O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

Organik kimyogar oʻz fani haqida. Bu maʻlumot ingliz organik kimyogari A.R. Todd (1907- yil) risolasi asosida tayyorlandi. Aleksander Todd tabiiy birikmalar kimyosi, bioorganik kimyo, ayniqsa, nuklein kislotalar kimyosi sohalarining asoschisidir. Birinchi marta organik tadqiqot usullarini rentgenokristallografiya bi­lan qoʻshib, B₁₂ vitamini tuzilishini aniqladi. 1057- yili nukleotidlar va nuklein kislotalar sohasidagi ishlari uchun Nobel mukofoti laureati boʻldi.
Organik kimyo fan sifatida tashkil etilganiga 140-150 yil boʻlmoqda. XIX asr boshlarida va 70- yillargacha qilingan ishlarning barchasi bilan tanishdik. Organik kimyoda nazariy asoslar barqarorligi hamita sezilib turadi, ammo oxirgi 100 yilda bizning kundalik turmushimizda organik kimyo sanoati eng muhim oʻrin tutganini aytmoq ham joizdir. Organik kimyoning birinchi sanoat tarmogʻi boʻyoq ishlab chiqarish edi.
1856-yili ingliz olimi U.G.Perkin (1838-1907 yy.) xinin sintez qilmoqchi boʻlib, qizil boʻyoq oldi. Uning foydali tomonini tushungan Per­kin bu moddani "Movein" nomi bilan atab, sanoat miqyosida ishlab chiqarishni yoʻlga qoʻydi va sintetik boʻyoq sanoatiga asos soldi. Fan rivoji uchun yana bir muhim sanoat ishlab chiqarish usuli 1868- yili Grabe va Liberman tomonidan yaratildi. Ular alizarinni rux kukuni bilan qaytarib, antrasen olishdi, 1869-yili esa antraxinonni bromlab antrasen orqali alizarin olish mumkinligini isbotladilar. Alizarin Yevropada marena oʻsimligidan ekstraksiyalash usuli bilan olinar edi. Germaniyada alizarin boʻyoqlari olishning sanoat usulida yoʻlga qoʻyilishi juda katta yer maydonlarining boʻshashiga olib keldi. Alizarin temir ishtirokida binafsha, xrom ishtirokida jigarrang, alyuminiy-kaliyli achchiqtosh bilan och-yashil rang beradi. Indigo boʻyoqlari ham sanoat miqyosida olina boshlandi, bu ishlar 1879-yili Bayer tomonidan amalga oshirildi. Sanoat usulida boʻyoq ishlab chiqarish oʻz davrida plastmassa, sintetik tolalar, detergentlar va pestisidlar sintezi sohasini shakllantirdi.
Taxminan 1900-yilardan boshlab organik-kimyogarlar yana qaytadan tirik tabiatdan olingan moddalarni sanoatda tadbiq etish ustida ish boshladilar. Organik kimyo fani rivojlanishining II bosqichi boshlandi. Alkaloidlar, terpenlar, oqsil, polipeptid, purin, oʻsimlik pigmentlari va xlorofillni oʻrganish boshlandi. Bu taxminan 1930-yillargacha davom etdi va or­ganik kimyo fan sifatida yangi nazariyalarining yaratilishi uning barqaror rivojini taʻmin etdi. Endi organik kimyoning yangi nazariy yutuqdari fi­zika fani orqali bu soha muvozanatini siljitib, yangi fan boʻlimi – fizik - organik kimyoni yaratdi.
