compuesto orgánico

El vitalismo fue una concepción extendida que sostiene que las sustancias que se encuentran en la naturaleza orgánica se forman a partir de los elementos químicos por la acción de una "fuerza vital" ^{[ 6 ]} o "fuerza de vida" ( vis vitalis ) que solo poseen los organismos vivos. ^{[ 7 ]}

En la década de 1810, Jöns Jacob Berzelius argumentó que debía existir una fuerza reguladora dentro de los cuerpos vivos. Berzelius también sostuvo que los compuestos podían distinguirse según requirieran organismos para su síntesis (compuestos orgánicos) o no ( compuestos inorgánicos ). ^{[ 8 ]} El vitalismo enseñaba que la formación de estos compuestos "orgánicos" era fundamentalmente diferente de la de los compuestos "inorgánicos" que podían obtenerse a partir de los elementos mediante manipulaciones químicas en laboratorios. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

El vitalismo sobrevivió durante un breve período tras la formulación de las ideas modernas sobre la teoría atómica y los elementos químicos . Se puso en tela de juicio por primera vez en 1824, cuando Friedrich Wöhler sintetizó ácido oxálico , un compuesto que se sabía que solo se encontraba en organismos vivos, a partir de cianógeno . Otro experimento fue la síntesis de urea que Wöhler realizó en 1828 a partir de las sales inorgánicas cianato de potasio y sulfato de amonio . La urea se había considerado durante mucho tiempo un compuesto "orgánico", ya que se sabía que solo se encontraba en la orina de los organismos vivos. A los experimentos de Wöhler le siguieron muchos otros, en los que se produjeron sustancias "orgánicas" cada vez más complejas a partir de sustancias "inorgánicas" sin la participación de ningún organismo vivo, refutando así el vitalismo. ^{[ 11 ]}

Aunque el vitalismo ha sido desacreditado, la nomenclatura científica conserva la distinción entre compuestos orgánicos e inorgánicos . El significado moderno de compuesto orgánico es cualquier compuesto que contiene una cantidad significativa de carbono, a pesar de que muchos de los compuestos orgánicos conocidos hoy en día no tienen ninguna relación con ninguna sustancia presente en los organismos vivos. E.J. Corey propuso el término carbogénico como una alternativa moderna a orgánico , pero este neologismo sigue siendo relativamente desconocido. ^{[ 12 ]}

Como se describe detalladamente a continuación, cualquier definición de compuesto orgánico que utilice criterios simples y de amplia aplicación resulta insatisfactoria en diversos grados. La definición moderna y comúnmente aceptada de compuesto orgánico se reduce esencialmente a cualquier compuesto que contenga carbono, excluyendo varias clases de sustancias tradicionalmente consideradas " inorgánicas ". La lista de sustancias excluidas varía según el autor. Sin embargo, existe un consenso general en que hay (al menos) algunos compuestos que contienen carbono que no deberían considerarse orgánicos. Por ejemplo, casi todas las autoridades exigirían la exclusión de las aleaciones que contienen carbono, incluido el acero (que contiene cementita , Fe₃C ), así como otros carburos metálicos y semimetálicos (incluidos los carburos "iónicos", p. ej., _Al₄C₃ y CaC₂ y los carburos "covalentes", p. ej., B₄C y SiC , y los compuestos _de intercalación de _{grafito ,} p . ej _{. ,} KC₈ ) . Otros compuestos y materiales que la mayoría _{de las} autoridades consideran "inorgánicos" incluyen: carbonatos metálicos , óxidos simples de carbono ( CO , CO₂ y posiblemente C₃O₂ ), los alótropos del carbono, derivados _de cianuro que no contienen un residuo orgánico (por ejemplo, KCN , (CN) ₂, BrCN, anión cianato OCN⁻, etc.) y análogos más pesados ​​de los mismos (por ejemplo, anión ciafido CP⁻, _CSe₂ , COS ; aunque el disulfuro ^de carbono CS₂ a menudo ^se clasifica como un disolvente orgánico ₎ . _Haluros de carbono sin hidrógeno (por ejemplo, _CF₄ y CClF₃ ) , fosgeno ( COCl₂ ), carboranos , carbonilos metálicos ₍ por ejemplo, _{tetracarbonilo} de níquel ), anhídrido melítico ₍ C₁₂O₉ ) _y otros oxocarbonos exóticos también son considerados inorgánicos por algunas autoridades.

