тотығу дәрежесінде бола алады, тізбектер мен циклдер
қүрайдьі.
Көміртегі секілді кдрама - кдрсы кдсиеттері бар басқа да
органоген элементтерді сипаттауға болады
(сутегі және
оттегі), немесе лабильдылық ерекшелігі бар элемештер (азот,
фосфор, кукірт, темір).
Бұл
элементгерден
әрекеттесу
нөтижесінде
түзілетін
қосылыстарда
химиялық байл ан ыстарды ң
көп
түрлерін
байкдуға болады:
1. қосарласкдн байланыстар;
2. кумулятивті байланыстар (оларға п — элекгрондық
өткізгіштік қасиет тән);
3. адезинтрифосфаткд
(АТФ) тән макроэршялық
байланыстар;
4. әлсіз, бірақ өте маңызды роль аткдратын сутекті
байланыс;
5. көпцентрлі байланыс геминдерде кездесетін темір
мен пиррол сақиналары арасындағы байланыс.
Табиғатпен биожүйелерді құрайтын 104 элементтен алты
ж әне
тағы да он екі — он сегіз элемент сүрыпталғандай,
химиялық эволюция нөтижесінде химиялық қосылыстар да
сүрыпталған. Мысалы, белгілі
жүз аминқьппқылдардан
белоктар құрамына жиырмасы гана кіреді, және көптеген
кұрделі полимерлі нуклеин қышкылдарды ң негізінде
төрт
нуклеотид сұрыпталған. Бүкіл өсімдіктер мен жануарлардың
осындай санаулы ғана органикалық заттардан түратыны
таңкдлдырады.Ең төменгі омырткдлылардың және адамның
гемоглобин
күрамыньщ
айырмашылыгы
өте
аз
екені
дәледденген. Ферментативті құрылымдары
да әр түрлі
өсімдікгерде бір- біріне жақын.
Осыдан мынадай қорытындыға келуге болады: химиялык,
эволюция
барысында
эволюцияланып
жаткцн
жүйені
динамикалык, т үракгп ылыкщі әкелетін,
көптеген функция
атщра алатын
"стандартты" кңрылымдар сүрыпталтн.
Бүндай
процестер
минималды үйымдастыру
жүмысымен
сипатталады.
Эволюция барысында сұрылталудың нәтижесінде бірінші
структуралық
фрагмент ретінде
әр
түрлі
фазалық
шекараларды кдрастыруға болады. Олар физикалық жөне
химиялық адсорбцияның негізі болады, өйткені біріншіден,
бөлшекгердің реттелуіне эсер етеді, екіншіден, бөлшектердің
128
концентрациясьш
ұлғайтады,
үшіншіден,
каталитикалық
эффекттің факторы бола алады.
Екінші
сүрыпталған
струкгуралық
фрагмент
деп
электрондар мен протоңдарды тасымалдаушы топшаларды
айтады. Ал осы структуралық фрагменттер қос байланыс
құрайтын және
протондардың акцепторы
мен доноры
қызметін аткдратын
көміртегі, азот, фосфор, оттегі және
басқа органогендердің қатьшасуынсыз болмайды.
Үшінші структуралық фрагменттер—бұл энергетикалық
кдмтамасыздандыруға жауапкер болаты н топшалар: окси-,
оксо-, құрамында фосфоры бар функционалды топшалар.
Олар реакцияның жолдарын өзгерту үшін термодинамикалық
тосқауылдарды төмендетеді.
Келесі сұрыпталған фрагмент ретінде
РН Қ мен Д Н Қ
типтес полимерлік струкгураларды қарастыруға болады. Олар
жоғарыда
айтьілған
структуралық фрагменттерге
тән
қызметтерді аткдрады, ал негізгісі — каталитикалық матрица
немесе шаблонный, қызметін
аткдрады да өзіне ұқсас
структуралардың пайда болуына ықпал етеді.
Ал еңді жоғарыда айтылған структуралық фрагменттер
арасындағы бәріне тән жалпы үқсастықты іздесек, ол тек
элементтің
құрамы емес, олардьщ барлығының катализге
қатъшасын айтуға болады.
Катализді тек ауыспалы комплекс деп қарасырмай,
жоғарғы энергетикалық шектеулерді төмендететін әдіс ретінде
қарастыру кджет. Катализатор реакциялардьщ матрицалық
эффекгі
нәтижесінде
реакцияның
селективтілігі
мен
стереоспецификалық бағдарлануын қамтамасыз етеді.
Дәл кдзіргі замаңда химия саласында заттар қасиеттері
детерминациясыньщ ең жаңа әдісіне өтуі жүріп жатыр. Бүл
бесінші әдіс. Оның схемасы төмендегідей:
Өздігінен
ұйымдастырылу
т
Үйымдастыру
t
Құрылым
t
Құрам
-> Тәртіптілік
4
.
-> Өнімділік
і
-> Функция
4
—> Кдсиет
129
Бұл жаңа әдіске химияның төртінші
концептуалды
жүйесі
сәйкес келеді.
Ол эволюциялық химия мен эволюциялық
катализ теорияларымен байланысты.
Болашақга негізгі шешу қажет сүрақгардың бірі тірі
табиғатта жүретін
каталитикалық тәжірибелерді
зерттеу
нәтижесіндегі анықталған зандылықгарды жан- жануарлар
мен өсімдіктердің өмір сүруін баскдру ұшін қолданылатын
әдістерін табу. Мысалы, бұршақ тұқымдасты өсімдіктердің
азотпен
өзін-
өзі қорландырады.
Осындай азотобактер
принцип
lh
қолданған жағдайда, келешекте өнеркәсіітгік азот
тыңайтқыштарының қажеттігі болмайды.
Химиялық
синтезге
және
катализге
традициялық
көзқарасты бірінші рет бұзған американ химиктері А. Гуотми
және Р Каннингем
1958 — 1960
жылдары. Олар бұрын
байқалмаған жаңа құбылыс ашып зерттеді — реакцияға
қатыскдн катализаторлардьщ
өзін - өзі дамыту құбылысы.
Химиялық реакция
барысында катализаторлар әрдайым
ескіріп
дезактивацияланады. Бірақ кейбір
химиялық
реакциялар
катализаторларды олардың активтілігі мен
селективтілігін жоғарылата отырып, өздері үшін қайта құруға
қабілетті.
1964
—
1969
жылдар
аралығында
А.П.
Руденко
катализаторларды
қолдану
нәтижесінде
байқалған
функционалдық және струкгуралық өзгерістерді жинақтап,
ашык; каталитикалық жүйелердің өзіндік даму теориясын
ұсынды. Кейін аш ық жүйелерді, тепе — тендіксіз процестердің
термодинамикасын зерттеп, басқа да ғалымдар өз үлестерін
қосты.
Осы ілімдер IV
концептуалды жүйенің - эволюциялық
химияның және эволюциялық катализдің дамуыньщ басы
болды. Олар: Руденконьщ ашық каталитикалық жүйелердің
өзіндік даму теориясы; Пригожиннің кдйтымсыз процестер
термодинамикасы;
Хакеннің
синергетикасы.
Осы
концептуалды жүйе химиялы қ эволюция ньщ дамуына біздің
көзқарасымызды
түбегейлі
өзгертті және химизмнің ең
жоғарғы формасының ілімі больгп табылады.
IV концептуалдық жүйе, химиктердің ежелгі арманы тірі
табиғаткд ғана тән химиялық реакцияларды жүзеге асыру,
биологиямен бірге тіршіліктіц мәнін ашуға көмектесу,
130
Достарыңызбен бөлісу: |
