Azərbaycanlı alimin tədqiqatları yüksək qiymətləndirilir

Böyük Britaniyada nəşr olunan nüfuzlu “Research Features” beynəlxalq elmi-populyar jurnalında AMEA-nın vitse-prezidenti, “Azərbaycan Milli Ensiklopediyası” Elmi Mərkəzinin direktoru, Dövlət mükafatı laureatı akademik Tofiq Nağıyevə və onun elmi tədqiqatlarına həsr olunmuş “A coherent look at synchronized reactions” (“Sinxronlaşdırılmış reaksiyalara koherent baxış”) adlı geniş məqalə dərc olunmuşdur (Research Features. 2017. № 108. P. 46-49). Məqalənin giriş hissəsində akademik Tofiq Murtuza oğlu Nağıyevin kimyəvi kinetika, kataliz, hidrogen peroksidlə koherent-sinxronlaşdırılmış oksidləşmə sahəsində elmi tədqiqatları ilə tanınan azərbaycanlı alim olması xüsusi vurğulanır, daha sonra Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının akademiki Tofiq Nağıyevin canlı hüceyrələrin özünütəşkiletmə qabiliyyətindən ruhlanaraq koherent-sinxronlaşdırılmış reaksiyalar üzərinə yeni bir işıq salmasından, fermentlərin tədqiqatlarında əsasən mükəmməl quruluşlu alqoritmlərdən istifadə etməklə reaksiyaların makrosəviyyədə sinxronlaşmasının yeni modelini işləyib hazırlamasından və alimin gələcəyə hesablanmış tədqiqatlarının perspektivlərindən danışılır. İngilis dilində dərc edilmiş məqalədə azərbaycanlı alimin apardığı elmi tədqiqatlar və onların nəticələri kimyanın bu sahəsində yenilik kimi yüksək dəyərləndirilir.

Qeyd edək ki, oxucularına “Bu buraxılışımızda təqdim edilən tədqiqatçılar bizim anlayışımızda yeni üfüqlər açırlar, onların cox maraqlı tədqiqatları ilə siz də tanış olun” deyə müraciət edən “Research Features” jurnalının redaksiyasıbir qayda olaraq haqqında material dərc edəcəyi, ona maraqlı və cəlbedici görünən elm adamlarınıöz təşəbbüsü ilə, həm də məhz elmə dünya səviyyəsində gətirdiyi yeniliklərə görə axtarır və seçir. Akademik Tofiq Nağıyevə və onun tədqiqatlarına həsr edilən bu məqalənin də dərc olunmasına təşəbbüs “Research Features” redaksiyası tərəfindən göstərilmişdir. Həmin məqalənin Azərbaycan dilində tam mətnini Sevda Mehrəliyevanın tərcüməsində oxuculara təqdim edirik.

Sinxronlaşdırılmış reaksiyalara koherent baxış

Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının professoru Tofiq Nağıyev canlı hüceyrələrin reaksiya yaratmaq qabiliyyətinə əsaslanaraq koherent-sinxronlaşdırılmış reaksiyaların öyrənilməsi üzərinə yeni işıq salır. Professor Nağıyev fermentlərin tədqiqatlarında əsasən mükəmməl quruluşlu alqoritmlərdən istifadə etməklə reaksiyaların makrosəviyyədə sinxronlaşmasının yeni modelini işləyib hazırlamışdır.

Professor Nağıyevin tədqiqatları koherent-sinxronlaşdırılmış reaksiyaların qarşılıqlı təsiri üzrə makrokinetik nəzəriyyədə cəmləşmişdir. Tədqiqatları əsasən koherent-sinxronlaşdırılmış reaksiyaların kinetika və mexanizmi, hidrogen peroksidin iştirakı ilə zəncirvarı-radikal reaksiyalar, qaz fazada hidrogen peroksidlə katalitik oksidləşmə reaksiyaları, atmosfer azotunun oksidləşdirici fiksasiyası və digər çoxsaylı reaksiyaların öyrənilməsinə həsr olunmuşdur.

