معرفی رشته شیمی آلی

دسته بندی :

تاریخ درج :

حجم فایل :

معرفی رشته شیمی آلی

معرفی رشته شیمی آلی

شیمی آلی چیست؟
شیمی آلی (Organic Chemistry) گرایشی از علم شیمی محسوب می شود که در مورد ترکیبات کربن، مواد آلی و واکنش های آنها مطالعه و بررسی می کند. از آنجایی که ساختمان موجودات زنده غیر از آب، از ترکیبات آلی تشکیل شده است، بنابراین می توان گفت که شیمی آلی، پایه و اساس رشته های زیست ‌شناسی و پزشکی می باشد. به بیان دیگر می توان گفت که زیست شناسی در مقیاس و اندازه مولکولی همان گرایش آلی است. در مقالات پیشین نشریه جهان شیمی فیزیک، درباره رشته های شیمی، شیمی محض، شیمی کاربردی، شیمی معدنی، شیمی تجزیه، شیمی پلیمر و شیمی فیزیک مطالبی را مطرح کرده ایم. در این مقاله به معرفی گرایش شیمی آلی در دانشگاه پرداخته می شود. لطفا با ما همراه باشید.
همانطور که بیان شد، رشته شیمی گرایش آلی به تحقیق و بررسی ترکیبات آلی می پردازد. ترکیبات آلی یا ارگانیک به دسته بزرگی از ترکیبات اشاره دارد که ریشه گیاهی یا حیوانی داشته و در محیط‌ های متفاوتی مثل محیط ‌های آبی و یا خاکی وجود دارند. از طرفی دیگر این ترکیبات به کمک مواد معدنی و از طریق روش های سنتزی در آزمایشگاه ‌های شیمی ساخته می ‌شوند. از جمله مواد آلی مهم می ‌توان به اسیدهای آلی، سلولوز، هیدروکربن‌ های آروماتیک، هیدروکربن های آلیفاتیک (آلکان، الکن و آلکین)، پروتئین، لیپید، پارافین، روغن، آلدئید، کتون، آمین، آمید، الکل، اسید های کربوکسیلیک، استر، اتر و… اشاره کرد.
از طرف دیگر می دانید که کربن جزء جدایی نا پذیر از طبیعت می باشد. از این رو برای شناسایی و بررسی طبیعت بایستی در وهله اول به بررسی کوچک ترین عنصر آن که کربن است پرداخت. به همين دليل شیمی آلی را شيمي ترکيبات کربن می نامند.

اهمیت رشته شیمی آلی
این رشته دانشگاهی اهميت فوق ‌العاده ای در تکنولوژی دارد. زیرا همانطور که بیان شد، مواد بسیار متنوعی از جمله دارو ها، ویتامین ها، رنگدانه ‌ها، رنگ های نقاشی، پلاستیک ها، کاغذ و جوهر، فیبر های طبیعی و سنتزی، بنزین، پروتئین ها، چربی ها و تایر های لاستیکی از جمله مواد آلی به شمار می روند. علاوه بر آن، شيمی غذايی که می خوريد و یا لباسی که می پوشيد نیز جز شیمی آلی می باشد.
مولکول های آلی از هزاران اتم تشکیل شده‌ اند. ترتيب قرار گرفتن اتم های یک مولکول نسبتا کوچک نیز می تواند بسيار پيچيده باشد. در واقع می توان گفت که آگاهی از طرز قرار گرفتن اتم ها در مولکول های مختلف و يا تعيين ساختمان آنها از مسايل اصلی در گرایش آلی محسوب می شود.
به بیان دیگر، تعیین ساختار و ساختمان ترکیبات آلی، مطالعه، تحقیق و بررسی واکنش های مختلف این ترکیبات و در نهایت توسعه روش هایی جهت سنتز ترکیبات آلی از جمله وظایف یک شیمیدان آلی می باشد. علاوه بر موارد ذکر شده، شیمی آلی همچنین شیمی ترکیبات کربن با سایر عناصر از جمله هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، هالوژن ها، گوگرد، فسفر، منگنز، مس، پالادیوم و … می باشد.

