В мире химии

Дайджест портала chemport.ru за 2012 год

18 мая 2017

Завершается високосный 2012 год и как обычно, накануне новогодних праздников в последнем за 2012 год новостном выпуске мы рассказываем о том, какие из наших новостей, какие достижения химической науки были интересны нашим читателям каждый месяц уходящего года.

Конечно же, этот год был богат на научные новости – экспериментальное подтверждение существования бозона Хиггса, посадка марсохода Curiosity. Не осталась в стороне и химия. И, хотя у редакции могут быть свое мнение на тему, какие химические открытия в этом году представляют особый интерес, по традиции последнего выпуска года популярный сюжет каждого месяца определяется количеством голосов за ту или иную статью и ее средним баллом.



Рисунок &copy: Royal Society of Chemistry

В январе 2012 нашим читателям самой интересной показалась новость о том, что Кратность связи между атомами углерода достигает четырех.

То, что в двухатомной системе C2 перекрывание sp-гибридных орбиталей обеспечивает образование двух, а не одной ?- связей, одна из которых является четвертой связью C-C, установили исследователи из группы Сасона Шаика (Sason Shaik) из Еврейского Университета Иерусалима, рассчитавшие энергию связи в молекуле углерода.

Сюжетом февраля стала новость про мыльную магнитоактивную жидкость или первое в мире магнитное мыло.

Исследователи из группы Джулиана Исто (Julian Eastoe) из Университета Бристоля взяли коммерчески доступные поверхностно-активные вещества, смешали их с солями железа, в результате чего произошло замещение аниона ПАВ на железосодержащий ион. В результате такого обмена было получено поверхностно-активное вещество – ионная жидкость, которая реагирует на изменения магнитного поля.

Исследователи продемонстрировали, что на траекторию падения капли этой ионной жидкости влияет обычный магнит и, что более зрелищно, новое ПАВ, находящееся под слоем менее плотного органического растворителя может быть поднято из растворителя действием магнита, магнитное поле в данном случае преодолевает не только силу тяготения, но и поверхностное натяжение, возникающее на границе раздела двух жидкостей.

Мартовским хитом стало сообщение о впервые полученном изображении атомов, движущихся в молекуле



С помощью ультрабыстрого лазера исследователи из группы Луи ДиМауро (Louis DiMauro) выбивали электрон из молекулы и регистрировали дифракционную картину, возникающую при рассеивании электрона в объеме молекулы.

На изображении выше можно увидеть все изменения, которым подвергается молекуле в период между лазерными импульсами, время между импульсами составляло 10–15 с. Движение атомов визуализировано по величине возрастания углового момента – от темно-синего до розового, розовым цветом обозначена область самого большого по величине углового момента.

В апреле кроме традиционного первоапрельского розыгрыша, которая пришлась всем по вкусу, а некоторые и повелись, интересна была новость про новый способ разделения углеводородов.

Исследователи разработали новый твердый сорбент, способный селективно связывать углеводороды; он может оказаться весьма полезным для нефтехимической промышленности, позволяя разделять углеводородную смесь, затрачивая на это разделение минимальное количество энергии.

Новый сорбент был разработан в группе Джеффри Лонга (Jeffrey R. Long) из Университета Калифорнии (Беркли). Исследователи продемонстрировали, что металлорганические каркасные структуры [organic framework (MOF)] при относительно низких температурах могут применяться для разделения и очистки газовых смесей, содержащих этилен, пропилен и другие органические соединения, содержащие от одного до трех атомов углерода.

В мае, видимо в связи с приближающимся летом и желанием покрасоваться на пляже хитом оказался сюжет про то, что кожица манго может помочь похудеть похудеть.



Исследователи из Австралии обнаружили, что кожица трех сортов манго – сорта Ирвин, сорта Нам Док Май и сорта Кенсингтон Прайд – успешно ингибировали адипогенез.

Руководитель исследования, Грег Монтейт (Greg Monteith), отмечает, что сложная смесь биологически активных соединений из экстракта кожицы, уникальных для каждого сорта манго, более вероятно обуславливает различие разных сортов в ингибировании адипогенеза, чем индивидуальные соединения. Исследователи идентифицировали общие и уникальные для всех трех сортов манго биологически активные соединения. Интересно, что различие химического состава кожицы и мякоти манго приводит к тому, что мякоть не ингибирует рост жировой ткани.

В июне наибольший интерес наших читателей был посвящен тому, как японские исследователи Тосиюки Икома (Toshiyuki Ikoma) и Юнзо Танака (Junzo Tanaka) разработали технологию получения искусственных костей из апатита и коллагена, выделяемого из рыбьей чешуи.

Икома отмечает, что разработанная технология позволяет получить искусственную костную ткань в течение трех месяцев, и этот метод оказывается в два раза быстрее, чем существующий способ получения костной ткани с использованием коллагена, выделяемого из свиной кожи. По словам Икомы, новый материал для искусственных костей на основе коллагена из рыбьей чешуи гораздо менее опасен, чем традиционный материал для восстановления костей – его применение практически сводит на нет риск инфицирования реципиента кости вирусами (использование биологических материалов, выделенных из организма свиньи, потенциально опасно именно из-за «совместимости» ряда вирусов и с организмом свиньи, и с организмом человека).

Дополнительными выигрышными качествами искусственных костей, получаемых из рыбьего коллагена и апатита, являются более высокая плотность и, следовательно, прочность таких костей, а также и то, что новый материал при нанесении на повреждения «настоящих» костей человека превращается в костную ткань гораздо быстрее, чем материал, полученный с использованием свиного коллагена.

В июле взоры наших читателей обратились к небесам, точнее к космосу, поэтому самым интересным химическим вопросом июля был вопрос о том, откуда на Землю пришла вода.

До настоящего времени в рамках моделей эволюции ранней Земли так и остается открытым вопрос – как такие легкие элементы, как водород, азот и углерод появились на Земле – ведь их появление является ключевым фактором для появления воды и происхождения жизни.

В качестве двух основных кандидатов на роль источника этих элементов – это астероиды внутреннего астероидного пояса, располагающегося между орбитами Марса и Юпитера и кометы, появляющиеся в околоземном пространстве, приходя из удаленных холодных окраин Солнечной системы. В соответствие с существующими моделями на каком-то этапе эволюции Солнечной системы гравитационное взаимодействие Сатурна и Юпитера привело к тому, что кометоподобный материал из внешних областей Солнечной системы попал в область, в которой в настоящее время располагается астероидный пояс, в результате чего Земля подверглась кометной бомбардировке и обзавелась атмосферой и запасами воды, однако появление большого количества комет в околоземном пространстве ставится некоторыми астрономами под сомнение.

В августе, в преддверии нового учебного года по какой-то непонятной причине наши читатели заинтересовались сюжетом про Возможность диагностики отравления цианидом невооруженным глазом.



Метод определения цианид-ионов в крови, разработанный Кристин Мэннель-Круазе (Christine M?nnel-Crois?) и Феликсом Цельдером (Felix Zelder) из Университета Цюриха позволяет диагностировать отравление цианидами за две минуты, при этом для проведения анализа не требуется сложного оборудования – анализ может быть проведен в полевых условиях.

У пострадавшего отбирается образец крови и с помощью буфера рН образца доводится до уровня 9.6. Далее к полученному раствору добавляется оранжевый кобальсодержащий хемосенсор (этот сенсор был ранее разработан и синтезирован исследователями), раствор с помощью давления, создаваемого штоком шприца, пропускают через колонку для фазовой экстракции, после чего отмывают колонку от крови водой. При наличии в образце крови цианида он образует окрашенный в лиловый цвет комплекс с хемосенсором. Этот комплекс будет локализован в верхнем слое расположенного в колонке сорбента, что можно невооруженным глазом.

В сентябре внимание наших читателей было приковано к японским ядерным лабораториям, которые сообщили про то, что поиски элемента 113 победно завершились

Японские исследователи из Центра RIKEN Nishina получили наиболее полные к настоящему времени данные о неуловимом элементе №113. Цепочка шести последовательных ?-распадов ядер, наблюдавшаяся в экспериментах и анализ дочерних нуклидов позволяет сделать вывод об образовании ядра этого элемента, чья клетка в Периодической системе пока еще пустовала.

Ионы цинка, разогнанные до 10% от скорости света, столкнулись с мишенью – тонкой фольгой из висмута, образовав очень тяжелый ион. Образование этого иона сопровождалось серией из шести последовательных ?-распадов. Анализ ядер, образующихся в результате этих распадов, однозначно позволяет сделать вывод о том, что в результате слияния цинка и висмута образовалось ядро элемента № 113.

В октябре традиционный интерес наших читателей был посвящен судьбе Нобелевской Премии по химии 2012 года

В этом году ее получили Роберт Лефковиц (Robert Lefkowitz) и Брайан Кобылка (Brian Kobilka) за пионерские открытия, позволяющие определить механизмы работы одного существенного класса таких рецепторов – рецепторов, сопряженных с G-белками.

В 1968 году Лефковиц начал работу по слежению за клеточными рецепторами с помощью введения радиоактивных меток. Он получал гормоны с введенным в них радиоактивным нуклидом йода и, регистрируя излучение, смог найти ряд рецепторов, в том числе и рецептор адреналина – ?- адренергический рецептор. Исследователи из его группы смоли выделить рецептор из его убежища в клеточной мембране и выяснить самые основы механизма его действия.

Следующий важный шаг был сделан исследователями в 1980 году. Тогда новичок в группе Лефковица – Кобылка начал изучение гена, кодирующего синтез ?- адренергического рецептора и достиг успеха. Анализ гена показал определенную схожесть рецептора с одним из рецепторов глаза, на основе чего был сделан вывод о структурном соответствии целого класса рецепторов, имеющих близкое строение и функционирующих по близкому механизму.

В ноябре, отойдя от интриги с Нобелевскими премиями, читатели решили попить чайку, и видимо поэтому новостью этого месяца стал сюжет про секреты чая

Для того, чтобы выяснить, как полифенолы из чая воздействуют на клетки, Николай Кунерт (Nikolai Kuhnert) из Университета Бремена решил выяснить природу действия полифенолов чая на молекулярном уровне. Опираясь на ранее полученную информацию о том, что полифенолы чая аккумулируются в ядрах растительных клеток, исследователи использовали масс-спектрометрию и спектроскопию кругового дихроизма для измерения прочности взаимодействий между отдельными молекулами полифенолов и биологическими молекулами, входящими в состав ядра – белками-гистонами, двойной спиралью ДНК и квадруплексом ДНК.

Исследователи обнаружили, что полифенолы связываются с белками и ДНК, а также то, что два полифенола, представленных в чае в наибольшем количестве селективно связываются с квадруплексом ДНК, но не связываются с двойной спиралью ДНК. Квадруплекс ДНК образует теломеры на окончаниях хромосом, защищая их от повреждений (например, процессов старения). Кунерт заявляет, что можно утверждать то, что соединения, которые связываются с квадруплексом ДНК, стабилизируют эту структуру и увеличивают время жизни организма. Также следует отметить, что теломеры играют определенную роль в терапии рака.



И, наконец, в первом месяце зимы и последнем месяце года уходящего многие наши читатели порадовались за Меркурий, на котором, несмотря на близость к Солнцу есть и вода и органика

Lневная температура на освещенных Солнцем областях участках Меркурия может достигать 400°C, однако в областях постоянной тени внутри кратеров, расположенных у полюсов планеты, температура, скорее всего не поднимается выше отметки –170°C. Это обстоятельство позволяет льду существовать в той или иной степени независимо от температуры на остальной поверхности планеты. Такой эффект возможен благодаря сочетанию двух факторов – во-первых, у Меркурия нет атмосферы, и, в отличие от Земли, температура его поверхности не выравнивается, а во-вторых, угол его оси вращения составляет почти 90 градусов, что позволяет приполярным участкам планеты практически никогда не выходить из сумрака.

Таким запомнился читателям новостной ленты ChemPort.Ru уходящий 2012 год. Спасибо всем, кто нас читает, спасибо всем, кто голосует за понравившиеся (или не понравившиеся) сюжеты, тем, кто оставляет свои «лайки» в различных соцсетях. Надеемся, что наступающий 2013 год будет не менее богат на новые события в области фундаментальной и практической химии, а также на то, что работы наших постоянных читателей также будут отражены на новостной ленте Химического портала. Поздравляем всех наших читателей с наступающим 2013 годом!

Источник: лента научных новостей портала chemport.ru за 2012 год


метки статьи: аналитическая химия, атмосферная химия, биомедицинские микроприборы, биохимия, бытовая химия, водородная энергетика, вопросы экологии, геохимия, квантовая химия, кинетика и катализ, космохимия, кристаллохимия, медицинская химия, межмолекулярные взаимодействия, молекулярная биология, молекулярная электроника, молекулярные устройства, нанотехнологии, неорганическая химия, новые материалы, органическая химия, органический синтез, природа химической связи, радиохимия и химия высоких энергий, реакционноспособные частицы, сверхкритические жидкости, строение атомного ядра, суперструн теория, супрамолекулярная химия, физическая химия, химическая археология, химическая криминалистика, химическая технология, химическая эволюция, химия поверхности, химия полимеров, химия твердого тела, электрохимия, элементоорганическая химия

В мире химии

Другие новости

23 июля 2015 Наличие фуллеренов в Млечном пути подтверждено

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...


21 марта 2017 «Ноябрьский ГПК» завершил модернизацию установки НТС на Вынгапуровской компрессорной станции

Пресс-служба ОАО «СИБУР Холдинг» сообщила о завершении работ по модернизации установки низкотемпературной сепарации (НТС) на Вынгапуровской компрессорной станции  «Ноябрьского газоперерабатывающего комплекса». Согласно опубликованной информации, в рамках реализации указанного ...


17 июля 2014 Борсодержащий аналог фуллерена получен экспериментально

Исследователи из США и Китая получили первое экспериментальное свидетельство в пользу существования борсодержащих аналогов фуллерена [1]. В отличие от классических углеродных фуллеренов, самым известным представителем которых является C60, в которых...