Natijada XX asr 20-yillaridayoq organik kimyo oʻzining II bosqich taraqqiyotining yuksak choʻqqisini egallab, yangi III bosqich darajasiga koʻtarilishga tayyor edi. Bungacha organik-kimyogarlar tabiiy birikmalarning tuzilishi bilan qiziqar edilar, ammo ularning oʻsimlik va tirik organizmdagi bajaradigan funksiyasini oʻrganish asosan biokimyogarlar vazifasi hisoblanar edi. 1930-yillar boshlanishida Yevropada bir qator yetuk olimlardan R. Kun (1900-1967 -yy.), A. Butenandt (1903-y), P. Karrer(1889-1971- yy.), L. Rujichka (1887-1976- yy.), A. Todd ( 1907-y) bevosita struktur tuzilish va ularning funksiyasi orasidagi mutanosiblikni oʻrgana boshladilar. Bu yoʻnalish yangi organik kimyo fani rivojlanishining qariyb 30 yilini oʻz ichiga oldi. Bu yangi taraqqiyot bosqichi ikki fan-texnika yutuqlari bilan bogʻliqdir:
1. Birinchisi - kimyoviy kashfiyot, Preglning mikrotahlil usuli ochildi, bunda endi kimyogarlar 0,25 g. moddani tahlil qilish imkoniyatiga ega boʻldilar.
2. Ikkinchisi - biologik kashfiyotlardan biri shuki tabiiy manbalardan vitamin va gormonlarning ajratib olinishi amalga oshirildi.
Avvalgi 30 yil davomida organik kimyoda eksperimental usullar deyarli oʻzgarmagan boʻlsa, endi mikromiqdordagi moddalar bilan ishlash usuli shakllandi, xromatografiya usuli qayta ochildi. Xromatografiyaning yupqa qatlam va adsorbentlar usuli organik tadqiqotlar revolyusiyasiga olib keldi. 1934-36 yillar davomida ingliz olimlari A. Todd va Dj. Berdjerlarning hamkorlik ishlari natijasida vitamin B₁₂ (tiamin)ning beri-beri kasaliga qarshi ishlatilishi va uning samaradorligi yangi vitaminlar sinteziga olib keldi. Toddning bu sohadagi ishlari faqat vitaminlarning struktur tuzilishni aniqlash emas, balki ular tirik organizmda juda oz miqdorda nima qilishi mumkinligini oʻrganishga qaratildi. Biokimyogarlar bu paytda ATF, kokarboksilaza, kozimaza va hokazo kofermentlarni aniqlashdi. Loman va Shyuster kokarboksilaza achitqilari vitamin B₁₂ ning pirofosfatli efiri ekanligini isbotlashdi. Keyinchalik aniqdanishicha, kofermentlarning koʻpchiligi faqat vitaminlarning emas, balki nukleotidlar asosini xam tashkil etar ekan. Bu ishlarning barchasi Todd tomonidan DNK va RNK ning kimyoviy tuzilishini aniqlashga olib keldi: Ilmiy izlanishlarni amalga oshirish uchun xromatografiya, UB-, IQ- spektroskopiya usullari keng foydalanildi. Bor-yoʻgʻi ikki yildan keyin, yaʻni 1953- yilda Dj. Uotson (1928 yil) va F.Krik (1916-yil)lar DNK molekulasi qoʻsh spiralli tuzilishi konsepsiyasini ishlab chiqdilar; oʻzaro vodorod bogʻlari yordamida bu molekulalarning juftlanishi konsepsiyasi irsiy replikatsiya sabablari ekanligini tushunishga yordam berdi, molekulyar biologiya va hozirgi zamon genetikasini shakllantirdi. Bu konsepsiyalar RSA, kristal­lografiya, difraksion tahlil kabi zamonaviy tadqiqot usullaridan foydalanib, Todd boshchiligidagi olimlar xulosasi asosida yaratilgan edi. Keyingi rivojlanish darajasi RSA, kristallografiyani kimyoviy tahlilga bogʻlik boʻlmasdan, mustaqil ishlash imkoniyatini berdiki, 1955- yili D. Xodjin tomonidan vitamin B₁₂ tuzulishini RSA usuli bilan aniqladi. RSA usulining boshqa fizikaviy usullar hamkorligida (YaMR spektrosko­piya, mass-spektrometriya) organik kimyoga kirib kelishi bir qator tuzilishi murakkab formulalarni oʻrganishga yoʻl ochib berdiki, organik kimyo oʻzining dastlabki klassik usullari yordamida modda molekulasini parchalab oʻrganish kabi ogʻir mexnatni rad etish imkoniyatiga erishdi.
