В японском университете Токо-дай создана инновационная методика изучения процесса прохождения химической реакции. Она способна зафиксировать стадии реакции на уровне молекул, это значительно улучшает контроль на каждом из этапов. Исследование описано в научном издании Nature Communications.
Автор работы Эйити Накамура так описал создание данного метода: «Около двух веков человечество мечтало увидеть атомы, эта мечта сбылась в 2007. Но это еще не предел. Наша команда шагнула дальше. Мы сняли «видеофильм» о химических реакциях «Химические процессы на уровне молекул», зафиксировав все подробности».
Узнать о том, что получилось в результате химической реакции можно используя давно известные аналитические методики: оптическую спектроскопию или методы кристаллографии. Однако сам процесс реакции по-прежнему остается тайной для научного мира. Хотя для современных химиков все чаще требуется информация о тонкостях протекания реакции на разных ее стадиях для понимания того, какое вещество, в какое время стоит добавить для правильного воздействия на ход процесса для получения другого, нужного исследователям продукта.
Переходные стадии в многоступенчатых химических реакциях сложно поддаются изучению из-за существования огромного количества промежуточных процессов, происходящих между их запуском и завершением. Конечно же и до этого открытия отдельные стадии реакций были доступны для изучения, но полной визуализации никогда не было: нельзя было определить продукты отдельной стадии и мониторировать их изменения с течением времени. Команда Накамура пыталась решить эту проблему на протяжении десяти лет. И результатом этого упорного труда стал разработанный ими инновационный метод — молекулярная электронная микроскопия.
Для отделения и фиксации выбираемых исследователями молекул ученые используют модифицированную нанотрубку из углерода. Это устройство «зацепляет» определенную молекулу и удерживает ее в статическом положении, не мешая протеканию химических процессов, в которых она задействована. В результате, все стадии реакции будут поэтапно протекать на нанотрубке, неподвижно зафиксированной в фокусе электронного микроскопа. Наблюдения проводятся в режиме реального времени, поэтому можно снять видео химической реакции.
Японские ученые уверены, что их исследование открывает двери к возможности точного контролирования химического синтеза, так называемого «рационального синтеза». Они считают, что именно «рациональный синтез» в перспективе сможет стать источником синтетических минералов и новых эффективных лекарственных веществ.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
