|
 1861'de olağanüstü bir olay oldu - şekere benzer bir madde ilk olarak bir kimyagerin test tüpünde yaratıldı!
Bu olayın önemi hakkında söylemeye gerek yok mu? Dünya nüfusu her 60-100 yılda bir ikiye katlanır. Gittikçe daha fazla yiyeceğe ihtiyacı var. Bunun için yeni topraklar sürülüyor, balıkçılık geliştiriliyor vb. Ve sonra Butlerov, formaldehiti kireç suyu ile işleyerek şeker aldı. Neden şeker kamışı ve şeker pancarı tarlaları yetiştirmeye devam etmelisiniz? Yiyecek - önce şeker, sonra proteinler - yapay olarak yaratılabilir!
Ama şimdi yapay yiyecek ararsanız, şekerin sentezinin üzerinden bir asır geçmiş olmasına rağmen bulamazsınız. Kimyagerlerin kafası karışmış kartlar aldı ... Ancak, kendimizin önüne geçmeyelim.
 Matematikte iki her zaman ikidir, ancak organik kimyada aynı sırayla aynı atomlardan oluşan iki molekülün birbirine eşit olması gerekmez. Ve bunun "suçlusu" moleküllerin uzaysal yapısıdır.
Ne olduğunu? Her iki elin de beş parmağın var. Düzenlemelerinin sırası aynı. Ama deneyin, eldivenleri karıştırdıktan sonra sol elinizi sağ elinize koyun. Uzamsal yapı, solu sağdan ayıran şeydir.
Polimer moleküller - monomerler olarak adlandırılan küçük moleküllerin bu dev zincirleri - birbirlerine göre kesinlikle uzayda yönlendirilirler ve bu açıdan eldiven gibidirler. Bu moleküllerden bazıları, döndürüldüklerinde polarize ışık demetini sağa, diğerleri ise sola döndürerek uzamsal özelliklerini ortaya koymaktadır. Hayvanların ve insanların bedeni yalnızca sola döndürücü protein moleküllerinden oluşur. Dekstrorotatör moleküller basitçe vücut tarafından asimile edilmez. Onun için "yenilebilir değiller". Ve sentetik ürünler doğru ve yön değiştirici moleküllerin bir karışımı olduğu için, o zaman ...
Gerekli maddeyi almanın yeterli olmadığı ortaya çıktı. Ayrıca her bir molekülün yapısını atmak da gereklidir. Böylece bir moleküldeki her atom grubu, uzayda kesin olarak tanımlanmış bir yer kaplar. Teknik polimer malzemeler oluşturulurken bile bu kurala uyulmazsa, sonuçlar hayal kırıklığı yaratır.
Yani örneğin polistiren ve polistiren var. Artık birçok ev eşyasının yapıldığı polistiren amorftur. Moleküler yapısı, sapların, dalların, köklerin bir karmaşa içinde karıştığı, geçilmez bir çalılık gibidir.
 Ancak polistiren molekülleri, kare şeklinde ekilmiş bitkiler gibi katı bir düzende düzenlenmiş olarak uzayda yönlendirilmiş olsaydı, bu tür polistiren "örgütlenmemiş" adaşı gibi olurdu. Amorf polistirenin erime noktası 80 derece ise, o zaman "organize" polistiren (böyle bir maddenin molekülleri stereoregular olarak adlandırılır) - 240 derece. Fark! Ek olarak, stereoregüler polimer iki kat daha güçlüdür.
Fabrikalar sadece stereo-düzenli polimerler üretirlerse, ulusal ekonominin nasıl bir sıçrama yapacağını hayal etmek kolaydır! Ve sentetik ürünlerle doğal ürünleri değiştirme şansı ne kadar artacaktır!
Ancak molekül bir ev değildir ve bir madde istediğiniz gibi inşa edilebilecek bir şehir değildir. Trilyonlarca molekülün her biri için bir "yapı iskelesi" hayal etmek zor.
Bu nedenle, saf stereoregüler polimerler elde etmeye yönelik tüm girişimler pek cesaret verici olmamıştır. En iyi ihtimalle, özel katalizörlerin yardımıyla, moleküllerin yüzde sekseninin yönlendirildiği ve yirmisinin düzensiz olduğu karışımlar elde etmek mümkündü. Bu "düzensiz" moleküller, malzemenin kalitesini anında bozdu.
Geleceğin malzemelerinin eski yöntemlerle elde edilemeyeceği, yeni yolların bulunması gerektiği açıktı.Ve bir zamanlar SSCB Bilimler Akademisi Petrokimya Sentezi Bilimsel Araştırma Enstitüsü laboratuvarında bunun yollarından birini buldular.
Burada, stereoregüler polimer moleküllerinin montajı için "yapı iskelesi" kurmayı başardılar. Ancak bu molekülün kendisi bir elektron mikroskobunda bile görülemez.
"İskele" nin başka bir maddenin molekülleri olduğu ortaya çıktı - üre.
Biraz basitleştirecek olursak, üre molekülünün kare şeklinde olduğunu söyleyebiliriz. Saf ürenin kristalleşmesi sırasında, kareler çiftler halinde bağlanarak bir eşkenar dörtgen oluşturur.
Ancak, bir hidrokarbonla (bir monomer olan) etkileşime giren üre molekülleri ikide değil üçte birleşir. Monomer molekülünü "yakalayan" bir altıgen oluşur.
 Bir bal peteğindeki larvalar gibi, monomer molekülleri artık üre kristallerinde bulunur. Kristal kafesin içine katı bir sırayla yerleştirilirler, uzayda belirli bir pozisyonda bulunurlar. Şimdi monomerleri birbirine "çapraz bağlarsak", yani onları kimyasal bir bağla bağlarsak, o zaman stereoregüler polimer hazırdır ...
Monomerlerin "çapraz bağlanması" ışınlama ile yapılır. Radyasyonun mikropartikülleri, monomer larvalarını harekete geçirir, el ele tutuşuyormuş gibi görünür. Radyasyon polimerizasyonu saniyeler içinde yapılabilirken, katalizörler ile saatler sürmektedir. Vericinin gücü yeterli olduğu sürece herhangi bir madde hacminde gerçekleştirilebilir.
İnşaat bittikten sonra iyi metal iskele sökülerek yeni yapıya alınır. Yani burada. Polimerizasyon tamamlandığında üre suda çözülür ve saf bir polimer elde edilir ve üre aynı işlem için tekrar tam olarak kullanılabilir.
Bununla birlikte, ürenin kristal kafesi üzerinde, moleküllerinin altıgenleri tarafından oluşturulan kanalın içine yerleştirilen yalnızca monomerler polimerize olabilir. Ancak bu şekilde sadece üre hidrokarbonlarla etkileşime giremez. Şimdi bilim adamları, kristalleşen, farklı boyut ve şekle sahip kanallar oluşturan ve bu nedenle çeşitli polimerik maddeler için "yapı iskelesi" görevi görebilecek maddeler arıyorlar.
Belirli bir mimariye sahip moleküller ... Bir plana göre inşa edilen maddeler ... Bu, kimyada ileriye doğru büyük bir adımdır.
Gavrilova N.V.
|