Bu kabi yutuqlar 60-yillar oʻrtalarida boshlangan organik kimyo fani rivojlanishining IV bosqichini belgiladi. Organik kimyoning bu rivojlanish bosqichi biologiya fani bilan uzviy bogʻliq boʻldi. Fizikaviy tadqiqot usullari kimyoviy tahlilni yengillashtirgan boʻlsa ham, organik sintez usu­li hali ham ilgaridagidek qudratini yoʻqotmagan va kundan-kun oʻz imkoniyatini va aniqlik chegarasini kengaytira boshladi. Albatta, sintez organik kimyo fani va sanoatining hayotiy manbai boʻlgan, boʻlmoqda va shunday boʻlib qoladi.
III va IV davrdagi organik kimyo fani rivojlanish bosqichidagi sintezning asosiy yutuqlari:
- yangi maxsus reagentlarning kashf qilinishi,
- Vudvord-Xoffmanlarning orbital simmetriyaning saqlanish qoidasi,
- dinamik stereokimyo tushunchalarining shakllanishi boʻldi. AQSh olimi R.Vudvord (1917-1979-yy.) asosan murakkab va biologik muhim organik moddalar sintezi bilan shugʻullangan. U umrining soʻnggi yillarigacha tabiayda mavjud va laboratoriya usuli bilan aniqlash mumkin boʻlmagan birikmalar sintezini amalga oshirgan (1965-yili Nobel mukofoti sazovori). Masalan: 1944-yilda xinin, 1949 - sempervirin alkaloidi, 1950 - patulin antibiotigi, 1951 - kortizon va holesterin, 1954 - strix­nin va lanosterin, 1956 - rezerpin, norborneol sintezlarini amalga oshirdi.
Bu sintezlar qanday qiyinchilik bilan amalga oshirilganini tasavvur qilish uchun vitamin B₁₂ sintezi haqida toʻxtalamiz: Vitamin B₁₂ siankobalamin murakkab moddalardan biri boʻlib, uning yetishmaslshi organizm anemiyasiga olib keladi. Bu vitaminning asosi-tekis makrosiklik korin halqasi-beshta azotli xalqa tutgan birikma, uning markaziy qismida kom­pleks hosil qiluvchi kobalt ioni azot atomlari bilan koordinasilanadi. Birinchi marta vitamin B₁₂ bir necha tonna jigarni qayta ishlab ajratib olingan boʻlsa, uning struktur tuzilishini aniqlash uchun Todd 8 yil vaqt sarflagan. 1961-yili kuzida Vudvord shveysariyalik kimyogar Eshenmozer bilan hamkorlikda vitamin B₁₂ sinteziga kirishdi. Siankobalamin xalqasining A, D qismini Vudvord B, S qismini Eshenmozer sintez qila boshladilar. 60-70- bosqichdan iborat bu sintezni bajarish uchun faqat Garvarddagi Vudvord laboratoriyasida 11 yil davomida 70 aspirant va tadqiqotchilar uzluksiz ishladilar. Hamkorlikdagi sintez 1972- yili vitamin B₁₂ dan kobir kislotasini olish bilan yakullandi. Kobir kislota sunʻiy yoʻl bilan osongina B₁₂ vitaminiga oʻtishi mumkin. 1964-yili B₁₂ vitamini sintezida, boshlangʻich pirrolidon xalqasi tutgan birikmani olish jarayonida Vudvord 26 yoshli nazariyotchi olim R. Xoffmanni hamkorlikka taklif etdi.
AQSh olimi R.Xoffman (1937-yil) ning asosiy ishlari kimyoviy ki­netika va reaksiya mexanizmini oʻrganishga qaratilgan, 1964-yili murakkab organik molekulalar molekulyar orbitallarini tuzish va ulardagi σ-elektron bogʻlar sistemasining konformasiyalari tadqiqoti va hisoblashlarni amalga oshirdi, faol komplekslar uchun mumkin boʻlgan kon­figurasiya haqida xulosasini yaratdi.
