Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё – технология институти

1-боб «Органи кимё» фанинг мақсад ва вазифалари
Маъруза режаси:

1. 
   Органик кимё фани
   
2. 
   Уни мустақил фан сифатида ажралиб чиқиш сабаблари
   
3. 
   Ривожланиш тарихи
   

«Органик кимё» углеводородлар ва уларнинг ҳосилалари кимёсини ўрганади. Ҳозирги вақтда органик бирикмалар таркибига углерод ва водороддан ташқари даврий системанинг дейярли барча элементлари киради.
Органик кимёнинг алоҳида фан сифатида ажралиб чиқишига қуйидагилар сабаб бўлган:

• 
  органик моддаларнинг сонининг кўплиги, ҳозирги вақтда уларнинг сони ўн миллиондан ортиб кетган;
  
• 
  органик моддаланинг инсон ҳаёти фаолиятидаги аҳамиятининг катта эканлиги;
  
• 
  органик моддаларнинг ўзига хос ҳусусиятларга эга эканлиги, уларниг барчаси ёнувчан, аксарияти диссоциацияга учрамайди ва ташқи таъсирга чидамсиз;
  
• 
  органик кимё юксак тараққий этган материяни ўрганади.
  

Органик кимё мустақил фан сифатида XIX асрнинг иккинчи яримларидан бошлаб шакллана бошлади. Аммо, бизнинг аждодларимиз органик бирикмалар билан бундан минг йиллар аввал ҳам таниш бўлганлар. Улар ўсимликлардан ёғларни ажратиб олишни, бўёқлар, қанд, эфир мойлари, пиво, вино, сирка, совун тайёрлашни билганлар. Кейинчалик бу бирикмаларни шаклини ўзгартириш билан шуғулланганлар.
Табиий бирикмаларни қайта ишлашда энг биринчи ҳайдаш усулидан фойдаланилган. Ҳайдаш орқали IХ асрда сиркадан сирка кислота, бижғиган суюқликдан ХI асрда этил спирти, ХVI асрда эса этил спиртини сульфат кислота билан ҳайдаш орқали этил эфири, табиий қатронлардан қаҳрабо ва бензой кислоталар олинди. Кейинчалик керакли моддаларни қайта кристаллаш, сув буғи билан ҳайдаш орқали ажратиб олиш усуллари яратилди.
ХVIII асрнинг иккинчи яримида М.В. Ломоносов ва Лавуазьелар, моддалар массасининг сақланиш қонунини кашф этдилар. Шу вақтдан бошлаб кимёга кимёвий тахлил, яъни модда таркибини сифат ва миқдор жиҳатдан аниқлаш усули кириб келди.
Кимёвий моддаларнинг биринчи синфланиши Лемернинг дарслигида 1875 йилда берилган эди. У, келиб чиқиши инсон, ҳайвон ва ўсимликлар билан боғлиқ моддаларни органик бирикмаларга, қолганларини эса ноорганик бирикмалар жумласига киритган. Аммо, бу органик моддаларни ноорганик бирикмалардан ажратишга имкон бермади. Масалан, қаҳрабо кислота ноорганик бирикмалар жумласига мансуб эди, яъни уни қаҳрабони ҳайдаш орқали олинар эди, поташ эса ўсимлик моддалари группасига мансуб бўлиб қолди (ўсимликларни ёқилганда ҳосил бўладиган кулда калий карбонат бўлади). Кальций фосфат ҳам ҳайвонот моддалари гуруҳига киритилди (суякни қиздирганда кальций фосфати ҳосил бўлади).
ХIХ асрнинг биринчи ярмида углерод бирикмалари кимёсини алоҳида фан сифатида ажратиш таклиф этилди.
ХIХ асрнинг бошларида швед кимёгари Берцелиус органик бирикмаларни сифат ва миқдор жиҳатидан таҳлил қилиш борасида иш олиб боради ва бунинг натижасида у шундай хулосага келади: органик моддалар инсон, ўсимлик ва ҳайвон организмларида илоҳий куч таъсирида ҳосил бўлади.
Бу витализм (ҳаёт кучи) назариясини келиб чиқишига сабаб бўлди. Витализм назарияси органик кимёни ривожланишига сезиларли тўсқинлик қилди. Органик бирикмаларни синтез қилишга ўринишларни чеклади. Аммо, бу назария кимёвий тажрибалар асосида тез орада бартараф этилди.
Немис олими Вёлер ноорганик моддалардан фойдаланиб 1824 йилда шавел кислотани, 1828 йилда мочевинани синтез қилди. Рус олими Н.Н. Зинин 1842 йилда авваллари ўсимликлардан олинадиган анилинни синтез йўли билан олди. 1845 йилда немис олими Кольбе сирка кислотани, 1854 йилда француз олими Бертло ёғларни, 1961 йилда рус олими А.М. Бутлеров биринчи маротаба шакар моддаларни синтез усули билан олди.
Витализмнинг ҳалокати ХIХ асрнинг биринчи ярмида органик кимёнинг асосий усули – органик синтез усулини муваффақиятли ривожланишига сабаб бўлди.
XIX асрнинг иккинчи ярмиларида ўсимлик, ҳайвон ва инсон организмларида учрайдиган жуда кўп моддалар синтетик усулда олина бошланди. Бу синтезлар натижасида олимлар органик моддаларнинг олиниш жараёнлари кимёнинг умумий қонуниятларга бўйсунишлигини аниқладилар.
Дастлаб органик кимёда радикаллар назарияси вужудга келди. Бу назариянинг тарафдорлари (Дюма, Берцелиус, Либих) ноорганик бирикмалар оддий радикаллардан, органик бирикмалар эса мураккаб радикаллардан (атом ёки атомлар гуруҳи) ташкил топган бўлиб, бу радикаллар кимёвий жараёнлар натижасида бир бирикма таркибидан иккинчи бирикма таркибига ўзгармасдан ўтади деб тушунтирдилар. Немис олими Либих аччиқ данак мойидан фойдаланиб таркибида бензоил радикали – С₆Н₅СО- бўлган бензоил альдегидини С₆Н₅СНО; бензой кислотани - С₆Н₅СООН; бензоил хлоридни С₆Н₅СОСl ва бошқаларни ажратиб олди.
Органик бирикмаларга хлорнинг таъсирини ўрганган Дюма радикалларнинг кимёвий жараёнлар вақтида ўзгаришлари мумкинлигини исботлади, яъни сирка кислотага хлорнинг таъсири натижасида метил радикалидаги водородлар хлор билан алмашиниши мумкинлигини кўрсатди:

Шундан сўнг радикаллар назариясининг ўрнини кўпроқ такомиллашган ҳамда катта тажриба натижаларига асосланган типлар назарияси эгаллайди. Бу назариянинг тарафдорлари (Жерар, Лоран, Дюма)нинг фикрига кўра, ноорганик бирикмалар билан органик бирикмаларни тузилишлари ўртасида муайян ўхшашлик бор. Бу ўхшашлик уларнинг кимёвий хоссаларида ҳам акс этади. Шундай қилиб, дастлаб тўртта, водород хлорид, сув, аммиак ва метан типлари яратилди. Сувнинг типига барча кислород сақловчи органик бирикмалар киритилди.

Типлар назарияси сунъий ва зўрма-зўракилик билан XIX аср ўрталарида бошланган катта тажрибалар натижасида олинган моддаларни синфлашга имкон берди. Лекин бу назария органик бирикмаларнинг янги синфлари мавжудлигини ва уларни олиш усулларини олдиндан айтиб беришга ожизлик қилди.

Органик кимёнинг кейинги тараққиёти тубдан янги назария яратишни тақозо этар эди.
XIX асрнинг 60 йилларига келиб органик кимёда катта бой материаллар тўпланган эди, немис кимёғарлари Кекуле ва Колбелар шотландиялик олим Купер билан бир вақтда углероднинг тўрт валентлилигини, унинг ўз-ўзи билан, металл ва металлмаслар билан очиқ ёки ёпиқ занжир ҳосил қилиб бирика олишлигини, бунда у ўзининг бир, икки, ёки уч валентлилигини сарфлашини исботладилар. Кўпер кимёвий бирикмалардаги боғланишни чизиқча билан ифодалашни таклиф этади.
1858 йилдан бошлаб А.Н. Бутлеров кимёвий тузилиш назарияси устида ишлай бошлади. Бу назарияни яратишда у М.В. Ломоносов ва Дальтоннинг атомистик ва материалистик қарашларига асосланган бўлиб, ундан қуйидаги ҳулосалар келиб чиқади:

1. 
   Молекулада атомлар маълум бир изчилликда боғланганлар; ҳар қандай мураккаб молекуланинг кимёвий табиати ундаги атомларининг табиати, сони, кимёвий тузилишига боғлиқ бўлади.
   
