شيمي آلي چيست؟
شيمي آلي بخشي از دانش شيمي است که به بررسي هيدروکربن‌ها مي‌‌پردازد. به همين دليل به آن شيمي ترکيبات کربن نيز گفته مي‌شود.
پسوند «آلي» يادگار روزهايي است که مواد
شيميايي را بسته به اين که از چه منبعي به دست مي‌آمدند، به دو دسته معدني و
آلي تقسيم مي‌کردند. مواد معدني آنهايي بودند که از معادن استخراج مي‌شدند
و مواد آلي آنهايي که از منابع گياهي يا حيواني يعني از موادي که توسط
موجودات زنده توليد مي‌شدند، به دست مي‌آمدند. در واقع تا پيرامون سال ۱۸۵۰
بسياري از شيميدانان معتقد بودند که خاستگاه مواد آلي بايد موجودات زنده
باشند و در نتيجه اين مواد را هرگز نمي‌توان از مواد معدني سنتز نمود.
حتي پس از آن که مشخص شد اين مواد لزوماً
نبايستي از منابع زنده به دست ايند و مي‌توان آنها را در آزمايشگاه سنتز
کرد، باز هم مناسبت داشت تا نام آلي براي توصيف آنها و موادي همانند آنها
حفظ شود. اين تقسيم‌بندي بين مواد معدني و آلي تا به امروز حفظ شده است.
◄
شيمي کربن:
موادي که از منابع آلي به دست مي‌ايند،
در يک خصوصيت مشترکند: همه آنها داراي عنصر کربن هستند. امروزه اگر چه هنوز
بسياري از ترکيبات کربن به آساني از منابع گياهي و جانوري بدست مي‌ايند،
وليکن بسياري از آنها نيز سنتز مي‌شوند. از ترکيبات گاهي از مواد معدني
مانند کربناتها و سيانيدها سنتز مي‌شوند ولي غالباً از ساير مواد آلي تهيه
مي‌گردند.
دو منبع بزرگ مواد آلي که از آنها مواد
آلي ساده تأمين مي‌شوند، نفت و ذغال سنگ است. (هر دو اينها از مفهوم قديمي
«آلي» بوده و فراورده تجزيه (کافت) گياهان و جانوران هستند). اين ترکيبات
ساده به عنوان مصالح ساختماني در ساختن ترکيبات بزرگ‌تر و پيچيده‌تر مصرف
مي‌شوند.
نفت
و زغال سنگ سوختهاي فسيلي هستند که در طي هزاران سال بر روي هم انباشته
شده وغير قابل جايگزيني هستند. اين مواد، بويژه نفت، جهت رفع نيازهاي انرژي
که به طور دائم در حال افزايش است، با سرعت خطرناکي مصرف مي‌گردند. امروزه
کمتر از ۱۰٪ نفت براي ساختن مواد شيميائي مصرف مي‌شود و قسمت اعظم آن براي
توليد انرژي سوزانده مي‌شود. خوشبختانه منابع ديگري براي ايجاد نيرو از
قبيل منبع خورشيدي، گرماي زمين، باد، امواج، جزر و مد و انرژي هسته‌اي وجود
دارد.
اما چگونه مي‌توان منبع ديگري به جاي
مواد آلي پيدا نمود؟ البته در نهايت بايد به جايي که سوختهاي سنگواره‌اي از
آنجا ناشي مي‌شوند يعني توده زيستي برگشت، اما اين بار به طور مستقيم و
بدون دخالت هزاران سال. توده زيستي قابل تجديد است و چنانچه به طور مناسب
مصرف شود، تا زماني که ما بر روي اين سياره بتوانيم وجود داشته باشيم آن هم
باقي مي‌ماند. در ضمن مي‌گويند که نفت با ارزش‌تر از آن است که سوزانده
شود.
چه خصوصيتي در ترکيبات کربن وجود دارد که
آنها را از ترکيبات مربوط به صد و چند عنصر ديگر جدول تناوبي متمايز
مي‌سازد؟ لااقل قسمتي از اين جواب به نظر مي‌رسد که چنين باشد: تعداد بسيار
زيادي از ترکيبات کربن وجود دارند که مولکولهاي آنها مي‌توانند بسيار بزرگ
و پيچيده باشد. تعداد ترکيباتي که داراي کربن هستند چندين برابر بيشتر از
تعداد ترکيبات بدون کربن است. اين مواد آلي در خانواده‌هاي مختلف قرار
مي‌گيرند، و معمولاً در بين مواد معدني، همتايي ندارند.
