1. Conceptos previos
Química Orgánica
La
química orgánica o química del carbono es la rama de la química que estudia una clase de moléculas
que contienen carbono formando enlaces covalente carbono – carbono o carbono –
hidrogeno y otros heteroatomos, también conocidos como compuestos orgánicos.
Friedrich
Wolhler yArchibald Scott Couperson se les considera los padres de la química orgánica
A
principios del siglo diecinueve se habían acumulado muchas pruebas sobre la
naturaleza, propiedades físicas y reacciones de los compuestos inorgánicos,
pero se sabía relativamente poco sobre los compuestos orgánicos. Se sabía por
ejemplo, que los compuestos orgánicos estaban constituidos solo por unos pocos
elementos, como el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el azufre,
además se sabía que contrariamente a los materiales inorgánicos, los compuestos
orgánicos eran fácilmente combustibles y mucho de ellos reaccionaban con la luz
y el calor, además de los ácidos y bases fuertes. En este entonces, era claro
que la materia se dividía en materia viva y materia inerte. Alrededor de la
anterior clasificación se desarrolló una corriente de pensamiento conocida como
vitalismo, según la cual los
compuestos orgánicos, propios de los seres vivos, solo podían existir y ser sintetizados
por organismos vivos, los cuales imprimían su fuerza o esencia vital a dichos procesos . El principal abanderado de esta corriente era
el químico sueco John Jacob Berzelius (1779- 1848). Paradójicamente, uno de sus aprendices, Friedrich Wohler (1800-1882), fue quien
contribuyó en mayor medida a derrumbar el vitalismo. Wohler descubrió, en 1828,
que al calentar una solución acuosa de cianato de amonio, una sal inorgánica,
se producía urea, compuesto orgánico presente en la orina de algunos animales.
Esto mostraba que era posible sintetizar compuestos orgánicos sin la
intervención de seres vivos, es decir, sin la mediación de una fuerza vital.
Por la misma época, se demostró que extractos de células muertas podían generar
reacciones orgánicas, con lo cual se habían descubierto las enzimas. Luego, hacia 1861, el
químico alemán August Kekule (1829-1896) propuso que los compuestos orgánicos se estructuraban
sobre un esqueleto básico de átomos de carbono, en el cual se insertaban átomos
de otros elementos. El aporte más importante de Kekule fue el elucidar la
estructura del benceno, compuesto de gran importancia, industrial y bioquímica.
En
las primeras décadas del siglo XX, surge la bioquímica
como rama de la química encargada del estudio de
los compuestos y los procesos de tipo orgánico. En 1944 se descubre que los
genes son fragmentos de ácidos nucleicos y que éstos constituyen el código de
la estructura química de los seres vivos. Luego, en 1953, Watson y Crick descubren la estructura
tridimensional del ADN.
Actualmente,
nos encontramos ante un amplio horizonte de posibilidades de manipulación
genética y bioquímica de los procesos orgánicos.
Para
terminar es bueno aclarar que, si bien los trabajos de Wöhler y sus contemporáneos,
habían refutado de manera contundente la idea de que la materia se dividía en
viva e inerte, la designación de orgánica, para esta rama de la química, se siguió empleando debido a su
utilidad práctica para delimitar un grupo de compuestos con algunas
características en común. Hoy se admite que el rasgo común entre los compuestos
clasificados como orgánicos es que todos ellos contienen el
elemento
carbono. En consecuencia, la definición
moderna de química orgánica es la de química de los compuestos del carbono.
Análogamente, los compuestos inorgánicos, con excepción de algunos como CO2, CO, HCN, H2CO3, Na2CO3, etc. son todos aquellos
que no contienen carbono.
1.2 ¿Cuál es la importancia
de la química orgánica?
En
primer lugar, los compuestos derivados de la combinación del carbono con un
cierto número de otros elementos, son la materia prima con la cual se ha
construido la vida en el planeta. De manera que el estudio de la química
orgánica es la base para la comprensión del funcionamiento de los seres vivos,
aspecto estudiado específicamente por la bioquímica.
En
segundo lugar, la posibilidad de extraer, purificar y modificar
intencionalmente una gran variedad de compuestos orgánicos, así como el desarrollo
de procesos industriales con los cuales ha sido viable la síntesis artificial
de otros compuestos, ha revolucionado la forma de vida de las personas en la
civilización actual. Algunos ejemplos de productos derivados de compuestos
orgánicos son: el papel, las telas de algodón, los combustibles (petróleo,
ACPM, carbón), las drogas (como la penicilina) y las vitaminas. Así mismo,
compuestos orgánicos sintetizados artificialmente son: los plásticos, los
detergentes, los pesticidas, los colorantes, algunas fibras (rayón, dacrón, nailon,
orlón) y algunas drogas (como la cortisona y varios antibióticos)
Muchos
de estos productos son a su vez materia prima para otro gran número de
productos industriales.
A
lo largo del presente texto estudiaremos la naturaleza de muchas de estas
sustancias incluyendo sus estructuras, su comportamiento químico y sus métodos
de preparación.
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