Elmi-kütləvi nəşr

 
107 
edən  bəzi  mikroorqanizmlər  adi,  yumşaq  şəraitdə  - 
temperaturu  və  təzyiqi  qaldırmadan  molekulyar  azotu 
havadan  qəbul  edərək  onu  atomlara  və  ionlara  asanlıqla 
parçalayır  və  sonra  da  üzvi  birləşmələrin  tərkibinə  daxil 
edirlər.  Son  vaxtlara  qədər  biokimyaçılar  bu  çevrilmələrin 
təbiətini  bilmirdilər.  Yalnız  bu  yaxınlarda  aydın  oldu  ki, 
azotun bioloji fiksasiyası kimyəvi cəhətcə reduksiyaolunma 
prosesidir,  yəni,  elektronların  birləşdirilməsi  prosesidir. 
Bakteriyalar  azotla  əlaqəyə  girib  onu  amonyaka  çevirirlər. 
Lakin  bu  reaksiyanın  getməsi  üçün  azot  öncə 
aktivləşdirilməlidir.  Mikroorqanizmin  aktiv  mərkəzinin 
kimyəvi  təbiəti  və  azotun  aktivləşməsi  mexanizmi  hələki 
məlum  deyildir.  Amma  müəyyən  olundu  ki,  bu  prosesdə 
əsas rolu keçid  metallar, o cümlədən, dəmir və  molibdenin 
birləşmələri  oynayırlar.  Məlumdur  ki,  əgər  torpaqda 
molibden  yoxdursa,  azotun  mikroorqanizmlər  tərəfindən 
fiksasiyası 
tam 
kəsilir. 
Son 
vaxtlara 
qədər 
mikroorqanizmlərin azotla etdiklərini kimyaçıların da etmək 
istəməsi  səyləri  boşa  çıxmışdı.  Buna  baxmayaraq,  adi 
şəraitdə,  çox  enerji  sərf  etmədən  azotun  fiksasiyası  çox 
cəlbedici və perspektivli sahədir.  
      İlk  dəfə  azotun  adi  şəraitdə  bu  reaksiyası  1964-cü  ildə 
kimya  elmləri  doktoru  M.E.Volpinin  {95,96}  rəhbərliyi 
altında Rusiya EA-nın Elementüzvi birləşmələr İnstitutunda 
həyata  keçirilmişdir.  Tədqiqatçılar  fərz  etdilər  ki, 
hüceyrələrdə  kimyəvi  qarşılıqlı  təsirləri  gücləndirən,  zülali 
fermentlərin tərkibinə daxil olan, keçid metalların ionları ilə 
kompleks  birləşmələr  əmələ  gətirən  azot  belə  bioloji 
sistemlərdə  aktivləşir.  Tam  ehtimal  olunandır  ki,  azotun 
bioloji  sistemlərdə  əlaqə  prosesi  belə  baş  verir:  azot 
molekulu  fermentin  metal  hissəsi  ilə  kompleks  əmələ 
gətirərək aktivləşir; digər ferment aktiv hidrogen “ötürür” və 
nəticədə  amonyak  alınır.  Canlı  təbiətdə  azotun  aktivləşmə 
mexanizmi  barədə  nəzəri  baxışlar  M.E.Volpin  və  onun 