◄
مولکولهاي آلي :
مولکولهاي آلي شامل هزاران اتم شناخته
شده‌اند، و ترتيب قرار گرفتن اتمها حتي در مولکولهاي نسبتاً کوچک بسيار
پيچيده است. يکي از مسايل اصلي در شيمي آلي، آگاهي از طرز قرار گرفتن اتمها
در مولکولها و يا تعيين ساختمان ترکيبات است. راه‌هاي زيادي براي شکستن
اين مولکولهاي پيچيده و يا نوآرايي آنها براي ايجاد مولکولهاي جديد وجود
دارد؛ روشهاي مختلفي براي اضافه نمودن اتمهاي جديد به اين مولکولها و يا
جايگزين نمودن اتمهاي جديد به جاي اتمهاي قديم وجود دارد. بخش کلان شيمي
آلي به پژوهش در مورد اين واکنشها اختصاص دارد، يعني تشخيص اين که اين
واکنشها کدامند، چگونه انجام مي‌شوند و چگونه مي‌توان از آنها براي سنتز يک
ترکيب دلخواه استفاده نمود.
اتمهاي کربن مي‌توانند به ميزاني که براي
اتم هيچ عنصر ديگري مقدور نيست، به يکديگر بپيوندند. اتمهاي کربن
مي‌توانند زنجيرهايي شامل هزاران اتم و يا حلقه‌هايي با اندازه‌هاي متفاوت
ايجاد نمايند؛ زنجيرها و حلقه‌ها مي‌توانند داراي شاخه و پيوندهاي عرضي
باشند. به اتمهاي کربن اين زنجيرها و حلقه‌ها، اتمهاي ديگري که عمدتاً
هيدروژن و همچنين فلوئور، کلر، برم، يد، اکسيژن، نيتروژن، گوگرد، فسفر و
ساير اتمهاي گوناگون ميپيوندد.
هر آرايش مختلف از اتمها مربوط به ترکيب
متفاوتي است، و هر ترکيب يک رشته ويژگيهاي شيميايي و فيزيکي ويژه خود را
دارد. از اين رو غيرمنتظره نيست که امروزه بيشتر از ده ميليون ترکيب شناخته
شده کربن وجود داشته باشد و هر سال به اين تعداد نيم ميليون ترکيب تازه
افزوده گردد. تعجب‌آور نيست که بررسي اين ترکيبات، رشته ويژه‌اي را در شيمي
به خود اختصاص دهد.
شيمي آلي اهميت فوق‌العاده زيادي در
تکنولوژي دارد و در واقع، شيمي رنگدانه‌ها و داروها، کاغذ و جوهر، رنگهاي
نقاشي و پلاستيکها، بنزين و تايرهاي لاستيکي است؛ همچنين، شيمي غذايي است
که مي‌خوريم و لباسي است که مي‌پوشيم.
شيمي آلي شالوده زيست‌شناسي و پزشکي است. ساختمان موجودات زنده، به غير از آب، عمدتاً از مواد آلي ساخته شده‌اند؛ مولکولهاي مورد بحث در زيست‌شناسي مولکولي همان مولکولهاي آلي هستند. زيست‌شناسي در مقياس مولکولي همان شيمي آلي است. شايد دور از انتظار نباشد که بگوئيم ما در عصر کربن زندگي مي‌کنيم. هر روزه، روزنامه‌ها ذهن ما را متوجه ترکيبات کربن نظير کلسترول و چربيهاي اشباع نشده، هورمونها و استروئيدها، حشره‌کشها و فرومونها، عوامل سرطانزا و شيمي درماني، DNA و ژنها مي‌نمايند. به خاطر نفت، جنگها به راه افتاده است.
وقوع دو فاجعه بشريت را تهديد مي‌کند و هر دو ناشي از تجمع ترکيبات کربن در جو است؛ يکي نازک شدن لايه ازن که عمدتاً به واسطه وجود کلروفلوئورو کربنها است و ديگري پديده گلخانه که به خاطر حضور متان، کلروفلوئور و کربنها و سرآمد همه کربن دي‌اکسيد است.
شايد به همين مناسبت بوده است که مجله Science در سال ۱۹۹۰، الماس را که يکي از فرمهاي آلوتروپي کربن است به عنوان مولکول سال انتخاب کرده است. و مولکول آلوتروپ تازه‌ياب فولرن باکمينستر کربن ۶۰ (buckminsterfullerene-C۶۰) است که هيجان بسياري را در دنياي شيمي ايجاد کرده است، هيجاني که از زمان ککوله تاکنون ديده نشده است.
عنوان: شيمي آلي چيست؟
نويسنده: غريبه ايميل: A 4800.blogfa@gmail.com
منبع اطلاعاتي: www.4800.blogfa.com