EL-MO II Moleküle, Schulbuch

5 Die Anfänge und heute Organische Chemie heute Die organische Chemie hat sich im Laufe der Zeit weit von ihrem Ursprung entfernt. Heute versteht man unter organischer Chemie die Chemie der Kohlenstoffverbin- dungen. Nur der elementare Kohlenstoff, seine Oxide, die Kohlensäure, Carbonate und Carbide, zählen zur anorganischen Chemie. Zur Zeit sind mehr als 15 Millionen organische Verbindungen bekannt. Ihre Vielfalt reicht vom einfachsten organischen Molekül, dem Methan, bis zu komplizierten, teilweise sehr großen Molekülen, die entweder natürlich vorkommen oder synthetisch hergestellt werden (Abb. 5.1). Die mögliche Zahl der verknüpften C-Atome ist praktisch unbegrenzt. Kohlenstoff-Atome können sich zu linearen und verzweigten Ketten, zu Ringen und Gerüsten verbinden. Am Aufbau organischer Stoffe sind nur wenige Atomsorten beteiligt. Eine Vielzahl organischer Verbindungen besteht nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff (Kohlen- wasserstoffe). Auch Sauerstoff und in weiterer Folge Stickstoff, Schwefel und Phos- phor sind wichtige Bestandteile von organischen Verbindungen (Abb. 5.2). Die Trennung der Stoffe in organische und anorganische erweist sich, trotz oftma- liger Bestrebungen sie aufzuheben, als sinnvoll. Es bestehen deutliche Unterschiede bei technischen Verfahren, bei Analysenmethoden und auch bei den Rohstoffen. Früher wurde vor allem Steinkohlenteer – der bei der Verkokung von Steinkohle zur Gewinnung von Leuchtgas anfallende zähflüssige Rückstand – und später Kohle – Umwandlung vor allem in Ethin – als Rohstoff für synthetisch-organische Stoffe verwendet, während heute Erdölprodukte und Erdgas die wichtigsten Ausgangs- stoffe zur Herstellung organischer Verbindungen sind. Vor allem der seit Ende der 1950er Jahre steigende Bedarf an Vergasertreibstoffen führte zu einer Ablöse der Steinkohle durch Erdölprodukte, da bei der Benzinher- stellung größere Mengen von Ausgangsstoffen – vor allem an Ethen – für organi- sche Synthesen anfielen. Das seit Ende der 1960er Jahre aufkommende ökologische Denken erforderte eine massive Umstellung der Produktionsverfahren in die Rich- tung, dass so wenig wie möglich bzw. so gut wie möglich entsorgbare Nebenpro- dukte erwünscht waren. Diese Entwicklung führte zu einem verstärkten Einsatz von Erdgas als Rohstoff für organische Synthesen. In den letzten Jahren treten immer mehr Gedanken in den Vordergrund, erneuerbare Rohstoffe – so genannte „rene- wables“ – anstelle von Erdölprodukten und Erdgas einzusetzen. Abb. 5.1: Organische Moleküle in verschiedenen Mo- delldarstellungen Abb. 5.2: Die Elemente der organischen Chemie Li Na K Rb Cs Fr Be Ca Mg Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf Db V Nb Ta Jl Cr Mo W Mn Tc Re Fe Ni Co Cu Zn Cd Hg Al Ga In Tl Ce Th Pr Pa Nd U Pm Sm Eu Gd Tb Np Pu Am Cm Bk Dy Er Ho Tm Yb Lu Cf Es Fm Md No Lr Ru Os Pd Pt Rh Ir Ag Au Rf Bh Hn Mt B S Ge Sn Pb As Sb Bi Se Te Po Cl Br I At F Ar Kr Xe Rn Ne He C N O P S H H C H H H C H 2 C HC C CH 2 CH CH CH 3 CH 3 H 3 C C C O H H H H H H C C C S H N H H H H O H O H Methan: Hauptbestandteil des Erdgases Terpinen: enthalten im Zitronenöl Ethanol: Der bekannte Weingeist Cystein: Eine schwefelhältige Aminosäure Testosteron: Ein Sexualhormon O OH CH 3 CH 3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv