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.
فهرست مطالب این مقاله
۱- مقدمه
۲- رشته شیمی آلی در دانشگاه
۳- دوره های کارشناسی ارشد و دکتری شیمی آلی
۱-۳- دوره کارشناسی ارشد گرایش شیمی آلی
۲-۳- دوره دکتری گرایش شیمی آلی
۴- گرایش آلی برای چه کسانی مناسب است
۵- بازار کار و آینده شغلی فارغ التحصیلان رشته شیمی آلی
مقدمه
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.
لازم به ذکر است که دانش آموختگان این رشته می توانند در مراکز مختلفی همچون داروسازی، صنايع پتروشيمی و نفت، آزمايشگاه‌های شناسايی مواد شيميايی، صنايع شيمی آلی و پليمر و کنترل کيفی مشغول بکار شوند .
رشته شیمی آلی در دانشگاه
فارغ التحصیلان مقطع کارشناسی رشته شیمی، می توانند در داخل و یا خارج از کشور در دو مقطع ارشد و دکتری آلی به تحصیل بپردازند. پذیرش در این گرایش در دانشگاه های دولتی (روزانه و شبانه)، پیام نور، پردیس و دانشگاه آزاد صورت می گیرد. نحوه پذیرش در این گرایش هم به شکل قبولی در آزمون و هم به صورت بدون کنکور (بدون آزمون) و صرفا با سوابق تحصیلی (استعداد درخشان) انجام می گیرد.
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.
نکته
در دانشگاه های ایران در گرایش آلی به طور کلی در دو زمینه سنتز ترکیبات آلی و بررسی واکنش های آلی کار می شود. توجه داشته باشید که بررسی واکنش های آلی می تواند هم به صورت تجربی (کار در آزمایشگاه) و هم به صورت نظری و محاسباتی (با استفاده از نرم افزار های محاسباتی مانند گوسین) انجام شود. گرایش آلی را می توان به زیر شاخه های پلیمر، اورگانومتال، هتروسیکل، ترکیبات طبیعی و دارویی و محیط زیست تقسیم کرد. بیشتر فعالیت های پژوهشی در گرایش آلی بر روی موضوعات زیر متمرکز است.
- سنتز و شناسایی ترکیبات هتروسیکل جدید با کمک روش های سنتزی جدید
- سنتز و شناسایی ترکیبات گوگرد دار جدید با کمک روش های سنتزی جدید
- سنتز پپتید ها، لیپید ها و ترکیبات دارویی جدید
- شیمی سوپر ملکول ها و همچنین شیمی سبز
- تهیه ژل ها، نانو ژل ها، کاتالیست ها، نانو کاتالیست و سنسورها و …
- سولار سل و انرژی های نو
دوره های کارشناسی ارشد و دکتری شیمی آلی
ضرورت و اهمیت تحصیلات تکمیلی گرایش آلی، تربیت و پرورش محققانی با تفکرات خلاق و پویا برای کار در موسسات آموزشی، پژوهشی و صنایع شیمیایی کشور می باشد. فارغ التحصیلان گرایش آلی در سنتز ترکیبات آلی، سنتز ترکیبات دارویی، تعیین ساختار ترکیبات آلی، طیف سنجی آلی، شیمی پلیمر، بررسی سینتیک و مکانیزم واکنش های آلی، مطالعه و بررسی واکنش های مختلف آلی، شیمی مشتقات نفتی و همچنین تحقیق در زمینه گیاهان دارویی (جهت شناسایی و استخراج مواد موثره آنها) توانمند می باشند. همچنین این افراد مهارت کافی برای ساخت کاتالیزور های جدید و در نتیجه افزایش سرعت واکنش ها و بالا بردن راندمان تولید را نیز دارند.
دوره کارشناسی ارشد رشته شیمی آلی
طول دوره کارشناسی ارشد گرایش آلی ۴ نیم سال تحصیلی است. در موارد خاص و با تصویب شورای تحصیلات تکمیلی دانشکده، می تواند تا یک نیم سال افزایش یابد. دوره کارشناسی ارشد به صورت آموزشی – پژوهشی است. در واقع دانشجو با گذراندن دروس نظری و تئوری، انتخــاب استـاد راهنما، انتخــاب موضوع پایان نامه و در نهایت دفاع از پایان نامه، این دوره را به اتمام می رساند.
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.
دوره دکتری رشته شیمی آلی
فارغ التحصیلان دوره دکتری آلی می توانند علاوه بر فعالیت در تمام مراکز جذب فارغ التحصیلان دوره کارشناسی ارشد، در کارهای تحقیقاتی، مدیریت واحد های تحقیق و توسعه مراکز تولیدی و همچنین در تکمیل کادر هیات علمی دانشگاه ها و پژوهشگاه ها نقش مهمی داشته باشند.
طول دوره دکتری گرایش آلی نیز ۸ نیم سال تحصیلی است. در موارد خاص و با موافقت شورای تحصیلات تکمیلی – پژوهشی دانشکده، می تواند تا یک نیم سال بیشتر افزایش یابد. افزایش بیش از این یک نیم سال مشمول مقررات دانشگاه خواهد بود. دوره دکتری نیز به صورت آموزشی – پژوهشی می باشد.
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.
گرایش 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.