کاربرد شیمی آلی در صنعت
شیمی آلی ساختار و خواص ترکیبات مبتنی بر کربن را بررسی می‌کند که مولکول رایج موجودات زنده است. این شامل درک پیچیدگی ‌های پیوند، گروه‌های عملکردی و مجموعه‌ ای از واکنش‌های آلی است. در قلب کاربردهای صنعتی، توانایی دستکاری این جنبه های اساسی نهفته است که به شیمیدانان اجازه می دهد تا ترکیباتی را متناسب با نیازهای خاص ایجاد کنند. شیمی آلی نقش اصلی را در درک اساس مولکولی زندگی، توسعه مواد جدید و پرداختن به چالش‌ها در صنایعی مانند پزشکی و کشاورزی ایفا می‌کند. بسیاری از ترکیبات آلی برای فرآیندهای زندگی حیاتی هستند. مولکول های زیستی مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها و کربوهیدرات ها ترکیبات آلی هستند و درک شیمی آنها برای بیوشیمی اساسی است. در اینجا برخی از صنایعی که از شیمی آلی استفاده می کنند آورده شده است:
شیمی آلی جزء جدایی ناپذیر کشف دارو است، جایی که سنتز مواد فعال دارویی (APIs) نیازمند دانش عمیق واکنش‌های آلی است. در بیوتکنولوژی، شیمی آلی برای کاتالیز آنزیم، مواد شیمیایی مبتنی بر زیست و فرآیندهای مختلف ضروری است. تامین کنندگان بلوک های ساختمانی آلی نقشی حیاتی در تهیه مواد خام برای سنتز دارو ایفا می کنند.
در کشاورزی، شیمی آلی به تولید آفت کش ها، علف کش ها و کودها کمک می کند. بلوک‌های ساختمانی ارگانیک برای ایجاد راه‌حل‌های موثر و پایدار کشاورزی ضروری هستند.
سنتز پلیمرها و مواد ویژه حوزه دیگری است که شیمی آلی در آن می درخشد. این مواد در صنایع بی شماری از جمله بسته بندی، الکترونیک و ساخت و ساز کاربرد دارند.
بسیاری از طعم ها و عطرهای مورد استفاده برای تولید غذا و عطر به ترکیبات ارگانیک متکی هستند. تامین کنندگان شیمی آلی با ارائه بلوک های ساختمانی متنوع ضروری برای ساخت عطر و طعم کمک می کنند.

وظایف کارشناسان رشته شیمی آلی
    سنتز ترکیبات آلی
    مطالعه و بررسی واکنش‌های مختلف شیمی
    سنتز ترکیبات دارویی
    تعیین ساختار ترکیبات دارویی
    بررسی سینتیک و مکانیزم واکنش‌های آلی
    طیف سنجی آلی؛ اندازه‌گیری طیف‌ها و تفسیر آنها
    شیمی پلیمر
    تحقیق در مورد گیاهان دارویی جهت استخراج مواد موثر آنها
    مطالعه و بررسی در مورد شیمی مشتقات نفت
    ساخت کاتالیزورهای جدید جهت افزایش سرعت واکش‌ها و بالا بردن راندمان تولید

رشته دانشگاهی شیمی آلی به چه چیزهایی می‌پردازد؟
رشته شیمی آلی به دو مبحث سنتز ترکیبات آلی و بررسی واکنش‌های آلی می‌پردازد. مبحث بررسی واکنش‌های آلی هم به صورت آزمایشگاهی و هم به صورت نظری توسط نرم افزارهای محاسباتی نظیر گوسین در دانشگاه انجام می‌شود. گرایش شیمی آلی به شاخه‌های پلیمر، هتروسیکل، اورگانومتال، محیط زیست، ترکیبات طبیعی و دارویی تقسیم می‌شود. به طور کلی عمده فعالیت‌های کارشناسان رشته شیمی آلی بر روی مباحث زیر است.
    تهیه انواع ژل‌ها و نانو‌ژل‌ها
    تهیه کاتالیست‌ها و نانو‌کاتالیست‌ها
    شناسایی ترکیبات هتروسیکل جدید و ترکیبات گوگرد دار جدید
    سنتز ترکیبات هتروسیکل جدید با استفاده از روش‌های سنتزی نو
    تهیه انواع سنسورها
    سنتز ترکیبات گوگرد‌ دار جدید با استفاده از روش‌های سنتزی جدید
    سنتز لیپیدها، پپتیدها و ترکیبات دارویی جدید
    شیمی سبز
    شیمی سوپر مولکول‌ها

راه ورود به رشته شیمی آلی
برای تحصیل در رشته شیمی آلی باید فارغ التحصیل رشته شیمی در مقطع کارشناسی باشید. دانش آموزان هر دو گروه ریاضی و تجربی می‌توانند در مقطع کارشناسی رشته شیمی را انتخاب کنند. بنابراین دانش آموزان هر دو گروه می‌توانند در مقطع کارشناسی ارشد در رشته شیمی آلی ادامه تحصیل دهند. همچنین اگر در رشته‌های مرتبط با شیمی آلی تحصیل کرده باشید، می‌توانید در مقطع ارشد این رشته را نیز انتخاب کنید.

