Молекулы одинакового состава, но разной формы показали резко различающуюся химическую активность

Профессор Йохен Кюппер (Jochen Küpper) из Гамбургского центра исследования лазеров на свободных электронах (Германия) вместе с коллегами из Базельского университета (Швейцария) с помощью устройства, способного различать молекулы разных конформационных изомеров (КИ), проанализировал различия в химическом поведении последних.
Дипольный момент молекул разных КИ неодинаков, а именно он отвечает за взаимодействие молекулы с неоднородным электрическим полем. Основываясь на этом вроде бы очевидном факте, учёные задумались: можно ли использовать это для сортировки конформеров? Пропуская молекулы через электрическое поле, они выяснили, что вероятность отражения разных конформеров не совпадает, и на этой основе создали эффективно сортирующую КИ машину.
Отобранные таким образом КИ-вещества из группы аминофенолов направлялись в иную ловушку, где их охлаждали почти до абсолютного нуля, а затем замеряли скорость их реакции с находящимся в той же ловушке кальцием.
Оказалось, что скорость реакции двух разных конформеров различалась вдвое. Иными словами, крохотное изменение в структуре молекулы, касающееся ориентации одного атома водорода, приводит к новым химическим свойствам вещества.
Открытие имеет совершенно очевидное применение: аминофенолы активно применяются для производства лекарств и красителей. Понятно, что отбор лишь самых активных конформационных изомеров приведёт к резкому изменению процесса их получения и, возможно, другой активности конечных продуктов.
Что более важно, подобный подход может работать в огромном количестве практических приложений, где отбор «правильных» конформеров способен заметно повлиять на химическую активность нужных компонентов, принципиально меняя практику их получения.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.
07-10-2013г.

Архив новостей

Архив сообщений о новых публикациях