---

 
108 
əməkdaşlarının  sayəsində  otaq  temperaturunda  və  normal 
atmosfer  təzyiqi  şəraitində  azotun  kimyəvi  yolla 
“əlaqələndirilməsi”  –  fiksasiyası  həyata  keçirilərək  sübuta 
yetirildi.  İçərisində  keçid  metalların  birləşmələri  və 
reduksiyaedicilər  olan  qabdan  qazşəkilli  azot  şırnağı 
keçirildi. Nəticədə azot elektronlarını itirdi və su ilə təsirdən 
amonyaka çevrilən birləşmələr alındı.  Aydın  oldu ki,  azotu 
“həyəcanlandırmaq”  qabiliyyətinə  bir  sıra  keçid  metalların 
birləşmələri malikdir. Ələlxüsus titan, vanadium, molibden, 
volfram,  xrom  aktivdirlər.  Azotla  reaksiyaya  bu  metalların 
cürbəcür  birləşmələri  –  halogenidlər,  alkoksibirləşmələr, 
fosfinlər və tsiklopentadienil kompleksləri və s. həssasdırlar. 
Reduksiyaedicilər  kimi  bu  reaksiyalarda  metallar,  hidridlər 
və  metalüzvi  birləşmələr  ola  bilər.  Son  vaxtlar  müəyyən 
olunmuşdur  ki,  reduksiyaedici  rolunu  elektrik  cərəyanı  da 
oynaya  bilər.  Lakin  burada  məyusluq  ondan  ibarətdir  ki, 
keçid  metallar  birləşmələrinin  köməyi  ilə  azotun 
əlaqələndirilməsinin 
(fiksasiyası) 
istnilən 
reaksiyası 
birtaktlıdır  (yəni,  reaksiya  tez  sönür  və  davam  etmir). 
Katalizator-kompleksin bir molekulu  yaxşı halda azotun bir 
molekulu  ilə  birləşir.  Təbiətdə,  mikroorqanizmlərdə  oxşar 
proses  fasiləsiz  gedir  –  orada  aktiv  mərkəz  reaksiya 
nəticəsində ölməyərək, katalizator kimi təsir göstərir. Keçid 
metal 
birləşmələrinin 
azotla 
reaksiası 
mexanizmi 
aydınlaşdırıldıqdan  sonra  bu  çətin  vəziyyətdən  çıxmaq 
mümkün  oldu.  Aydınlaşdı  ki,  əvvəlcə  metal  birləşmələri 
reduksiya olunurlar, metalın valentliyi azalır – bəzən o, hətta 
mənfi  yük  qəbul  edir.  Bu  qeyri-adi  birləşmələr  azotu 
kompleksə  daxil  edirlər.  Sonra  azot  nitrid  əlaqəli  birləşmə 
əmələ  gətirərək  reduksiya  olunur.  Bu  proses  üçün 
elektronları  metalın  özü  reduksiya  olunan  birləşməsi  və 
yaxud  da  xarici  mənbələr  verir.  Uyğun  komplekslərin 
hidrolizi  zamanı  amonyak  alınır.  Lakin  keçid  metalların 
aktiv  aralıq  birləşmələri  stabil  deyildirlər.  Onlar  çox 

---

 
109 
aktivdirlər  və  nəinki  azotla,  hətta  həlledicilərlə  reaksiyaya 
girərək  sadəcə  parçalanırlar.  Çoxlu  təcrübələrdən  sonra 
stabil  azot  fiksasiya  edən  sistem  əldə  olundu,  amma 
vəziyyət  əvvəlki  qaydada  yenə  də  dəyişmədi:  çevrilmələr 
oldu  –  kataliz  isə  olmadı.  Belə  çıxır  ki,  iş  kompleksdə 
deyildir.  Aydın  oldu  ki,  proses  aralıq  kompleksin  qeyri-
stabilliyindən  deyil,  əksinə,  nitrid  tipli:  metal  –  azot 
əlaqəsinin  əmələ  gətirdiyi  reaksiya  məhsulunun  çox 
stabilliyindən  sönür.  Məhz  son  nəticədə,  keçid  metal 
birləşməsi  bu  birləşməyə  çevrilir.  Bu  səbəbdən  də  o, 
reaksiyaya  dönə  bilmir  və  beləliklə,  azot  əlaqəsinin  yeni 
tsiklini başlaya bilmir. Amma bu əlaqəni qıran bütün təsirlər 
eyni  zamanda  azotu  fiksasiya  edən  sistemin  özünü  məhv 
etdilər. 
     Bu  tilsimlənmiş  dairədən  necə  lazımdırsa  çıxmaq 
gərəkdir.  Bəs necə? Elə maddə axtarıb  tapmaq lazımdır ki, 
aktiv  birləşməyə  toxunmadan  (azotun  fiksasiyası  üçün) 
metal – azot əlaqəsini qıra bilsin. Belə maddələr tapıldı. Bir 
sistem  üçün  (titan  xloridin  benzolla  kompleksi)  belə 
“korrekt 
dağıdıcı” 
alüminium 
halogenidlər 
oldu. 
Alüminium  xloridi  reaksiyaya  daxil  edən  kimi  sistem 
katalitik  işləməyə  başladı.  Keçid  metalın  hər  molekulu 
təxminən  300  molekul  azotu  “əlaqələndirdi”.  Bu 
reaksiyalarda  bütün  mürəkkəb  çevrilmələrin  son  məhsulu 
alüminium  nitridlər  oldu  ki,  bunların  da  hidrolizi  amonyak 
verdi. Amma bu da vacib şərtlərdəndir ki, ikinci son məhsul 
yenidən  molekulyar  azotu  özünə  birləşdirməyə  hazır  olan 
titan birləşməsi – katalizator oldu.  
     Sonrakı  tədqiqatlar  göstərdi  ki,  reduksiyaedici  kimi  bu 
reaksiyada yalnız alüminium iştirak etmir {97-100}. Bu rolu 
oynamağa bəzi başqa maddələr, o cümlədən, ikili litium və 
alüminium  hidrid  də  qabildir.  Reduksiyaedici  kimi 
hidrogenin  istifadəsi  ümidverici  nəticələrin  alınmasına 

---