Ansamblın formalaşdırılması

Professor Nağıyev kimyəvi reaksiyaların mürəkkəb kinetikasının tədqiqinə uzun illər sərf etmişdir; Azərbaycan Dövlət Universitetində tələbəlik illərindən kimya ixtisası üzrə başladığı elmi tədqiqatları uzun illər yüksək karyerada olduğu Elmlər Akademiyasında davam etdirmişdir. Qazandığı geniş təcrübə onun bu sahədə növbəti mərhələ haqqında düşünməsinə, bu reaksiyaları qruplaşdırmaqla bütünlükdə tez və yüksək selektivli son məhsul alınmasının sürətləndirilməsinə hesablanan ansambl formalaşdırmasına ideal imkan yaratmışdır.

Eyni vaxtda keçən, lakin bir-birinə heç bir təsir etməyən sinxron paralel reaksiyalar kimyada nadir hadisə sayılmadığına görə professor Nağıyevin tədqiqatları çərçivəsində həmin reaksiyalara xüsusi maraq göstərilmir. Bir-birinə təsir edərək titrəyiş yaratmaqla məhsul çıxımını dəyişən əlaqəli və interferensiyalı reaksiyalar isə onun üçün daha böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Makroskopik təşkildə illüziya

Professor Nağıyev qeyd edir ki, bu effektlər sistemin fiziki məhdudlaşması ilə müşahidə oluna bilər. Sələflərə görə, məsələn, Belousova-Jabotinsk reaksiyasında (qeyri-bərabər tarazlıqlı termodinamikanın klassik nümunəsi) reaksiyanın aktiv mərkəzinə nisbətdə diffuziya tezliyinin dəyişməsi sinxronlaşma haqqında yanlış təsəvvür yaradır. Professor Nağıyev bunu sinxron kimyəvi reaksiyaların arasında kinetik zonada koherent olan, diffuziyalı zonada isə bu şəkildə olmayan fərq kimi identifikasiya edir. Bununla belə, hər iki mürəkkəb reaksiya növü reaksiya prosesinin əsasını təşkil edən keçid birləşməsinin mövcudluğu ilə bağlıdır. Bunlar davamsız və son məhsul səviyyəsinə daxil olmayan, yüksək reaksiyaqabiliyyətli aralıq məhsuldur; həm də stexiometrik hesablamalarda (balanslaşdırıcı reagent və kütlənin saxlanması qanununa uyğun məhsul) görünən stabil mediatorlardır.

İnterferensiyaedici

keçid məhsullar

Həmin keçid məhsulların iştirakı mürəkkəb kimyəvi reaksiyaların əsaslandığı, onlara xas xüsusiyyətlərdən fərqli olan bu hadisəni - kimyəvi interferensiya anlayışını aşkarlayır. Bu da yüksəkseçimli və energetik baxımdan sərfəli istehsal proseslərinə yol açaraq mürəkkəb kimyəvi reaksiyaların sinxron təbiətindən istifadəyə imkan yaradır.

Professor Nağıyev özünütəşkiletmək və özünücəmləşdirmək xüsusiyyətinə malik olan bu kimyəvi reaksiya ansambllarını canlılara məxsus hüceyrələrdə aşkarlanmış biokimyəvi reaksiyalara bənzədir. Burada qarşılıqlı əlaqə reaksiyalarının bilavasitə fermentlərin aktivliyinə yaxın həddə çatdırılması reaksiya sürətinə nail olmağa imkan yaradır, əks təqdirdə bu mümkün olmazdı. Kimyəvi reaksiyalarda bu aktivliyin imitasiyası T.Nağıyevin tədqiqatlarının məqsədidir. Beləliklə, kimyəvi istehsal proseslərinin işlənib hazırlanması üçün reaksiya məhlulunun tərkibində cüzi dəyişikliyə cavab reaksiyasının bioloji sistemlərin ən kiçik çatışmazlığa cavab reaksiyasiyası kimi işlənməsi lazım gəlir.

