Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Российские химики подтвердили необычный механизм ускорения химических реакций
Химики СПбГУ разработали метод проверки стабильности катализаторов, основанных на галогенных и халькогенных связях. С помощью разработки удалось подтвердить, что эти соединения действительно ускоряют химические реакции за счет образования нековалентных связей, а не за счет побочных кислотных примесей. Результаты открывают новые возможности для создания «природоподобных» катализаторов.
Результаты исследования опубликованы в New Journal of Chemistry. Химические связи делятся на ковалентные (сильные) и нековалентные (слабые). Сильные связи полезны в катализе, так как они активнее воздействуют на молекулы, однако после реакции их сложно разорвать, что может создавать трудности. Поэтому ученые активно исследуют катализаторы, работающие через нековалентные связи, — это позволит создавать искусственные аналоги ферментов с заданными свойствами. Такие связи, особенно на основе водорода, широко распространены в природе: они есть в воде, белках, ДНК, РНК и других биологических структурах.
Как отмечают исследователи, использование этих связей поможет создавать более эффективные и «природоподобные» катализаторы. Сложность данной работы заключается в том, что на данный момент нельзя точно доказать образование нужной нековалентной связи во время реакции. Ученые могут зафиксировать галогенные или халькогенные связи в простых системах (например, в растворе или кристалле) — это удавалось сделать ранее. Однако в реальной реакционной смеси, помимо катализатора и целевого вещества, есть другие компоненты, которые могут связываться с катализатором и разрушать его, но отследить напрямую такой процесс крайне сложно.
Например, хлорсодержащие катализаторы в ходе реакции полностью разлагаются. При этом образуется кислота, которая может работать еще эффективнее, чем исходное вещество. Химики СПбГУ проверили, можно ли определить каталитическую активность в присутствии кислотных примесей.
«В таком случае возникает закономерный вопрос, а действительно ли в случае, когда катализатор в большей степени устойчив, именно он ускоряет реакцию, а не продукт его следового разложения — кислота. Ведь если это так, то можно просто добавлять везде кислоту: получится эффективнее и экономически выгоднее, а об использовании в биохимии можно будет забыть. Именно желание найти ответ на этот вопрос и побудило нас провести данное исследование», — сказала ассистент кафедры органической химии СПбГУ Александра Сысоева.
Для этого необходимо проверить стабильность катализаторов — доноров галогенной и халькогенной связей. Применяемая в подобных исследованиях ЯМР-спектроскопия для данной задачи не подошла, так как этот метод не позволяет обнаружить примеси меньше 5%, поэтому ученые СПбГУ использовали более чувствительный метод — УФ-спектроскопию.
В качестве реагента химики Университета использовали акридиновый оранжевый, который хорошо связывается с кислотой, но при этом не связывается с донорами галогенной и халькогенной связи и обладает высоким коэффициентом экстинкции, при котором значительно изменяется спектр при минимальных изменениях состава раствора.
Квантово-химические расчеты подтвердили, что реагент связывается именно с кислотой. После этого ученые провели УФ-титрование — к фиксированному количеству акридинового оранжевого добавляли разное количество доноров галогенной и халькогенной связи и регистрировали серии УФ-спектров соответствующих растворов. Так удалось выяснить, что количество следов кислоты, которое содержится в растворах, не коррелирует с известной ранее каталитической активностью доноров галогенной и халькогенной связи.
Таким образом, ученые Санкт-Петербургского университета доказали, что стабильность катализаторов не связана с их каталитической активностью. Это позволяет утверждать, что катализ обусловлен образованием нековалентной связи, а не связыванием с кислотой, значит, дальнейшее изучение доноров галогенной и халькогенной связи в катализе имеет высокие перспективы.
Telegram 
Дзен 
VK Паукообразные существа, обитающие на дне океана, куда практически не проникает солнечный свет, выработали уникальную стратегию выживания. Вместо охоты или поиска падали они научились сотрудничать с бактериями, которые обеспечивают морских пауков необходимой для жизни энергией. Ничего ранее у морских членистоногих ученые не наблюдали.
Исследователи из МФТИ и ИО РАН изучили, как распространяется плюм реки Лены — огромный по площади слой опресненной воды в Восточной Арктике. Оказалось, что из-за быстрого таяния льдов и усиления ветра поверхностное опреснение значительно увеличилось. В последние годы плюм доходит до акваторий, ранее не подверженных влиянию речного стока. На севере опреснение регистрируется всего в 1300 километрах от полюса. На востоке оно стало достигать Чукотского моря, что может негативно повлиять на его высокую биологическую продуктивность.
Ученые ТюмГУ и Тюменского научного центра СО РАН реконструировали природное окружение и сельскохозяйственную деятельность средневековых обитателей Усть-Терсюкского городища. Анализ обнаруженных образцов показал угольные остатки раннего (бакальского) периода — деревья: лиственницу, березу и сосну.
Выбросы углекислого газа, которые возникнут при сжигании доказанных запасов ископаемого топлива всего 200 компаний, будут настолько велики, что для их компенсации нужны новые леса в десятки миллионов квадратных километров. По крайней мере, так считают авторы новой научной работы. Однако исследование их предшественников ставит эти выводы под серьезное сомнение.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Нарастающий в последние десятки лет пластиковый кризис многие годы пытались решить наращиванием вторичной переработки пластика. Ученые выяснили, что такие переработанные полимеры негативно повлияли на развитие подопытных животных.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно