Список новостей

Исследователи значительно продвинулись в идентификации индивидуальных молекулярных компонентов асфальтена – сложной плотной высококипящей смеси углеводородов, содержащихся в сырой нефти. Асфальтены оказывают значительное влияние на многие свойства сырой нефти, включая особенности ее добычи, перевозки и очистки. Очевидно, что нефтяникам хочется узнать больше о точном составе асфальтенов, чтобы получить больше информации о химии нефти, которая, например, может помочь в более точном моделировании нефтяных резервуаров. Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b04056 Асфальтеновая фракция нефти содержит несколько тысяч отдельных молекул углеводородов, большая часть которых полициклическая. Отдельные компоненты асфальтеновой фракции сложно разделять и изучать, поскольку они образуют сложные ансамбли в растворах, и традиционные методы изучения структуры, основанные на регистрации свойств большого количества одинаковых молекул (ЯМР, ИК, КР) позволяют получить тольк ..
Вся статья

Ученые Санкт-Петербургского Государственного Университета и Института Органической Химии им. Н.Д.Зелинского РАН инициировали научный проект по исследованию химических приложений карбида кальция. В работе выдвигается идея развития многообразной ацетиленовой химии на основе карбидных технологий. На конкретном примере показано, что из дешевого и легкодоступного сырья можно синтезировать ценные продукты, которые востребованы в материаловедении и органическом синтезе. В последние десятилетия исследователи преимущественно сфокусировали свое внимание на больших молекулах и молекулярных системах — ученые всего мира изучают протеомику, геномику, получают сложные белки, нуклеиновые кислоты, расшифровывают геномы целых организмов и проектируют новые субклеточные структуры. Увлечение этими важными и необходимыми для науки областями стало таким повсеместным, что невольно возникает вопрос: «Есть ли в современной науке место для маленьких органических молекул среди всего этого мега-молекул ..
Вся статья

Используя большие по размеру строительные блоки, исследователи из Великобритании продемонстрировали возможность синтеза больших по размеру цепочек олигосахаридов, чем это было возможно ранее. Традиционные методы синтеза длинноцепочечных олигосахаридов сложны и требуют значительных затрат времени; во-первых, требуются значительные усилия для синтеза тетрасахаридов-прекурсоров, во-вторых, для объединения этих прекурсоров в более длинные цепи нужно дополнительное время. Обычно длинные цепи получают методом последовательного двухстадийного процесса, в результате чего удается получить цепи, содержащие до 12 углеводных остатков. Последовательный тетрасахаридный блок-синтез увеличивает длину цепи гепариноподобных соединений вдвое по сравнению с длиной, синтетически доступной ранее. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc02091c) Новый, четырехблочный процесс, разработанный Джоном Гардинером (John Gardiner) и его коллегами из Университета Манчестера, позволяет значительно ..
Вся статья

Исследователи из США преднамеренно используют то, что они называют «дефективными соединениями» в экспериментах для того, чтобы более эффективно симулировать условия на примордиальной Земле и понять, как могли образоваться первые биологически значимые молекулы. Структурно-направляемые процессы играют важную роль в синтезе многих молекул, обладающих той или иной степенью биологической активности, включая пептиды и нуклеиновые кислоты. В отличие от реакций, в которых синтетический результат определяется внешними факторами, например наличием или строением катализатора, результаты структурно-направляемых процессов зависят от свойств самих взаимодействующих молекул. Более реалистичный сценарий молодой, примордиальной Земли описывается сложной смесью реагентов, однако его сложно воспроизвести в лаборатории. (Рисунок из New J. Chem., 2015, DOI: 10.1039/c5nj01474c) Джонатан Линдси (Jonathan Lindsey) из Университета штата Северная Каролина отмечает, что большая часть исследований, ..
Вся статья

Генетическая модификация позволила исследователям из США получить первый модифицированный штамм дрожжей, способных синтезировать болеутоляющие опиоиды, используя крахмал в качестве сырьевого источника. Правда, на настоящий момент говорить о возможности практического осуществления «опиоидного брожения» рано – выход целевых продуктов настолько низок, что для получения одной дозы болеутоляющего требуются тонны дрожжей. Однако авторы разработки надеются, что эффективность дрожжей может быть существенно повышена, что, в свою очередь, позволит понизить затраты на производство болеутоляющих, а также разработать новые опиоиды. Кристина Смолке (Christina Smolke) и ее коллеги выложили мозаику, перебрав более чем два десятка ферментов растений, млекопитающих, бактерий и дрожжей, разработав, в итоге, единый метод биохимического синтеза бензилизохинолиноновых алкалоидов [benzylisoquinoline alkaloid (BIA)], который может быть реализован в генетически модифицированных пекарских дрожжах&nbs ..
Вся статья

Новые механистические исследования, проведенные на стыке химии и биологии, показывают, что тиосульфинаты чеснока не являются такими суперзвездами мира антиоксидантов, которыми они считались до настоящего времени. Аллицин, тиосульфинат чеснока, известен благодаря своей противомикробной активности, эта молекула и ее производные изучают на предмет лечения различных заболеваний, в том числе – сердечно-сосудистых и нейродегенеративных. Долгое время фармацевты надеялись, что биоцидные свойства аллицина могут быть транслированы в терапевтические эффекты непосредственно в клетках человека. Ранее исследования, проводившиесяin vitro, в растворах органических соединений подавали надежду на то, что аллицин и петивирицин, похожий по структуре тиосульфинат, входящий в состав южноамериканского растения Petiveria alliacea, являются потенциальными ловушками радикалов и антиоксидантами – тиольная группа этих соединений восстанавливает свободные радикалы, ингибируя нежелательное окисление важ ..
Вся статья

Совместная работа исследователей из Швейцарии и Китая позволила разработать солнечную батарейку, эффективность которой составляет 16%. Солнечная батарейка также отличается исключительной стабильностью, хотя в том числе и влагоустойчивостью, в выгодную сторону отличаясь от традиционных перовскитных материалов. В последние годы ряд исследователей отметили потенциальную возможность применения гибридных органических-неорганических галогенидов – перовскитов для применения в фотогальванике [photovoltaic (PV)]. Эти материалы могут быть дешевле традиционных кремниевых фотогальванических систем, однако добиться от перовскитов высокой производительности и долгосрочной стабильности весьма сложно. Как отмечает не принимавший участие в исследовании Тобиас Ханрат (Tobias Hanrath) из Корнеллского Университета США, ахиллесовой пятой перовскитов является их чувствительность к влаге, и разработка влагоустойчивых перовскитов позволила бы быстрее коммерциализовать перовскитные солнечные батареи ..
Вся статья

Новое исследование сообщает, что растирание кристаллической металлоорганической каркасной структуры [metal-organic framework (MOF)] в шаровой мельнице превращает этот кристаллический материал в аморфную структуру, а при дальнейшем растирании аморфное вещество превращается в кристаллические материалы с другой морфологией. Это наблюдение позволяет предполагать, что для получения новых металлоорганических каркасных структур можно использовать механохимический синтез. Томислав Фришчич (Tomislav Friščić) из Университета МакГилл (Канада) заявляет, что исследователям из его группы практически удалось получить прямые свидетельства нуклеации и роста кристаллов, происходящих во время трибохимического процесса – разумеется, наблюдаемые явления нельзя было назвать очевидными. Рисунок из Nat. Commun. 2015, DOI: 10.1038/ncomms7662 Металлоорганические каркасные структуры представляют собой пористые материалы, которые изучаются для применения в хранении и фильтровании газов, катализ ..
Вся статья

Даже в том случае, когда сердечный приступ не заканчивается летальным исходом, недостаток крови повреждает ткань сердца, что приводит к сердечной недостаточности. Исследователям удалось разработать смесь белка роста и биоразлагаемого гидрогеля, позволяющую предотвратить рубцевание сердечной мышцы и восстановить ее состояние. Как сообщают исследователи, инъекция нового «коктейля» в место сердечного приступа у мышей успешно борется с повреждением ткани сердца. Новая стратегия является комбинацией двух экспериментальных методик восстановления сердца после сердечного приступа. Один подход заключается во введении биоразлагаемого материала, выступающего в качестве каркаса, укрепляющего ослабевшей ткани сердечной мышцы; другой – во введении стволовых клеток или факторов роста, позволяющих восстановить поврежденное сердце. Будучи взятыми по отдельности оба метода продемонстрировали лишь скромные результаты в клинических испытаниях. Рисунок из ACS Biomater. Sci. Eng. 2015, DOI: 1 ..
Вся статья

Изготовители фейерверков и сигнальных вспышек долгое время были уверены, что яркую красную окраску пиротехнических составов можно получить, только используя хлорсодержащие соединения. Однако после реакции между компонентами таких составов могут образовываться токсичные канцерогенные соединения, которые загрязняют и атмосферу, и поверхность Земли. Как отмечает Джессе Сабатини (Jesse J. Sabatini) из Исследовательской лаборатории Армии США в Мэриленде, новый не содержащий хлора пиротехнический состав может стать основой для нового поколения красных сигнальных вспышек и красных фейерверков, которые менее опасны для окружающей среды и для людей. Красный пиротехнический состав был разработан Сабатини совместно с Эрнстом-Кристианом Кохом (Ernst-Christian Koch) из Германии. Рисунок: © Shutterstock В настоящее время окраска пламени красных пиротехнических составов обуславливается наличием в пламени монохлорида стронция, который образуется за счет сжигания производных стронция с п ..
Вся статья

