کاربرد های بی نظیر شیمی آلی

شیمی آلی شیمی کربن است، عنصری که پیوندهای شیمیایی قوی با سایر اتم‌های کربن و همچنین با بسیاری از عناصر دیگر مانند هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و هالوژن‌ها تشکیل می‌دهد. به دلیل تطبیق پذیری آن در تشکیل پیوندهای کووالانسی، بیش از یک میلیون ترکیب کربن شناخته شده است.

بسیاری از آن‌ها فقط از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند که مجموعاً هیدروکربن نامیده می‌شوند. کربن همیشه چهار جفت تشکیل می‌دهد. پیوندهای کووالانسی (چهار جفت الکترون مشترک) که ممکن است به صورت چهار پیوند منفرد در هر اتم، یا دو پیوند منفرد و یک پیوند دوگانه، یا یک پیوند منفرد و یک پیوند سه گانه وجود داشته باشند.

 با توانایی کربن برای پیوند به روش‌های مختلف، بخش مهمی از شیمی آلی تشکیل داده می‌شود که به ساختار ترکیبات مربوط می‌شود. به عنوان مثال، سه ترکیب آلی فرمول مولکولی یکسانی دارند، C 5 H 12 ، اما متفاوت هستند زیرا هر کدام پنج اتم کربن را در آرایش متفاوتی به یکدیگر متصل می‌کنند. فرمول یکسان ترکیبات با ساختارهای مختلف باعث می‌شوند تا ایزومر به وجود آید. در این شیمی ، هر دو ساختار و ترکیب از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

بیشتر بخوانید : 0 تا 100 کاربرد مواد شیمیایی

شیمی آلی چیست؟

شیمی آلی ( Organic Chemistry ) یک حوزه علمی مطالعه است که برای توصیف ساختار، خواص، ترکیب، واکنش‌ها و آماده سازی تمام ترکیبات شیمیایی حاوی عنصر کربن استفاده می‌شود. برخی از صنایع اولیه که از این شیمی برای اهداف تحقیق و توسعه خود استفاده می کنند عبارتند از صنایع دارویی، پتروشیمی، مواد غذایی، بیوتکنولوژی، صنایع آرایشی و تجهیزات آزمایشگاهی است. شیمی مورد استفاده توسط شیمیدان‌های آلی را می‌توان به پنج دسته عمده تقسیم کرد که عبارتند از:

1. تکنیک های آزمایشگاهی عمومی
2. کروماتوگرافی
3. تبلور
4. استخراج
5. تقطیر

 چرا پر‌ استفاده‌‌ترین شاخه شیمی آلی است؟

شیمی آلی یک علم بسیار خلاقانه است که به شیمیدانان اجازه می‌دهد تا مولکول‌ها و ترکیبات را ایجاد و کشف کنند. شیمیدانان آلی بیشتر وقت خود را صرف توسعه ترکیبات جدید و یافتن راه‌های بهتر برای سنتز ترکیبات موجود می‌کنند. شیمی اسانس بخشی از شیمی کربن است که طیف وسیعی از ترکیبات را پوشش می‌دهد.

ایده‌های اولیه حاکی از آن بود که ترکیبات آلی همگی از منابع گیاهی یا حیوانی به دست می‌آیند یعنی محصولات طبیعی هستند و تنها از طریق “نیروهای حیاتی” ذاتی در سلول‌های زنده به وجود می‌آیند. این تعریف دیگر در نتیجه روش‌های مصنوعی آزمایشگاهی مدرن صادق نیست. تعریف مدرن شیمی آلی این است که شیمی ترکیبات کربنی با پیوند کووالانسی است.

رشته‌ی شیمی آلی

شیمی آلی زیرشاخه‌ای اساسی از شیمی است که در رابط با طیف گسترده‌ای از زمینه‌های مهم علمی مانند پزشکی، علم مواد، علوم محیطی و علوم انرژی قرار دارد. بنابراین، مطالعه و پیشرفت این شیمی برای رفاه جامعه حیاتی است. بخش شیمی‌های آلی متشکل از گروه‌های تحقیقاتی در سطح جهانی است که برنامه‌های تحقیقاتی منحصر به فرد و هیجان انگیزی را در زمینه های شیمی و  بین رشته‌ای مانند سنتز آلی، شیمی فلزی آلی و کاتالیز، شیمی فیزیکی آلی و تحلیلی، شیمی زیست آلی انجام می دهند و سلول های خورشیدی و غیره.

جریان شیمی کربن تمام جنبه های شیمی ترکیبات کربن را پوشش می‌دهد، از سنتز و واکنش پذیری مولکول های ساده گرفته تا طراحی داروی درمانی و عملکرد مولکول‌های حیات، مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک. دانش‌آموزانی که این جریان را دنبال می‌کنند، یاد می‌گیرند که چگونه ترکیباتی را با پتانسیل به‌عنوان طعم‌دهنده و عطر، به‌عنوان مواد دارویی یا به‌عنوان کاوشگر برای مطالعه دقیق فرآیندهای بیولوژیکی سنتز کنند.

کاربرد شیمی آلی در زندگی

شیمی آلی مطالعه ترکیبات کربن است که به درک واکنش‌های شیمیایی موجودات زنده و محصولات مشتق شده از آن‌ها گسترش می‌یابد. نمونه‌های متعددی از این شیمی در زندگی روزمره وجود دارد. آن‌ها همه در اطراف ما هستند در اینجا نمونه‌هایی از شیمی کربن در کار آمده است:

• پتروشیمی ها مواد شیمیایی هستند که از نفت خام به دست می‌آیند. تقطیر جزء به جزء مواد خام را با توجه به نقاط جوش مختلف آنها به ترکیبات آلی جدا می کند. به عنوان مثال می‌توان به بنزین، پلاستیک، مواد شوینده، رنگ، افزودنی های غذایی، گاز طبیعی و داروها اشاره کرد.
• صنعت لوازم آرایشی بخش پرسود در این زمینه است. شیمیدان ها تغییرات پوست را در پاسخ به عوامل متابولیک و محیطی بررسی می‌کنند، محصولاتی را برای رفع مشکلات پوستی و افزایش زیبایی فرموله می کنند و نحوه تعامل لوازم آرایشی با پوست و سایر محصولات را تجزیه و تحلیل می‌کنند.

بیشتر بخوانید: خرید ضروری ترین مواد اولیه آرایشی بهداشتی

بیشتر بخوانید : خرید زایلین برای تولید نفت

کاربرد شیمی آلی در صنعت

قبل از توسعه گسترده علم که امکان اختراع مصنوعی را فراهم کند، شیمی آلی تنها چیزی بود که انسان برای حفظ و بهبود زندگی خود به آن نیاز داشت. با وجود بسیاری از مواد معدنی و مصنوعی، این شیمی هنوز نقش بزرگی در صنعت ایفا می‌کند. ناگفته نماند که بسیاری از مواد شیمیایی تازه ی توسعه یافته، مشتقی از ترکیبات آلی هستند. ترکیب آلی به خودی خود ترکیبی است که از منبع طبیعی می‌آید یا به طور طبیعی وجود دارد. تنوع شیمی آلی به طور گسترده ای است و در صنعت اهمیت زیادی دارد.

صنعت نساجی

شیمی آلی علاوه بر اینکه در تولید مواد غذایی کاربرد دارد بلکه در صنعت نساجی هم بسیار مورد توجه قرار گرفته است. احتمالا می دانید گران‌ترین فیبر توسط کرم ابریشم تولید می شود. برخی از بهترین رنگ‌های نساجی از مشتقات آلی هستند. مطمئناً صنعت نساجی دارای ترکیبات معدنی بیشتری است، اما مواد شیمیایی مربوط به صنعت گذشته عمدتاً به منبع آلی از رنگ، ماده تا الگو متکی هستند.

محصولات صنعتی

بسیاری از محصولات صنعتی مواد اصلی خود را از شیمی آلی دارند. پلیمرهایی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند یک ترکیب آلی است. همچنین آمونیاک، نیتروژن، متان، اکتان وجود دارد که برای صنایع مختلف کار می‌کند و صنعت نفت و سوخت که برترین آنها از شیمی آلی بهره می‌برند، نفت و گاز بیشترین سهم را در بودجه کشور داشته است.

کاربرد شیمی آلی در پزشکی و داروسازی

شیمی آلی برای کشف پزشکی بسیار مهم است. بسیاری از داروها از منابع طبیعی تهیه می‌شوند که استخراج صحیح آنها برای سلامت انسان مفید است. علاوه بر این، داروهای حاصل از ترکیبات آلی در مقایسه با داروهای آزمایشگاهی ایمن تر هستند. در اینجا اهمیت شیمی آلی در صنعت داروسازی وجود دارد.

نه تنها شیمی آلی درمان بیماری را فراهم می کند، بلکه از این طریق افراد می توانند علت بیماری را نیز کشف کنند. به طوری که بسیاری از بیماری ها از منبع یا پدیده طبیعی منشا می‌گیرند و با استفاده از آزمایش این شیمی ، دانشمندان می‌توانند برخی از پدیده های بیماری را مشاهده کنند.

بیشتر بخوانید : کیلیت تراپی و درمان بیماری ها

کلام آخر

شیمی‌دان‌های شیمی آلی مصنوعی این قدرت را دارند که برخی از جذاب‌ترین مولکول‌های طبیعت زنده را در آزمایشگاه تکرار کنند و استراتژی‌ها و فن‌آوری‌های مصنوعی توسعه‌یافته خود را برای ساختن انواع آن‌ها به کار ببرند. چنین مولکول هایی زیست شناسی و پزشکی را تسهیل می کنند، زیرا آنها اغلب به عنوان ابزار بیولوژیکی و کاندیدای دارویی برای توسعه بالینی استفاده می کنند.

علاوه بر این، با استفاده از واکنش‌های کاتالیزوری پیچیده و فرآیندهای مصنوعی طراحی شده مناسب، می‌توانند نه تنها مولکول‌های طبیعت و آنالوگ‌های آن‌ها، بلکه بی‌شمار مولکول آلی دیگر را برای کاربردهای بالقوه در بسیاری از زمینه‌های علم، فناوری و زندگی روزمره سنتز کنند.

سوالات متداول

• شیمی آلی در چه صنعت هایی کاربرد دارد؟

شیمی آلی کاربردهای بسیاری در صنعت های متفاوت مانند لوازم آرایش ، پزشکی و داروسازی دارد.