دروس دانشگاهی رشته شیمی آلی
دروس دانشگاهی رشته شیمی آلی در مقطع ارشد
    تعداد کل واحدهای دوره کارشناسی ارشد شیمی آلی ۳۵ واحد.
    دروس الزامی مشترک با سایر گرایش های شیمی ۹ واحد است که عبارتند از شیمی آلی پیشرفته، شیمی فیزیک پیشرفته، شیمی معدنی پیشرفته و شیمی تجزیه پیشرفته.
    دروس الزامی تخصصی گرایش آلی ۶ واحد است که عبارتند از روش های سنتز آلی و شیمی فیزیک آلی و طیف سنجی مولکولی ۱.
    موضوع مخصوص گرایش (آماده سازی دانشجویان برای اجرای برنامه های پژوهشی مربوط به پایان نامه) ۳ واحد.
    دروس انتخابی ۹ واحد. از جمله دروس تخصصی اختیاری مورد تدریس (به پیشنهاد استاد راهنما و تایید گروه آموزشی) در دوره ارشد آلی می توان به مباحث نوین در شیمی آلی، شیمی هیتروسیکلیت، شیمی محاسباتی، شیمی دارویی، مبانی شیمی پلیمر، اصول بیوشیمی، سنتز پلیمر ها و تکنولوژی نفت.
    سمينار ۱ واحد.
    پایان نامه ۶ واحد.
دروس دانشگاهی رشته شیمی آلی در مقطع دکتری
    تعداد کل واحدهای دوره دکتری ۳۶ واحد.
    دروس جبرانی در صورتی ارائه می شوند که دانشجوی دکتری این دروس را در دوره کارشناسی ارشد نگذرانده باشد. این دروس عبارتند از شیمی آلی پیشرفته، سنتز مواد آلی و طیف سنجی مواد آلی.
    دروس الزامی تخصصی گرایش آلی ۹ واحد است که عبارتند از سنتز پیشرفته مواد آلی، حد واسطهای فعال و NMR پیشرفته.
    دروس انتخابی ۹ واحد. از جمله دروس تخصصی اختیاری مورد تدریس (به پیشنهاد استاد راهنما و تایید گروه آموزشی) در دوره دکتری گرایش آلی می توان به مباحثی در استرئوشیمی، شیمی حالت برانگیخته، شیمی فیزیک آلی پیشرفته، شیمی آلی زیستی و طراحی و سنتز دارو اشاره کرد.
    سمينار ۲ واحد.
    پایان نامه ۲۰ واحد.

شیمی آلی برای چه کسانی مناسب است؟
دانشجویان گرایش آلی بايستی به علم شيمی، آزمایشگاه و کارهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی علاقه ‌داشته باشند. همچنین این افراد باید صبور، دقیق، منظم و با پشتکار باشند. از طرفی، این دانشجویان باید تسلط خوبی بر روی علوم شیمی و زبان انگلیسی داشته باشد.

بازار کار و آینده شغلی فارغ التحصیلان رشته شیمی آلی
فارغ التحصیلان گرایش آلی می توانند در بسیاری از صنایع از جمله صنایع دارویی، مواد غذایی، بهداشتی، آرایشی، پوشاک، پتروشیمی، مواد شوینده، پلاستیک، لاستیک، بنزین، پلیمر، صنایع رنگ و رزین، کاغذ و مرکب و ده ‌ها صنعت دیگر به عنوان مدیر مرکز، مدیر فنی و یا مسئول ارتقا دهنده کیفیت محصولات تولیدی فعال باشند. از جمله این فرصت‌ های شغلی می توان به موارد زیر اشاره کرد :
    سنتز ترکیبات آلی: فعالیت در کارخانه های داروسازی جهت سنتز داروهای جدید و همچنین فعالیت در مراکز تولید مواد آرایشی و بهداشتی.
    صنایع شیمی پلیمر و آلی: بین دو گرایش آلی و شیمی پلیمر، ارتباط نزدیکی وجود دارد. یک متخصص آلی می تواند در زمینه های سنتز پلیمر های جدید و اصلاح ساختار پلیمر های سنتز شده جهت بهبود خواص آنها فعالیت کند.
    طیف‌ سنجی آلی: فعالیت در آزمایشگاه‌ های شناسایی مواد شیمیایی و همچنین کار در بخش کنترل کیفی کارخانه ها و شرکت ‌های شیمیایی.
    بیوشیمی: بیوشیمی در واقع مطالعه و بررسی شیمی سیستم‌ های زیستی می باشد. بنابراین یکی دیگر از مراکز جذب فرغ التحصیلان گرایش آلی ممکن است این مراکز باشد.
    سینتیک و مکانیسم واکنش های آلی: مطالعه و بررسی مکانیسم و سنتیک واکنش‌ هایی که در بسیاری از صنایع فعال شیمی مانند پتروشیمی و نفت می باشند. در واقع یک شیمیست آلی می تواند با کاتالیزور های جدید، سرعت واکنش‌ ها و در نتیجه راندمان تولید را افزایش دهد.

از طرفی، این افراد می توانند به ارائه انواع خدمات آموزشی در مدارس، دانشگاه ها، مراکز تحقیقاتی و مراکز آموزش عالی کشور بکار مشغول شوند و یا اینکه کسب و کار خودشان را به راه بیندازند.