Химики разработали метод получения симметричных наночастиц из золота однородной формы. Симметричные или несимметричные наноразмерные золотые «самородки» с выступающими гранями могут использоваться для селективного уничтожения раковых клеток или усиления сигналов поверхностно-усиленной спектроскопии комбинационного рассеивания [surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) signals]. Звездообразные наночастицы золота уже получали ранее, однако существующие способы позволяли получать только чрезвычайно асимметричные наносистемы, что приводило к невозможности воспроизвести производительность таких частиц при их применении в SERS или в терапии злокачественных опухолей. Золотые нанозвезды касаются пятью своими «лучами» кусочка золотой фольги. При использовании в поверхностно-усиленной спектроскопии комбинационного рассеивания пять «лучей» могут поймать молекулу и усилить спектральный сигнал. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b05321) Для решения проблемы воспр ..
Вся статья

Бета-карболины, разработанные исследователями из Университета Висконсина в Милуоки, могут стать основой новой терапии для лечения алкоголизма, основанной на взаимодействии со специфическими рецепторами мозга, а не просто понижающей содержание допаминов. Результаты испытаний уже говорят, что новое вещество значительно снижает потребление крысами алкоголя, также можно говорить об определенных положительных результатах, полученных для приматов (на людях испытания еще не проводили). В ходе выполнения новой работы исследователи пытались разработать новый способ лечения алкоголизма, который был бы лишен нежелательных побочных эффектов, проявляющихся при использовании уже традиционных лекарственных препаратов, действие которых просто нацелено на понижении содержания дофамина, нейротранстмиттера, который является одним из химических факторов внутреннего подкрепления и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовольствия (или удовлетворения). Т ..
Вся статья

В скором времени появится возможность хранить и транспортировать продукты, естественный запах которых оставляет желать много лучшего (например – самый вонючий фрукт – дуриан). Этой возможности поспособствует дешевый упаковочный материал, изготовленный из композитных пленок цеолитов и наноцеллюлозы. Такие плёнки могут адсорбировать летучие молекулы, ответственные за неприятный запах продуктов питания; разработавшие новый материал шведские ученые также предполагают, что его можно инкорпорировать в одежду для удаления нежелательных запахов. Когда Леннарт Бергстром (Lennart Bergström) из Стокгольмского университета был в Сингапуре, его заинтересовали вопросы, касающиеся хранения и перевозки дурно пахнущих фруктов и овощей. Так, плоды дуриана, несмотря на отвратительный запах, который исключает их хранение в закрытых помещениях, считаются наиболее ценными фруктами в Юго-Восточной Азии. Говорят, что запах дуриана вызывает видения ада, а вкус – райские наслаждения. В Сингапуре дури ..
Вся статья

В ноябре 2014 года весь мир, затаив дыхание, смотрел за кульминацией исследовательской миссии Европейского космического агентства «Розетта» - впервые осуществленной посадке космического зонда на поверхность кометы. В новом выпуске журнала Science опубликовано семь новых статей, посвященных обработке и анализу данных, полученных при изучении кометы 67P/Чурюмова-Герасименко (или просто 67P). Среди публикаций, посвященных различным аспектам изучения кометы 67Р, две статьи посвящены химическому составу кометы, в частности в них описано то, что на комете обнаружено четыре органических соединения, ранее не наблюдавшихся в составе кометного вещества, а также наличие полимера, вероятно – результата радиационно-инициированной полимеризации [1, 2]. После первого касания поверхности кометы Philae 11 ноября 2014 года в 10:34 зонд «подскочил», оттолкнувшись от поверхности, столкнулся с кратером, подскочил второй раз и, в итоге, успокоился почти через 2 часа на расстоян ..
Вся статья

Ситуация, в соответствии с которой углекислый газ с теплоэлектростанций будет идти не в трубу и затем в атмосферу, а на расположенный поблизости производственный цех, в скором времени может оказаться вполне возможной. Дело в том, что представление о CO2, как о нежелательном парниковом газе – лишь одна сторона медали, с другой же – он является источником углерода для различных процессов, в том числе – получения полимеров. Исследователи из США разработали новый двухстадийный, протекающий в режиме one­pot процесс конверсии CO2 и эпоксидов в поликарбонатные блок-сополимеры, содержащие одновременно гидрофильные и гидрофобные домены, способные агрегировать в наночастицы или мицеллы. Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. doi: 10.1002/anie.201505076 Углекислый газ CO2 и эпоксиды (реакционноспособные соединения с трехчленными циклами, содержащими два атома углерода и один - кислорода) могут вступать в реакцию образования поликарбонатов в присутствии определенных ка ..
Вся статья

