Charles Gerhardt
(1816–1856)

A típusokról*

Ann. chim. Phys., 37: 285–342 (1853)

in: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900
(Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)


A kémikus állandó célkitûzése, hogy a szerves vegyületeket sorozatokba rendezze, vagyis meghatározza azokat a törvényeket, amelyek szerint egy elem vagy elemcsoport más elemekkel való helyettesítése egy adott típus tulajdonságait módosítja. Ez a laboratóriumában elõállított ezernyi vegyület számára tehát a sorozatok felállításának eszköze.  Ma, a tudomány nem kielégítõ állapota mellett, még sok vegyületre van szükség, de késõbb, egyes sorozatok ismeretében nem szükséges a sok újabb vegyület közvetlen tanulmányozása, mert ezek tulajdonságai ugyanolyan biztonsággal megjósolhatók majd, mint ma a propil- vagy a butil-alkoholé – még akkor is, ha ezeket a vegyületeket nem állítjuk elõ.

A tudomány mai állása mellett a szerves vegyületek három-négy típusba sorolhatók. ... Ezek a következõk:

víz……………….....H2O
hidrogén…………...H2
hidrogén-klorid……HCl
ammónia…………...H3N
Ha a hidrogéneket más csoportokra cseréljük, ezekbõl a típusokból megkapjuk a savakat, az alkoholokat, az étereket, a hidrideket, a gyököket, a szerves kloridokat, az acetonokat [ketonokat] és a lúgokat.

Az egyes típusokban kialakuló sorzatoknak vannak szélsõ tagjai, ezeket a sorozat pozitív vagy bal oldalának, illetve negatív vagy jobb oldalának nevezhetjük. Ha egy hidrogént helyettesítõ szerves csoport a pozitív oldalon van, a keletkezõ vegyület ugyanarra az oldalra esik; az etil-, CH3, metil-, C2H3, [ezek nyilvánvalóan nyomdahibák] amil-, C5H11, csoport például a szubsztitúció révén alkoholokat eredményez, melyek a vízhez hasonlítanak; az aldehidek vagy gyökök a hidrogénhez, az éterek a sósavhoz, a lúgok az ammóniához hasonlítanak. Azok a csoportok, amelyekrõl beszélek, valójában a káliumhoz vagy más, erõsen elektropozitív fémhez hasonlítanak; a belõlük képzõdött oxidok (az alkoholok) és a lúgok bázisokként viselkednek, amennyiben a sorozat másik végén elhelyezkedõ savakkal reagálnak.

Más szerves csoportok, például a cián-, CN, az acetil-, C2H3O, a benzoil, C7H5O a fenti típusok hidrogénjét helyettesítve olyan vegyületekhez vezetnek, amelyek távolabb kerülnek, mint a hidrogénnel alkotott vegyületek; az új vegyületek jobbra tolódnak el, a negatív oldal felé.  …

Ha a víz típusú vegyületek hidrogénjének felét szénhidrogéncsoportra, CH3, C2H5 stb. cseréljük, alkohol keletkezik; ha az összes hidorgént ilyen csoportra cseréljük, a megfelelõ éter képzõdik.

Ha az iménti vegyületek hidrogénjének felét olyan csoportra cseréljük, amely szenet, hidrogént és oxigént is tartalmaz, hidratált egybázisú sav keletkezik, amely az ecetsavra hasonlít. Ha a víz két hidrogénatomját cseréljük ugyanerre a csoportra, a megfelelõ savanhidrid képzõdik. … Végül, ha a víz két hidrogénatomjának egyikét szénhidrogéncsoportra, például etil- vagy metilcsoportra cseréljük, a másikat olyan oxigéntartalmú csoporttal helyettesítjük, mint amilyen egy egybázisú savban van, a sav észterét kapjuk meg.

A hidrogén típusú vegyületek ugyanolyan szubsztitúciókon eshetnek át, mint a víz típusúak, és ugyanannyi új vegyületet hozhatnak létre.

A metánhoz hasonló vegyületek, a hidridek, nyilvánvalóan olyan kapcsolatban vannak a hidrogénnel, mint az alkoholok a vízzel; az etil- és a metilgyökök felelnek meg az alkoholok étereinek. Az aldehidek úgy viszonyulnak a hidrogénhez, mint az egybázisú savak a vízhez; az acetil-, a benzoil-  és a többi oxigéntartalmú gyök a savanhidridnek felel meg; végül az acetonok, amint Chancel úr már felhívta a figyelmet, az anhidridek észtereit képviselik, és ennek  megfelelõen olyan viszonyban vannak a hidrogénnel, mint az egybázisú savak észterei a vízzel.

A sósav típusú vegyületekbõl – ha a szubsztitúciót szénhidrogéncsoportokkal végezzük – hidroklorid-észterek keletkeznek, tehát olyan kloridok, amelyek hasonlítanak a kálium-kloridra vagy az elektropozitív elemek kloridjaira; míg ha ugyanezt a szubsztitúciót egybázisú savak csoportjaival hajtjuk végre, a savaknak megfelelõ elektronegatív kloridok keletkeznek, például acetil-klorid vagy benzoil-klorid.

Végül az ammónia típusú vegyületek lúgokat képeznek, amelyek a savakkal egyesülnek, vagy amidokká alakulnak át, amelyek a bázisokkal (például ezüst-, higany-, réz-oxiddal) reagálnak, aszerint,  hogy az ammónia hidrogénjeit bázisokat (alkoholokat, szerves oxidokat) vagy szerves savakat képezõ csoportok helyettesítik. Az ammónia-oxid-hidráthoz hasonló vegyületek a savas amidok reprezentálják a sorozat túlsó végét.

Ebbõl a rövid összegzésbõl is látható, hogy a sorozatok fogalma hogyan segíti elõ a szerves vegyületek általános elméletének egyszerûsítését. Számuk és sokféleségük nem rémítõ többé, mert a minden kapcsolatot nélkülözõ speciális elméletek alkalmazása helyett, amint étereknek, amidoknak, lúgoknak vagy savaknak nevezzük õket, egyszerûen olyan vegyületekké válnak, amelyek tulajdonságai megjósolhatók a sorozatukban elfoglalt helyük alapján. A rendszer elõnye az is, hogy a benne szereplõ összes vegyület képzõdésére és elbontására hasonló módszert kínál. A kísérletek valóban azt mutatják, hogy szinte minden szerves vegyület az ásványi kémiából ismerthez hasonló kettõs bomlás eredménye.



*Gerhardt elfogadta Laurent "egységes" elméletét (nukleusz-elméletét), s a gyökök és típusok elméletével egészítette ki. Elgondolása szerint az összes szerves vegyület négy szervetlen vegyülettípus egyikével rokon. Ezekkel a típusokkal a legtöbbb szerves reakció kettõs bomlásként (cserebomlásként) értelmezhetõ. Gerhardt úgy gondolta, hogy a szerves vegyületek képletei nem utalnak a molekulák szerkezetére, csak a reakcióikat jelzik, ezért elméletét nem fejlesztette tovább.

Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/