Yana Vudvord ishlariga qaytadigan boʻlsak u 1945-yili penisillin, 1949 –yilda patulin, 1952-yilda terramitsin va biomisin, 1963-yilda streptomisin tuzilishini isbotladi. 1952 -yili Dj. Uilkinson bilan bir vaqtda disiklopentadiyenilning Fe(II) ioni bilan kompleks birikmasi sendvich strukturali ekanligini, uning aromatik xossalarini isbotladi va uni ferrotsen deb atadi.
Hozirgi kunda Vudvord ishlari natijasida organik sintez sanʻat darajasiga koʻtarildi. Reagentlar sifatida metallorganik birikmalarning u ishlatilishi, ayniqsa, koordinasion birikmalar kimyosining rivojanishi oqibatida anorganik kimyoning qayta tugʻilish davri boshlandi deb hisoblash , mumkin. Fizikaviy tadqiqot usullari- ning (RSA, YaMP, EPR spektoskopiyasi, mass-spektrometriya) ulkan muvaffaqi- yatlari kimyogarlarga makromolekulyar moddalar fazoviy tuzilishi va ularning biologik ahamiyatini tushunishga yordam berdi. Kimyogar-bioorganik uchun bu tadqiqot natijalari fermentlar taʻsirini chuqurroq tushunish, biologik jarayonlarda ikkilamchi va uchlamchi strukturalardagi nokovalent taʻsirlarning mohiyatini tu­shunish imkoniyatini beradi.
Hozirgi zamon bizning rivojlanishimiz oʻzining burilish nuqtasida turibdi, bugungi EHM asrida ikki yoʻnalish juda dolzarb hisoblanadi:
- aholi sonini hisobga olish,
- energiya bilan taʻminlash muammolari.
Organik kimyoning keyingi rivojlanishi qishloq xoʻjaligi zararkunandalariga qarshi yangi agentlar ishlab chiqarish, farmasevtika yoʻnalishlariga qaratiladi. 1974 yildagi neft krizisi insoniyat bu xom ashyodan ayovsizlarcha foydalanayotganini isbot etdi. Hozirgacha asosiy ener­giya manbai sifatida GESlardan tashqari toshkoʻmir, neft, tabiiy gaz xizmat qilmoqda. Endi bularni tejash va termoyadroviy reaksiyalar asosida energiya ishlab chiqarish insoniyat oldidagi keyingi muammodir. Bu vazifa taxminan XXI asr oʻrtalarida amalga oshishini hisobga olsak ungacha bor imkoniyatlardan tejab-tergab foydalanish insoniyat oldidagi asosiy vazifadir. Mavjud texnologik jarayonlarda mikrobiologik sintez muhim bosqich hisoblanadi, chunonchi pivo ishlab chiqarish, teri oshlash va oziq-ovqat sanoatida mikroorganizmlar asosiy zanjir bosqichlaridan biri hisoblanadi.
Oxirgi yillardagi ferment tizimlarini ajratish, tozalash va ularni barqaror shaklga aylantirish muhim yutuqlardan biridir. Bu xildagi "immobillashgan ferment" tizimlarini sanoatda ishlatish muammolari bugun­gi kunning dolzarb vazifasidir. Bulardan eng tez xal qilinishi lozim va­riant sellyuloza polimerlarini kandga aylantirish sanoatidir. Ferment strukturaviy tuzilishi va xossalari sohasidagi bilimlar yigʻindisi tez orada sanoat miqyosida fermentsimon makromolekulalarni katalizator si­fatida ishlatish muammosini xal qilishi lozim. Bu sohadagi Merrifild usuliga binoan polimer asoslar yaratish, ularni yuqori polipeptidlar va piolikondensatlanish mahsulotlari olishda ishlatilishini taʻminlash bugunʻi yosh kimyogarlarning asosiy vazifasi boʻlishi kerak.