С помощью компьютерных расчетов исследователи из Университета Брауна предсказали существование материала, обладающего температурой плавления, более высокой, чем у любого известного в настоящее время вещества или смеси. Результаты расчетов показывают, что материал, созданный из гафния, азота и углерода, скомбинированных в нужном соотношении, должен плавиться при температуре около 4150°C, что составляет примерно 2/3 от температуры фотосферы Солнца и на 200°C выше любой определенной экспериментально температуры плавления. Экспериментально зафиксированный рекорд тугоплавкости принадлежит веществу, состоящему из гафния, тантала и углерода (Hf-Ta-C). Тем не менее, результаты расчетов говорят то том, что рекорд может быть побит материалом с составом HfN0.38C0.51. Следующий шаг, который хотят предпринять исследователи – синтезировать материал и проверить релевантность своих предсказаний. Рисунок из Physical Review B, 2015; 92 (2) DOI: 10.1103/PhysRevB.92.020104 Как отмечает ..
Вся статья

Результаты нового исследования являются ярким примером необычной реакционной способности, обнаруженной для золотоорганических соединений. Целый комплекс современных физических методов совместно с компьютерным анализом позволяет предположить механизм реакции, в соответствии с которым молекула уксусной кислоты работает как «челнок для протонов», перенося атомы водорода между реакционными центрами. Рисунок из Organometallics, 2015; DOI: 10.1021/acs.organomet.5b00210 Благодаря своей химической инертности и нахождению в земной коре в самородном состоянии золото является металлом, с которым человек знаком с самой глубокой древности. Золото всегда притягивало людей своим блеском, необычным цветом и способностью сопротивляться окислению и коррозии – именно эти свойства обусловили применение золота в ювелирном деле и в качестве монетарного металла, а древние алхимики восхищались тем, что золото – «царь металлов» – не реагирует ни с кислотами, ни со щелочами. Однако это прошло ..
Вся статья

Несмотря на народную мудрость, говорящую, в частности, о том, что сахар может испортить кофе, многие часто, если не постоянно, сластят кофе и/или добавляют в него сливки, чтобы замаскировать горечь кофеина. Как показывают новые исследования, углеводы не просто маскируют горький вкус кофе органолептически (за счет того, что в присутствии углеводов «активируются» не только вкусовые рецепторы сладкого), но и влияют на вкус кофе на молекулярном уровне – углеводы вступают в межмолекулярное взаимодействие с кофеином, а на комплексы, образующиеся в результате такого взаимодействия, организм демонстрирует несколько иную реакцию. Сахар и другие добавки в кофе, например, сливки, молоко или стабилизаторы, могут как усиливать, так и ослаблять горький вкус кофеинсодержащих напитков, влияя на степень димеризации кофеина в воде. Ранее предполагалось, что космотропные (kosmotropicchaotropic), к которым, например, относится перхлорат натрия, оказывают противоположный эффект и усиливают горьк ..
Вся статья

Триумфальное шествие двумерных материалов продолжается: исследователи из Китая и США сообщают о первом примере успешного синтеза слоя олова атомной толщины - станена. Значение результатов эксперимента заключается в том, что, в соответствии с предсказаниями, двумерное олово должно обладать целым рядом необычных электронных свойств, как, например, топологическая изоляция – свободное перемещение электронов вдоль кромок материала без помех со стороны других электронов или атомов, в результате чего не происходит рассеяние тепловой энергии. Электронная спектроскопия позволила установить, что строением станен напоминает искаженные соты. (Рисунок из Nat. Mater., 2015, DOI: 10.1038/nmat4384) До недавнего времени все попытки экспериментального получения станена заканчивались неудачей. Один из участников исследовательского проекта – Цзинь-фен Цзя (Jin-feng Jia) из Университета Шанхая, поясняет, что фиаско в области получения станена связаны с тем обстоятельством, что обладающее алм ..
Вся статья

Флуоресцентной эмиссией молекулярных бабочек, расправляющих свои «крылья» под воздействием света, можно управлять, добиваясь синего или красного смещения эмиссии (в ряде случаев – одновременно). Это открытие указывает на относительно простой способ контроля двойной флуоресценции, который может оказаться полезным для создания новых светоизлучающих диодов и сенсоров. Облучение определенных молекул светом может привести к их возбуждению и переходу на более высокий энергетический уровень, при этом избыток энергии может вызвать изменение строения молекулы – привести к их сжатию, уплощению или фосфоресцентному излучению. До недавнего времени исследователям не удавалось проводить точный контроль таких превращений. В новой работе исследователи из Университета Флориды разработали платиновые комплексы-«бабочки», содержащие центральный фрагмент и боковые «крылышки», которые могут подвергаться контролируемым изменениям структуры, «хлопая крыльями» и излучая свет одной волны, когда к ..
Вся статья

