Новости химической науки > Дайджест портала Chemport – 2010 год

Завершается 2010 год, и, в последнем за этот год выпуске Новостей химической науки портала Chemport.ru вспоминается то, чем запомнился уходящий год химикам, какие новости, связанные с химией, были наиболее популярны в этом году.

Как и в прошлом году, мы не только напоминаем, какие новости были наиболее «рейтинговые» (по наивысшему среднему баллу и количеству проголосовавших в каждом месяце), но и в случае сложности определения рейтинга «новости месяца» (по причине низкой активности в голосовании) выбор такой новости определялся личным мнением редакции.

Новогодняя ёлка для химиков. (Рисунок: © Портал «Детский мир»)

В январе самой популярной и интересной новостью был сюжет о делах давно минувших дней – профилактической роли древнеегипетской косметики.

химик-аналитик Филипп Вальтер (Philippe Walter) с коллегами из CNRS и научного отдела Лувра проанализировал состав нескольких образцов знаменитых египетских черных составов для подводки глаз, хранящихся в коллекции Лувра, он идентифицировал, что в этой косметике содержатся два соединения свинца, которые не образуются в естественных природных условиях – два хлорида свинца (лаурионит Pb(OH)Cl и фосгенит Pb₂Cl₂CO₃), что означает, что древние египтяне должны были синтезировать эти соединения.

«Дисмутационная ароматичность» кремнийсодержащего цикла (сверху) – взаимные переходы друг в друга одинарной связи, двойной связи и неподеленной электронной пары в сравнении с более традиционной ароматической стабилизацией, характерной для бензольного цикла (снизу). (Рисунок из Science, 2009 DOI: 10.1126/science.1181771)

В феврале читателей больше всего заинтересовала статья про ароматическое соединение, состоящее исключительно из атомов кремния - кремнийсодержащий аналог бензола не является плоским, но демонстрирует новый тип ароматической стабилизации.

Исследовательская группа Давида Шешкевитца (David Scheschkewitz) и Генри Ржепы (Henry Rzepa) из Имперского Колледжа Лондона первоначально пыталась получить трехчленные кремнийсодержащие циклические молекулы. Однако после окончательной стадии восстановления вместо неустойчивого соединения с напряженными трехчленными циклами были выделены стабильные темно-зеленые кристаллы. Шешкевитц поясняет, что цвет кристаллов сразу натолкнул исследователей на мысль о том, что они получили соединения с делокализованной химической связью, так как насыщенные соединения кремния обычно бесцветны.

Было обнаружено, что выделенное кристаллическое соединение представляет собой шестичленный цикл из атомов кремния, принимающий форму кресла. Шешкевитц отмечает необычную стабильность выделенных кремнийсодержащих кристаллов – они не разлагаются при кратковременной экспозиции на воздухе, в инертной атмосфере полученное соединение остается стабильным при нагревании вплоть до 200°C. Продемонстрированные новым производным кремния химические свойства позволили предположить, что стабильность полученного цикла обуславливается ароматической стабилизацией.

За отсутствием четкого критерия популярности мартовских сюжетов среди читателей выбор редакции падает на новый тип химических сенсоров, который без особых проблем может быть интегрирован с одеждой.

Джозеф Вонг (Joseph Wang) с коллегами из Университета Калифорнии разработали метод нанесения биосенсоров непосредственно на одежду. Для получения сенсоров исследователи использовали трафаретную печать системы углеродных электродов непосредственно на эластичную резинку мужских трусов. Такое расположение биосенсоров обеспечивает их непосредственный контакт с кожей и позволяет отслеживать концентрацию пероксида водорода и восстановленной формы никотинамидадениндинуклеотида (НАД); оба эти соединения часто бывают связаны с различными биохимическими процессами.

Охлажденные действием лазера атомы захватываются одностенной углеродной нанотрубкой, заряд которой составляет сотни вольт. Захваченный атом движется по спирали вокруг нанотрубки (траектория атома обозначена белым), при сближении с поверхностью трубки происходит туннелирование валентного электрона (желтый) на нанотрубку. Образующийся в результате потери электрона катион (пурпурный) «отбрасывается» от нанотрубки. (Рисунок из Physical Review Letters, 2010; 104 (13): 133002)

Самой популярной новостью апреля оказалась новость о «родстве» нанотрубок и черных дыр (надеемся, что это не связано с превращением некоторых «наноинноваций» в «черные дыры» бюджета).

Физики из Гарварда обнаружили, что находящаяся под высоким напряжением нанотрубка может заставить охлажденные атомы двигаться по спиралевидной траектории с возрастающим ускорением. Исследователи заявляют, что их эксперименты являются первым примером демонстрации феномена, напоминающего «черную дыру» на атомном уровне.

Лене Вестергаард Хау (Lene Vestergaard Hau) отмечает, что в его группе получено свидетельство о существовании системы, которая в наномасштабах так же безжалостно и неумолимо захватывает и притягивает объекты, как это в космических масштабах делает черная дыра. Исследователь добавляет, что результаты его работы представляют собой первый пример изучения явлений, в которых одновременно участвуют охлажденные атомы и нанообъекты. Результаты исследования могут оказаться полезными для разработки новых экспериментов с ультраохлажденными атомами и наноразмерными устройствами.

В мае, как уже бывало часто в истории портала приближение отпусков привело к высокой популярности сюжета о вкусовых свойствах водки и ее надмолекулярной структурой.