El tetracarbonilo de níquel ( Ni(CO) _₄ ) y otros carbonilos metálicos suelen ser líquidos volátiles, como muchos compuestos orgánicos, pero contienen únicamente carbono unido a un metal de transición y a oxígeno, y a menudo se preparan directamente a partir de metal y monóxido de carbono . El tetracarbonilo de níquel se clasifica típicamente como un compuesto organometálico, ya que cumple con la definición amplia que establece que la química organometálica abarca todos los compuestos que contienen al menos un enlace covalente carbono-metal; se desconoce si los compuestos organometálicos forman un subconjunto de los compuestos orgánicos. Por ejemplo, la evidencia de enlaces covalentes Fe-C en la cementita , ^{[ 13 ]} un componente principal del acero, la sitúa dentro de esta definición amplia de organometálico, pero el acero y otras aleaciones que contienen carbono rara vez se consideran compuestos orgánicos. Por lo tanto, no está claro si la definición de organometálico debería restringirse, si estas consideraciones implican que los compuestos organometálicos no son necesariamente orgánicos, o ambas cosas.

Los complejos metálicos con ligandos orgánicos pero sin enlaces carbono-metal (por ejemplo, (CH ₃ CO ₂ ) ₂ Cu ) no se consideran organometálicos; en cambio, se denominan compuestos organometálicos (y podrían considerarse orgánicos).

La definición relativamente estricta de compuestos orgánicos como aquellos que contienen enlaces C–H excluye compuestos que (histórica y prácticamente) se consideran orgánicos. Ni la urea CO(NH₂ ₎ ₂ _ni el ácido oxálico (COOH) _₂ son orgánicos según esta definición, sin embargo, fueron dos compuestos clave en el debate sobre el vitalismo. No obstante, el Libro Azul de la IUPAC sobre nomenclatura orgánica menciona específicamente la urea ^{[ 14 ]} y el ácido oxálico ^{[ 15 ]} como compuestos orgánicos. Otros compuestos que carecen de enlaces C–H pero que tradicionalmente se consideran orgánicos incluyen el bencenohexol , el ácido mesoxálico y el tetracloruro de carbono . El ácido melítico , _que no contiene enlaces C – H, se considera un posible compuesto orgánico en el suelo marciano . ^{[ 16 ]} Terrestremente, este, y su anhídrido, _el anhídrido melítico , están asociados con el mineral melita ( Al₂C₆ (COO) ₆ _· 16H₂O ₎ .

Una definición ligeramente más amplia de compuesto orgánico incluye todos los compuestos que contienen enlaces C–H o C–C. Esto aún excluiría la urea. Además, esta definición sigue dando lugar a divisiones algo arbitrarias en conjuntos de compuestos de carbono-halógeno. Por ejemplo, según esta regla , _el CF₄ y _el CCl₄ se considerarían "inorgánicos", mientras que _el CHF₃ , _el CHCl₃ y el _C₂Cl₆ serían orgánicos, aunque estos compuestos comparten muchas propiedades físicas y químicas _.

Los compuestos naturales son aquellos producidos por plantas o animales. Muchos de ellos aún se extraen de fuentes naturales, ya que su producción artificial resultaría más costosa. Algunos ejemplos son la mayoría de los azúcares , ciertos alcaloides y terpenoides , algunos nutrientes como la vitamina B12 _y , en general, aquellos productos naturales con moléculas grandes o estereoisométricamente complejas presentes en concentraciones razonables en los organismos vivos.

Otros compuestos de suma importancia en bioquímica son los antígenos , los carbohidratos , las enzimas , las hormonas , los lípidos y los ácidos grasos , los neurotransmisores , los ácidos nucleicos , las proteínas , los péptidos y los aminoácidos , las lectinas , las vitaminas y las grasas y los aceites .

Los compuestos que se preparan mediante la reacción de otros compuestos se conocen como " sintéticos ". Pueden ser compuestos que ya se encuentran en plantas o animales, o compuestos artificiales que no se dan de forma natural . ^{[ 17 ]}

La mayoría de los polímeros (categoría que incluye todos los plásticos y cauchos ) son compuestos orgánicos sintéticos o semisintéticos.

Muchos compuestos orgánicos —dos ejemplos son el etanol y la insulina— se fabrican industrialmente utilizando organismos como bacterias y levaduras. ^{[ 18 ]} Por lo general, se altera el ADN de un organismo para que exprese compuestos que normalmente no produce. Muchos de estos compuestos modificados mediante biotecnología no existían previamente en la naturaleza. ^{[ 19 ]}