Об аромате роз сложено немало рассказов и стихов, и каждому из нас запах свежих роз навевает какие-то свои, личные воспоминания и ассоциации. Французские ученые нашли время не просто насладиться ароматом роз, но и обнаружить молекулярный механизм, в соответствии с которым он формируется. В процессе исследования было обнаружено, что запах роз формируется по не совсем обычному механизму. Предполагается, что результаты исследования могут помочь цветоводам вырастить цветы с еще более мощным и сладким ароматом. Пожалуй, главную скрипку в букете розового аромата играет монотерпен гераниол. Во многих растениях за образование гераниола отвечает фермент гераниолсинтаза – этот биологический катализатор относится к семье ферментов - терпенсинтаз. Рисунок из C&EN, 2015, 93, 27, p. 6 Именно поэтому исследователи были удивлены, выяснив, что в розах биосинтез гераниола ускоряется принципиально иным ферментом. Построение генетической карты позволило исследователям обнаружить, чт ..
Вся статья

Исследователи из США продемонстрировали, что древние бактерии могли сыграть важную роль в формировании залежей железа, обнаруженных в скальных образованиях. Результаты этого исследования оспаривают широко известную точку зрения о том, что единственным источником для поступления железа в эти породы были подобные жерлам вулканов вертикальные колодцы в земной коре, и позволяют предположить, что обмен железа играл важную роль для начальных периодов развития жизни на Земле. Полосовые образования железа [Banded iron formations (BIF)] представляют собой осадочные скальные породы, содержащие повторяющиеся слои окрашенных оксидов железа и сформировавшиеся в океанах в период между 4,6 миллиардов и 540 миллионов лет тому назад. То, как железо попало в эти породы, до сих пор является предметом споров. Наиболее распространенная модель предполагает, что источником железа в таких отложениях послужили растворимые формы железа(II), выбрасываемые гидротермальными источниками на дне океана. ..
Вся статья

Оксид азота использован для получения радикалов, сохраняющих мотив строения N-гетероциклических карбенов, радикальный центр которых локализован на фрагменте NO. Исследование было проведено в Институте Основных Наук Южной Кореи. Руководитель работы Кимун Ким (Kimoon Kim) и члены его исследовательского коллектива проводили эксперименты с оксидом азота(II), молекулой, играющей важную роль в целом ряду биологических процессов. Молекула NO реакционноспособна – она представляет собой частицу с неподеленным электроном, то есть о ней можно говорить, как о свободном радикале. Рисунок из J. Am. Chemi. Soc., 2015; 137 (14): 4642 Говоря простым языком, оксид азота NO часто играет роль медиатора в некоторых биологических процессах, обеспечивая протекание ряда важных для обмена веществ реакций. Радикалы зачастую образуются в процессах обмена веществ, причем в ряде случаев свободные радикалы способны реагировать с различными компонентами биологических тканей, повреждая их и нарушая их ..
Вся статья

Некоторые из двойных связей углерод-углерод кажутся чересчур инертными для их использования в химическом синтезе, однако на любую хитрую и инертную функциональную группу химического соединения всегда найдется подходящий катализатор. Исследователи из группы Стефана Бухвальда (Stephen Buchwald), работающие в Массачусетском технологическом институте, разработали катализируемый медью процесс гидроаминирования неактивированных интернальных алкенов [1]. Как отмечает Бухвальд, исследователи даже были удивлены, каких хороших результатов удается достичь, используя соединения, которые до настоящего времени казались инертными. Исследователь отмечает, что ежегодно производится около 20000 метрических тонн простейшего неактивированного интернального алкена – бутена-2, до настоящего времени не существовало способов превращения этого вещества в какие-либо полезные химические вещества. Исследователям из MIT удалось разработать новый процесс, основываясь на данных, которые были полу ..
Вся статья

Группа исследователей из Лехайского Университета (США) продемонстрировала возможность использования биологического подхода для дешевого и экологически безопасного синтеза растворимых в воде нанокристаллов квантовых точек. С помощью нового способа квантовые точки возможно получать при комнатной температуре. Новый способ получения квантовых точек был разработан Стивеном МакИнтошем (Steven McIntosh), Брайаном Бергером (Bryan Berger), Кристофером Кили (Christopher Kiely) и их коллегами. Разработанный метод является первым примером использования природы для дешевого и масштабируемого производства квантовых точек. Рисунок из Green Chem., 2015; DOI: 10.1039/C5GC00194C Используя для контроля размеров частиц генетически модифицированный штамм бактерии Stenotrophomonas maltophilia, исследователи провели биосинтез квантовых точек, используя в качестве исходных ресурсов только бактерии и сульфид кадмия. С помощью такого биосинтеза были получены нанокристаллы CdS, для которых бы ..
Вся статья