Исследователи нанесли слой графена на медную фольгу, после чего перенесли графен на полимерную подложку и, наконец – на субстрат. (Рисунок из Nature Nanotechnology, 2010, DOI: 10.1038/NNANO.2010.132)

Самый интересный сюжет июня опять же определяется «выбором редакции» и это – первый пример практического применения графена – создания сенсорного дисплея на основе этого материала, отмеченного в 2010 году Нобелевской премией по физике.

Новый подход в получении графена позволил получить прямоугольный лист графена с диагональю 76 сантиметров. Графен был легирован действием азотной кислоты, в результате чего он получил способность действовать в качестве большого прозрачного электрода, что и было продемонстрировано при встраивании этого электрода в работающий сенсорный дисплей.

Жаркое лето 2010 года привело к тому, что наших читателей потянуло к вечным ценностям мировой культуры, и лидером июля стала статья раскрывающая еще один элемент «кода да Винчи».

Исследователи обнаружили, что в тех районах полотен, на которых Леонардо да Винчи изображал лица с игрой света и тени, обычно Мастер первоначально наносил слой свинецсодержащей белой краски, поверх которой накладывался слой свежей оттеночной краски. Поверх этой краски наносилась оттенивающее глазированное покрытие, и, наконец – заключительный слой лака. К практически прозрачному органическому слою глазури (эта глазурь изготавливалась из льняного масла и канифоли) Да Винчи добавлял небольшие количества неорганических пигментов, в состав которых входили оксиды марганца, кальция или железа. Дымчатое бесшовное оттенение сфумато, толщина которого составляет всего несколько микрометров, по эффективности сравнимо с тридцатью очень тонкими мазками кистью.

Амид титана генерирует органические радикалы из арилбромидов бром, в результате чего, они взаимодействуют с P₄, образуя PPh₃. (Рисунок из New J. Chem. 2010, 34, 1533; DOI: 10.1039/c0nj00124d)

На излете лета, правда в не менее жарком августе наши читатели снова мысленно вернулись в лаборатории и проголосовали за сюжет о новом, упрощенном методе синтеза фосфинов .

Бранди Коссэр (Brandi M. Cossairt) и Кристофер Камминс (Christopher C. Cummins) из MIT разработали общую методику получения соединений состава PR₃ с помощью восстановителя – амида титана состава Ti(NRRʹ) ₃, где R – трет-бутильный и Rʹ –диметилфенильный радикалы. Производное титана селективно экстрагирует галоген из состава PhBr или CyBr с образованием радикалов, активно взаимодействующих с P₄.

Тема водки оказалась близка нашим читателям и в сентябре, однако в данном случае речь шла об органической «царской водке», способной селективно растворять благородные металлы.

Благодаря счастливой случайности исследователи обнаружили, что золото растворяется в смеси тионилхлорида и пиридина. Дальнейшие эксперименты показали, что в присутствии тионилхлорида растворение благородных металлов возможно и для других органических соединений – N,N-диметилформамида (DMF), имидазола и пиразина. Из полученного раствора золото можно выделить с помощью простого упаривания с последующим прокаливанием.

Не понаслышке знаем, что октябрь начало битвы за формирование финансовых отчетов по исследовательским грантам, поэтому, наверное читателей заинтересовала статья о точном определении Постоянной Авогадро и попытке дать четкое физическое определение такой величине системы СИ, как килограмм.

В ноябре наибольший интерес был прикован к статье, рассказывавшей о том, что между средствами бытовой химии с маркировкой «экологически чистые» и без оной маркировки, в принципе, нет никакой разницы.

Исследователи из группы Анн Штайнеманн (Anne Steinemann) из Университета Вашингтона (Сиэтл) с помощью метода газовой хроматографии показали, что химические продукты бытового назначения, позиционируемые как «экологически чистые», испускают такие же летучие органические соединения, как и другая бытовая химия (по крайней мере в США).

И, наконец, новость декабря – сообщение о грядущем изменении формата всем знакомой Периодической Системы химических элементов.

Скорректированные с учетом изотопного распределения в Земной коре атомные массы пока 10 элементов теперь будут выражаться в виде интервалов, для которых будет обозначаться наибольшее и наименьшее значение, соответствующее наиболее точно измеренному разбросу атомных масс. Например, для серы в таблице сейчас приводится значение атомной массы 32.065 Да, а в соответствии с новым требованием IUPAC - будет приводится интервал от 32.059 до 32.076 Да, отражающий, что относительная атомная масса зависит от источника элемента.

Таким запомнился читателям новостной ленты ChemPort.Ru уходящий 2010 год. Спасибо всем, кто нас читает, спасибо всем, кто голосует за понравившиеся (или не понравившиеся) сюжеты. Надеемся, что наступающий 2011 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 2011 годом! Напоминаем, что наступающий 2011 год будет нам особенно близким – ООН объявила его Международным годом химии.

Источник: лента научных новостей портала chemport.ru за 2010 год

метки статьи: #аналитическая химия, #атмосферная химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #бытовая химия, #вопросы экологии, #геохимия, #квантовая химия, #кинетика и катализ, #космохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #молекулярная электроника, #молекулярные устройства, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез, #радиохимия и химия высоких энергий, #реакционноспособные частицы, #сверхкритические жидкости, #суперструн теория, #супрамолекулярная химия, #физическая химия, #химическая технология, #химическая эволюция, #химия поверхности, #химия полимеров, #электрохимия, #элементоорганическая химия