Австралийские исследователи впервые синтезировали молекулу тетравинилаллена

Сколько различных веществ, включая искусственные, существует в мире? Сегодня известно примерно сто пятьдесят миллионов простых веществ и сложных соединений. Многие вещества были синтезированы всего лишь за последние пятьдесят лет. Нередко эти вещества кардинально меняли человеческую историю, давали людям новые возможности. Так или иначе, открытие и синтезирование новых молекул в наше время является чем-то «обычным», поэтому исследования и не привлекают большого внимания. Исключением являются разве что случаи, когда удаётся обнаружить какую-нибудь необычную молекулу, имеющую удивительные свойства или просто привлекательную в эстетическом смысле.

Именно такой случай недавно произошёл в одной из лабораторий. Там синтезировали первую и пока единственную молекулу циклоуглерода, которая до сих пор считалась нестабильным образованием. А в Австралии удалось синтезировать другую «красивую» молекулу – тетравинилаллен. Удивительным является то, что по своей форме схема этой молекулы напоминает человечка с поднятыми руками. При этом строение молекулы достаточно простое. Красота красотой, но насколько полезной может оказаться такая молекула? Исследователи уверены, что эта молекула может многое предложить человечеству, и причина этого кроется в её необычной структуре.

Чтобы понять, в чём кроется секрет открытой молекулы, нужно разобраться в том, что представляет собой синтез новых веществ в принципе. Создание новых сложных соединений – процесс очень долгий, кропотливый и сложный. Учёные в буквальном смысле собирают новую молекулу, как конструктор: к уже имеющейся части нужно аккуратно прикрепить новый компонент – и так далее. Может получиться так, что новое звено в этой цепочке может повлиять на уже имеющуюся структуру, поэтому стоит позаботиться о защите молекулы. Для этого в процессе сборки на неё временно надевают «защитный костюм», оставляя открытой только ту часть, к которой прикрепляется новый элемент. Понятно что на сборку молекулы уходит очень долгое время. Мало того, чаще всего учёные сталкиваются с потерями, и хорошим результатом считается такой, когда из килограмма исходного вещества получается всего несколько граммов конечного продукта.

Чем же в таком случае интересна молекула тетравинилаллена? Обычно многие молекулы, особенно биологически активные, имеют фрагменты с так называемыми двойными связями. На схемах такие связи обозначают двумя линиями. Такие фрагменты молекулы весьма активны и могут сцепляться друг с другом или прикрепляться к другим молекулам. С их помощью можно из исходной молекулы создавать сотни новых веществ с самыми разными свойствами. Например, простейшая молекула с двойной связью – этилен – является основой всей сегодняшней промышленной химии. А вот у тетравинилаллена таких двойных связей целых шесть, и расположены они по отношению друг к другу очень нестандартным способом. А это открывает просто неисчерпаемые возможности для «конструирования». Из неё оказалось возможным получить одно известное вещество с сильными противовоспалительными свойствами, а также косметический крем. Сырьё для таких продуктов в наше время добывают из карибских коралловых полипов, однако такая добыча вредит местной экосистеме. Теперь же появилась возможность производить такие вещества, не вмешиваясь в живую природу.
Так что если кто скажет, что химики просто удовлетворяют свою нездоровую любовь к симметрии, то смело можете напомнить им про данный случай. Здесь одна маленькая молекула может спасти жизнь целой экосистеме, что выходит за пределы собственно химии.