Исследователи из Китая и Сингапура разработали дешевый и экологически безопасный каталитический процесс, позволяющий получить топливо из жирных кислот. Для работы каталитической системы нет необходимости использовать растворитель и водород[1]. Органическое биотопливо из отходов жиров и масел, как например, растительного масла после жарки, может частично снизить проблему зависимости от ископаемого топлива, а также решить вопрос утилизации отходов пищевой промышленности. Обычно для получения такого биотоплива проводят переэтерификацию жиров в сильнощелочной среде. Такой подход не только приводит к образованию большого количества отходов с сильноосновной средой, но и не позволяет понизить содержание кислорода в биотопливе, поэтому топливо, получаемое таким способом, не может использоваться для дизельных двигателей. Переэтерификация также плохо подходит для переработки производных жирных кислот – омыление (образование солей этих жирных кислот с щелочными металлами) приводит к дезакт ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании и Турции разработали новый способ более простого, безопасного и согласованного изготовления взрывчатых материалов. Пиротехнические составы являются энергетическим компонентом фейерверков, сигнальных устройств факельного типа, безопасных спичек и даже автомобильных подушек безопасности, однако технология их производства незначительно изменилась за последний век и остается устаревшей, опасной и не всегда контролируемой. Традиционные методы смешения основаны либо на просеивании и галтовке сухих порошкообразных веществ с нерегулярными формой и размерами частиц, либо на проведении смешения в гидросмеси. Ни один из этих способов не в состоянии гарантировать идеальный гомогенный состав смеси, и свойства пиротехнических составов, производимых по этим традиционным методикам, могут различаться для разных партий материалов, изготавливаемых одним и тем же заводом. Металлические центры и линкеры каркасной металлоорганической структуры можно систематически ..
Вся статья

Литий-ионные аккумуляторы являются значительным технологическим достижением по сравнению со свинцово-сернокислотными аккумуляторами, существовавшими еще с 1850-х годов. Небольшая масса, высокая плотность энергии и медленная саморазрядка при их «простое» сделали литий-ионные аккумуляторы самым распространенным типом источников питания для электроники. Литий-ионные аккумуляторы с кобальтовыми катодами позволяют запасать вдвое больше энергии, чем никелевый аккумулятор, и в четыре раза больше, чем свинцовый аккумулятор. Несмотря на то, что большинство потребительской и иной электроники в настоящее время приводится в действие литий-ионными аккумуляторами, у этих источников питания есть свои недостатки. Существующая технология производства уже достигла теоретически предсказанного предела плотности энергии литий-ионных аккумуляторов, а их перегревание может привести к воспламенению, что тоже является серьезной проблемой. Только в США с 2002 года зарегистрированы отзывы из розничной ..
Вся статья

Реакционноспособные интермедиаты химических реакций, по определению, являются весьма сложными объектами для исследования. Если не уловить их с помощью инертной матрицы при экстремально низкой температуре и изучить их с помощью особо точных и чаще всего косвенных методов, они могут и не раскрыть свое истинное лицо. Тем не менее, исследователям из исследовательской лаборатории швейцарского подразделения фирмы IBM удалось получить «фотографию» отдельной молекулы-интермедиата распространенного типа реакций органических веществ, просто связав плоскую молекулу с твердой поверхности и использовав для слежения за реакцией особым образом модернизированный атомный силовой микроскоп [atomic force microscope (AFM)] [1]. Измерение межатомного расстояния позволило сделать выводы о химической природе этих эфемерных частиц. Арин больше похож на кумулен с расположенными подряд двойными связями, нежели на алкин с тройной связью. (Рисунок из Nat. Chem., 2015, DOI: 10.1038/nchem.2300) Лео Г ..
Вся статья

Существует этилендион или нет? Дискуссии об этой молекуле, которую можно считать димером моноксида углерода, продолжаются уже десятилетия. Исследователям из США удалось поставить убедительную точку в споре, представив надежные доказательства существования этого таинственного соединения. С помощью фотоэлектронной спектроскопии фотоотрыва (photodetachment photoelectron spectroscopy) химики смогли получить этилендион и провести спектральное изучение электронных состояний в молекуле. Несмотря на внешне простое химическое строение – O=C=C=O (молекула этилендиона должна отличаться системой трех кумулированных двойных связей), загадочное вещество оказалось крепким орешком. Впервые об этом соединении упомянули в 1913 году, как об интермедиате приводящей к образованию моноксида углерода (СО) реакции оксалилбромида с ртутью. В 1940-х годах утверждалось, что этилендион является активным компонентом средства «Глиоксилид», рекламировавшегося как медицинский препарат, способный решить огр ..
Вся статья

Использование правильно подобранного катализатора позволит использовать диоксид углерода, образующийся в результате работы теплоэлектростанций, в качестве химического сырья, попутно решая проблему выбросов парниковых газов. Исследователи обнаружили, что крошечные кластеры меди могут способствовать получению метанола из диоксида углерода при его относительно низком давлении. Как отмечает Ларри Кёртисс (Larry A. Curtiss) из Национальной Лаборатории Аргонны, медь уже применяется для катализа промышленного производства метанола из синтез-газа – смеси моноксида углерода, диоксида углерода и водорода, при давлениях от 10 до 100 атмосфер и температурах в несколько сотен градусов Цельсия. Однако эти условия обуславливают исключительно высокую стоимость такого способа получения метанола, поэтому желательной была бы разработка процесса, протекающего при меньшем давлении. Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b03668 Совместно с Питером Заполем (Peter Zapol) и Ст ..
Вся статья

Путем сопоставления спектров поглощения ионов C60+ с двумя ранее неидентифицированными спектрами поглощения, зарегистрированными в межзвездной среде около двух десятилетий назад, было подтверждено существование фуллеренов в межзвездном веществе Млечного Пути. В начале 1990-х годов, вскоре после открытия фуллеренов-бакиболов, Джон Майер (John Maier) с коллегами из Университета Базеля (Швейцария), специалистами по электронной спектроскопии полиатомных ионов, разработали методику регистрации спектра электронного поглощения C60+ в конденсированном состоянии, используя неон для разбавления ионов C60+ при низкой температуре. Зарегистрированные в лаборатории спектры газофазного C60+ при 5.8 K. (Рисунок из Nature, 2015, DOI: 10.1038/nature14566) Как заявляет Майер, спустя некоторое время после разработки методики астрофизики предположили, что полосы поглощения, зарегистрированные при изучении межзвездного вещества с максимумами при 9632 Ангстрем и 9577 Ангстр ..
Вся статья

Две международные группы исследователей заявляют, что обнаружили основной «строительный блок» электрона – фермион Вейля, существование которого было предсказано еще 86 лет назад [1,2]. Открытие этой новой субатомной частицы произошло не в ускорителе частиц – оно было сделано в синтетическом кристалле. Как заявляют первооткрыватели, не обладающий массой фермион может позволить разработать сверхбыстрые электронные и фотонные устройства. Изображение, регистрируемое детектором (сверху) говорит о существовании фермиона Вейля. Поведение фермионов Вейля в кристалле (снизу) может объяснить их подвижность. (Рисунок из Science, DOI: 10.1126/science.aaa9297) Фермионы Вейля представляют собой фундаментальные частицы, существование которых впервые было предсказано Германом Вейлем (Hermann Weyl) еще в 1929 году, однако экспериментально эти частицы до настоящего времени не наблюдались. Теоретически фермионы Вейля можно детектировать в материалах, известных как «полуметаллы Вейля» (Weyl ..
Вся статья

Решая вечный вопрос о том, как произошла Жизнь на Земле, исследователи уже давно определили, что аминокислоты – простые и важные строительные блоки живой ткани – могли образоваться в условиях, характерных для примордиальной Земли. Тем не менее, остается вопрос – как отдельные аминокислоты могли дать комбинации, образуя более сложные вещества – пептиды и белки? Группа исследователей, работающих в Центре НАСА по химической эволюции, предлагает один из возможных путей – научная группа Николаса Хада (Nicholas V. Hud) и Фасундо Фернандеса (Facundo M. Fernandez) продемонстрировала, что в условиях, имитирующих условия молодой добиотической Земли α-гидроксикислоты и α-аминокислоты реагируют с образованием депсипептидов – олигомеров, содержащих смесь сложноэфирных и амидных связей. Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201503792 Если говорить конкретнее, исследователи смешивали молочную кислоту с глицином в соотношении 1:1 и подвергали смесь сухим и влажным цик ..
Вся статья

В запланированном к 2018 году переопределении значения килограмма и связывания этой величины СИ со значением постоянной Планка пройден очередной этап. Группа исследователей из Италии, Японии и Германии провели сопоставление двух наиболее точно измеренных значений числа Авогадро и получили среднюю величину, неопределенность которой составляет менее, чем 2˙10–8. Такая неопределенность, которая может быть признана приемлемой, что эквивалентна тому, что в смеси атомов одного типа на миллиард приходится не более двадцати атомов иного типа. В 2011 Генеральной конференцией по мерам и весам (Международная палата мер и весов является постоянным органом Генеральной конференции по мерам и весам) было принято решение, что килограмм, как и другие базовые величины СИ должен быть переопределён переопределить килограмм с помощью фундаментальных физических свойств, а конкретнее – на основе постоянной Планка. В свою очередь, такое решение требуем международного соглашения по значению величины ..
Вся статья