Nümunəvi reaksiya

Hidrogen peroksidin (H2O2) parçalanma reaksiyası hazırda substratların oksidləşməsində istifadə olunan və həmin situasiyaya uyğun gələn yeganə kimyəvi reaksiyadır. Bu prosesdən istehsalatda - metanın metanola, etilenin asetaldehidə və etanola, propanın izopropil spirtinə oksidləşməsində, propilenin epoksidləşməsi və hidroksilləşməsində, etanolun asetaldehidə oksidləşməsində istifadə olunur. Bütün bu proseslər professor Nağıyev və onun komandası tərəfindən sinxron reaksiyaların gələcəkdə tətbiqinə yol aça biləcək kinetik uyğunluğun tapılması məqsədilə tədqiq olunmuşdur.

Etilenin oksidləşməsi xüsusi hadisədir. Professor Nağıyev göstərir ki, etanol və asetaldehid məhsulunun iki əsas növündə reaksiya borusunun adicə temperatur dəyişməsi belə, bir maddənin digərinə çevrilməsini əhəmiyyətli şəkildə dəyişdirə bilər. Burada üstünlük aşağı temperaturda H2O2 parçalanması ilə oksigen ayrılması reaksiyasına aid olsa da, yüksək temperaturda reaksiya məhsulu azalır və etanol əsas məhsul kimi çıxış edir. Daha sonra temperaturun artması ilə etanolun özü aralıq məhsula çevrilir, asetaldehid istehsalında bu reaksiyanın üstünlüyü müşahidə olunur. İlkin reaksiyanın ikinci reaksiyanı hərəkətə gətirməsi, ikincininsə öz növbəsində birinci reaksiyanın sürətini aşağı salması kimyəvi interferensiyaya nümunədir.

Propanın H2O2 parçalanması ilə hidroksilləşməsinin sinxronlaşdırılması da kimyəvi interferensiya reaksiyası nümunəsidir. Bu halda dəyişmə üçün reaksiyanın keçmə müddəti daha vacibdir. Başlanğıc mərhələlərdə, H2O2 parçalanması vasitəsilə oksigen istehsalı sürətlə maksimal həddi keçir; yalnız hidroksilləşmənin baş verməsi üçün kifayət qədər oksigen istehsal edildiyi halda. Daha sonra bu reaksiya ossillyasiyalı tarazlıqda H2O2 istifadəsini bütünlüklə tələb edən oksigen intermediatına keçir. Katalaz (parçalanma) və monooksigenaz (hidroksilləşmə) reaksiyalardakı sinxronlaşma və koherentliyi aydın göstərən kinetik əyri kimyəvi interferensiya reaksiyalarındakı sərt nəzarətə daha bir nümunədir.

Yeni üfüqlərin açılışı

Bu, koherent-sinxronlaşdırılma vasitəsilə kinetik parametrlərin və qarşılıqlı təsirin təyin olunmasını nümayiş etdirən nisbətən sadə iki reaksiya nümunəsidir. Professor Nağıyevə görə, bu, sürətlə inkişaf edən kimya sahəsində hələ ki, başlanğıcdır və gələcəkdə interferensiya proseslərinin bütün imkanlarından istifadə ediləcəkdir. O öz tədqiqatlarında bu sadə nümunələrin tədqiqinə və onların modelləşdirilməsinə imkan yarada bilən alqoritmlərin işlənib hazırlanmasını davam etdirir. Bütün bunlar daha da dərindən təhlil edilir, onların biomimetik analoqları, həmçinin hüceyrə aktivliyinə çatdıran ferment kompleksləri və ansamblları ilə uyğunlaşdırılmaqla istehsal üsullarını təkmilləşdirilməsi üçün yeni imkanlar yaradır.

Professor Nağıyevin fikrincə, “kimya indi özünütəşkiledən və özütoplanan kimyəvi sistemlərin yaradıldığı, kimyəvi reaksiya qruplarının son reaksiya məhsulu almaq məqsədilə yüksəkselektivli, qısamüddətli bir reaksiya mühiti ansamblında birləşdirilməsi üçün lazım olan alqoritmlərin işlənib hazırlandığı həddədir”. Professor Nağıyevin komandası Milli Elmlər Akademiyasında həmin modelləri təsdiq etmək məqsədilə yeni eksperimental yanaşmalar reallaşdıraraq və optimallaşdıraraq bu sahədə tədqiqatları davam etdirir.

Respublika.- 2017.- 5 iyul.- S.6