2. 
   Молекулада атомлар ўзаро доимий таъсирда бўладилар. Бевосита боғланган атомлар бир-бирига кўпроқ, бевосита боғланмаганлари эса камроқ таъсир этади.
   
3. 
   Молекуланинг физик ва кимёвий хоссалари унинг кимёвий тузилишига боғлиқ бўлади.
   
4. 
   Модданинг хоссаларини ўрганиш натижасида унинг кимёвий тузилишини аниқлаш мумкин ва аксинча унинг тузилишини билган ҳолда унинг хоссаларини аниқлаш мумкин.
   

Бу назария аввалги барча мавжуд назариялардан тубдан фарқ қилиб, изомерия ҳодисасини, кўп номальум бирикмаларнинг олиниш усулларини тушунтириб бера олди. Бу назария кейинчалик Кекуле томонидан яратилган ароматик бирикмаларнинг тузилиш назарияси ҳамда Вант Гофф ва Лебель томонидан яратилган молекуладаги атомларнинг жойлашиш назариясини стереокимёвий назариялар билан тўлдирилди. Кимёвий тузилиш назариясининг яратилиши XIX асрнинг охирларида «Органик кимё» фани ва саноатининг гуркираб ўсишига сабаб бўлди. Бу даврга келиб органик кимёнинг синтетик усуллари кимё саноатига кириб кела бошлади.
Кокс кимёси асосида синтетик бўёқлар, портловчи моддалар, тиббий дори-дармонлар ишлаб чиқарила бошланди. ХХ асрнинг 20 йилларига қадар кимё саноати Германияда гуркираб ўсди. 1920 йиллардан бошлаб АҚШ кимё саноатининг ривожланиши бўйича дунёда биринчи ўринга чиқиб олди. Бу ерда органик бирикмаларнинг асосий хом ашёси бўлган нефтдан фойдаланилди. Нефт асосида сунъий ёқилғи ва сурков мойлари, эритувчилар, лак ва бўёқлар, кейинроқ эса пластик массалар ишлаб чиқарилди.
Ўзбекистонда ҳам кейинги йилларда кимё фани ва саноати гуркираб ўсди, кўплаб янги заводлар қурилди. Шу жумладан «Навоиазот», Чирчиқ «Электрохимпром» бирлашмалари, Фарғона фуран бирикмалари заводи, Самарқанд, Қўқон ўғит заводлари ва бошқалар кимё саноатимизнинг фаҳри ҳисобланади. 2000 йилнинг бошларида йилига 125 минг тонна этилен ишлаб чиқара оладиган Шўртан газ-кимё мажмуаси ишга туширилди.
Йирик кимёгар олимлар, академик О.С. Содиқов, С. Юнусов, М.Н. Набиев, Х.У. Усмонов, А.С. Султонов, Ю.Т. Тошпўлатов, М.А. Асқаров, Н.Р. Юсупбеков, А.Б.Қўчқоровларнинг номи чет-элларда ҳам маълум.
Диёримизда табиий газ, нефт, пахта, газ конденсати каби арзон хом ашёларнинг мавжудлиги органик кимё фани ва саноатининг ривожланишига муҳим омил бўлди.
Ҳозирги кунга келиб органик кимё фани юксак даражада ривожланди. Жонли дунёнинг ҳаёт фаолиятида муҳим аҳамиятга эга бўлган гемин, гемоглобин, хлорофилл, витаминлар, алколоидлар, антибиотиклар, гормонлар синтез усулида олинмоқда. Нуклеин кислоталар тўлиқ синтез қилиб олинди. Уларнинг оқсил синтезидаги аҳамияти насл белгиларининг сақланиши ва ўтишидаги аҳамияти аниқланди.
Кимё фани ва саноатининг ривожланиши натижасида бирикмаларни физик-кимёвий текширишнинг ядро ва электрон пара-магнит резонанси, масс-спектроскопия, инфрақизил спектроскопия, хроматография каби янги усуллари яратилди.
Авваллари ойлар, йиллар давомида бажариладиган ишлар юқоридаги усуллар ёрдамида бир неча соат ёки дақиқа давомида бажарилиши мумкин.