Исследователи из Израиля разработали новый подход к обратимой ассоциации наночастиц с помощью света. Новая методика была использована для получения цветных изображений флагов и котиков, но, конечно же, она может быть использована и во многих других областях. Свет является удобным средством для управления химическими реакциями – излучение может быть приложено к определенным точкам, светорассеяние можно предотвратить, световое воздействие можно включить и выключить мгновенно. Тем не менее, если частица сама по себе не является фотоактивной, ее функционализация может быть проблематичной, так как фоточувствительные лиганды зачастую понижают (вплоть до полной потери) свою способность менять состояние под воздействием света при их связывании с частицами. Недавно проведенные исследования показали, что часто применяющийся фоточувствительный лиганд спиропиран может изменять рН растворов. Химик-материаловед Рафаль Кляйн (Rafal Klajn) с коллегами из Института Науки Вейцмана (Израиль) испол ..
Вся статья

Увы, но газы, образующиеся при сгорании ископаемого топлива, в скором времени смогут «похоронить» метод радиоуглеродной датировки, позволяющий отличить новые углеродсодержащие материалы от тех, возраст которых исчисляется веками. В соответствии с новыми результатами исследований, углерод, высвобождающийся при горении угля или нефтепродуктов, понижает концентрацию нуклида 14С в атмосфере и искусственно «повышает ее возраст». Радиоуглеродный анализ – разновидность радиоизотопной датировки, применяемая для определения возраста биологических останков, предметов и материалов биологического происхождения путём измерения содержания в материале радиоактивного 14С по отношению к стабильным изотопам углерода. Этот метод был предложен лауреатом Нобелевской премии по химии 1960 года Уиллардом Либби в 1946 году. Радиоуглеродный анализ применяется во многих областях – от анализа археологических находок и установления подлинности предметов искусства до оценки скорости регенерации ..
Вся статья

Международная группа радиоастрономов детектировала первые слабые сигналы следовых количеств ионизированного углерода в молодой Вселенной. Сделанное с помощью самого большого радиотелескопа открытие позволяет предположить, что на заре существования нашей Вселенной молодые галактики могли подвергаться весьма быстрым изменениям. Запущенная на полную мощность в 2013 году Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решётка – международный проект, результатом которого стала постройка и запуск крупнейшей в мире радиоастрономической обсерватории в Чили. Комплекс состоит из 66 радиотелескопов 7 и 12 метров в диаметре каждый, объединённых в единый радиоинтерферометр. Для корреляции совместной работы всех антенн на станции установлен суперкомпьютер, способный выполнять 17 квадриллионов операций в секунду. Эта система телескопов уже дала пищу для размышления ученым, обнаружив в 2014 году в молекулярном облаке Стрелец B2 прекурсоры жизни. Производительность Атакамской Большой Миллиметр ..
Вся статья

Исследователи из Университета Техаса (Даллас) разработали электропроводный материал, который может быть растянут более чем в 13 раз. Такой материал может найти применение в гибких электронных устройствах и искусственных мышцах. Рэй Бауман (Ray Baughman) и его коллеги получили суперэластичные проводящие волокна, вкладывая в эластичный стирол-этилен-бутилен-стироловый сополимер [styrene-(ethylene-butylene)-styrene (SEBS)] углеродные нанотрубки, ориентированные вдоль жгута резины. Полученные волокна весьма эластичны, и могут быть растянуты на 1320% от своей исходной длины. Электрическое сопротивление нового материала при растяжении его в 10 раз увеличивается всего на 5%. Однако включая другие слои проводящих нанотрубок и изоляционных материалов, исследователям удалось получить материал, который при растяжении в 10 раз увеличивает сопротивление на 860% – такой материал может использоваться для изготовления сенсоров напряжения. Дальнейшая работа над новым материалом позволила исс ..
Вся статья

Группе исследователей из Германии удалось добиться прорыва в получении стабильных боролов – стабилизацию этих антиароматических молекул удалось обеспечить с помощью объемных фтормезитильных групп. Возможно, что новый синтетический успех позволит боролам найти применение в оптоэлектронных устройствах [1]. Боролы представляют собой гетероциклы, система BC4 которых содержит 4 π-электрона, что обуславливает не только их антиароматичность, но и электроноакцепторные свойства. Последнее обстоятельство позволяет говорить о боролах как о кандидатах в электроноакцепторы и переносчики электронов для органических светоизлучающих диодов и фотогальваники. Стерическая загруженность, связанная с наличием двух трифторметильных групп в орто-положении, позволяет получить борол, устойчивый по отношению и к влаге, и к кислороду. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc02205c) Несмотря на то, что ранее было синтезировано немалое количество боролов, они не могут использоваться ..
Вся статья