bien que cette séparation n'a plus lieu d'exister. De 1850 à 1865, le chimiste français Marcellin Berthelot (1827-1907), professeur au Collège de France, se consacre à la synthèse organique et reconstitue le méthane, le méthanol, l'éthyne et le benzène à partir de leurs éléments, et expose ses théories dans son livre La Chimie Organique Fondée sur la Synthèse. Actuellement, on peut synthétiser près d'un million de composés, parmi lesquels rares sont les produits que l'on trouve dans la nature. La chimie organique se définit maintenant simplement par l'étude des composés à base de carbone autre que les oxydes, les cyanures, les carbonates et les carbures. On l'appelle également la chimie du carbone.

Caractéristiques

La raison pour laquelle il existe autant de composés carbonés est la capacité du carbone de former des liaisons covalentes avec lui-même et donc de former de nombreuses chaînes de différentes longueurs, ainsi que des cycles de différentes tailles. La plupart des composés organiques sont fort sensibles à la chaleur et se décomposent généralement au-dessus de 200°C. Ils ont tendance à être peu solubles dans l'eau, en tout cas moins solubles que les sels inorganiques. En revanche, et à l'inverse de tels sels, ils ont tendance à être solubles dans les solvants organiques tels que l'éther ou l'alcool. D'une manière générale, on peut retenir que les semblables (molécules plus ou moins polaires, protiques etc.) dissolvent les semblables.

Représentation

Les composés organiques sont constitués essentiellement d'atomes de carbone et d'hydrogène. Dans un souci de simplification, les chimistes ont pris l'habitude de représenter les molécules qu'ils manipulent sans faire figurer les atomes de carbone et d'hydrogène. Cette représentation est appelée formule topologique.

Familles

Composés aliphatiques

Ce sont des chaînes de carbone qui peuvent être modifiées par des groupes fonctionnels.
- Les composés carbonés (hydrocarbures)
- Les alcanes
- Les cycloalcanes
- Les alcènes
- Les alcynes
- Les allènes
- Les composés oxygénés
- Les alcools
-
- Les alcools allyliques
-
- Les alcools homo-allyliques
- Les éthers
- Les époxydes
- Les oximes
- Les cétals (et les hémi-cétals, les acétals, les hémi-acétals)
- Les cétones
-
- Les cétones α-β-insaturés
-
- Les énols
- Les aldéhydes
- Les acides carboxyliques et leurs dérivés:
-
- Les esters (et les lactones)
-
- Les amides (et les lactames)
-
- Les halogénures d'acyles
-
- Les anhydrides
- Les cétènes
- Les isocyanates
- Les ortho-esters
- Les glucides
- Les composés azotés
- Les amines
- Les imines
- Les énamines
- Les nitriles
- Les iso-nitriles
- Les amides (et les lactames)
- Les isocyanates
- Les oximes
- Les azotures
- Les composés halogenés
- Les halogénures d'acyles
- Les dérivés halogénés
- Les composés phosphorés
- Les phosphines

composés aromatiques

Les composés aromatiques doivent répondre à 3 critères :
- contenir un cycle d'atomes de carbone du genre de celui du benzène ou similaire,
- avoir un système conjugué de types pi-sigma-pi ou p-sigma-pi (avec sigma = simple liaison; pi = double liaison et p = doublet non liant),
- respecter la règle de Huckel. Si le cycle contient un atome autre que du carbone, on parle d'hétérocycle.
- Les composés du benzène
- Le benzène et ses dérivés
- Les benzoïdes (Benzènes polycycliques)
- Les fullerènes
- Les phénols
- Les amines aromatiques
- Les hétérocycles
- La pyridine
- Le furane
- Le thiophène
- Le pyrrole
- La porphyrine
- La chlorine

Autres

On peut également citer les composés issus d'autres branches reliées à la chimie organique:
- Les polymères
- Les composés organo-métalliques
- Les ylures de phosphore
- Les bases très forte (20
Sujets connexes
Acid   Acide carboxylique   Addition nucléophile   Alcane   Alcool (chimie)   Alcool allylique   Alcool homo-allylique   Alcyne   Alcène   Aldéhyde   Allène   Amide   Amine (chimie)   Amine aromatique   Anhydride   Aspirin   Atmosphère (Terre)   Atome   Azoture   Bayer   Benzène   Biochimie   Biophysique   Carbonate   Carbone   Carbure   Catalyseur et réaction d'Adkins   Chaleur   Chaîne carbonée   Chimie   Chiralité   Chlorine   Chronologie des événements signifiants en biologie et en chimie   Collège de France   Composé organique   Cyanure   Cycloalcane   Cétone   Cétone α-β-insaturé   Cétène   Degré Celsius   Eau   Ester   Force vitale   Formule topologique   Fraction   Friedrich Wöhler   Fullerène   Furane   Groupe fonctionnel   Halogénure d'acyle   Hydrocarbure   Hydrogène   Hétérocycle   Imine   Isocyanate   Isomérie   Lactame   Lactone   Liaison covalente   Marcellin Berthelot   Matière organique   Molécule   Méthane   Méthanol   Nitrile   Nomenclature des molécules organiques   Organisme vivant   Ortho-ester   Oxime   Oxydation d'un alcool   Oxydation de Kornblum   Oxydation de Swern   Oxydation et réduction en chimie organique   Oxyde   Phosphine   Phénol (groupe)   Polarité   Polymère   Porphyrine   Pyridine   Pyrrole   Quinine   Représentation des molécules   Règle de Markovnikov   Règle de Zaïtsev   Réaction de Friedel-Crafts   Réaction de Pinner   Réaction de Wittig   Réactions de Wurtz et de Wurtz-Fittig   Réarrangement de Beckmann   Réduction de Birch   Réduction de Clemmensen   Soap   Solvant   Substitution nucléophile   Substitution électrophile aromatique   Synthèse chimique   Terre   Thiophène   Urée   Vitalisme   William Henry Perkin  
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