© Getty Images / dima_zel — Галактика
Ученые Самарского университета, работая в составе международной исследовательской группы, успешно синтезировали молекулу, которая, казалось бы, нарушает общепринятые химические законы. Существование этой молекулы в космосе было гипотетически предсказано более ста лет назад, но до настоящего времени ее реальное присутствие оставалось без подтверждения. Эти новаторские результаты были опубликованы в престижном журнале Nature Communications.
Речь идет о крайне нестабильной молекуле метантетраола — С(ОН)4 — возможность существования которой химики предполагали десятилетиями, несмотря на ее «невозможную» структуру. Традиционные химические принципы указывают на ее мгновенное разложение на воду и другие соединения из-за чрезмерной неустойчивости, как объяснили исследователи из Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева.
Впервые исследователи из Самарского университета совместно с коллегами из Китая и США не только теоретически обосновали, но и практически подтвердили существование метантетраола. Эта неуловимая молекула была зафиксирована в лабораторных условиях во время экспериментов по моделированию космических льдов.
«Соединения с углеродным скелетом и множеством гидроксильных (ОН) групп широко применяются в промышленности как экологичные растворители или компоненты клеев. Метантетраол является простейшим `предком` этих более сложных веществ, но его самого до сих пор никто не видел. Нам удалось не только обнаружить и получить эту трудноуловимую молекулу, но и определить условия, при которых она способна существовать», — отметил младший научный сотрудник лаборатории «Физика и химия горения» Самарского университета Анатолий Николаев.
Николаев также пояснил, что космос является идеальной средой для образования метантетраола, так как он изобилует необходимыми атомами, которые при низких температурах и под воздействием жесткого излучения могут образовывать эту молекулу. Лабораторные опыты показали, что вещество «проявляется» в условиях вакуума при ультрафиолетовом облучении высокой энергии и температуре около -120ºС, когда воздействие оказывается на смесь углекислого газа и воды.
«Мы воссоздали условия космических льдов в лаборатории и обнаружили эту строго симметричную структуру», — добавил Николаев. Он подчеркнул, что из-за особенностей своего строения метантетраол может быть обнаружен в реальном космическом пространстве только с использованием инфракрасного излучения, в то время как современное оборудование в основном работает в микроволновом диапазоне. «Возможно, в будущем будет разработан прибор, который позволит обнаружить метантетраол и вокруг нас», — предположил ученый.
Существование такой молекулы, идущей вразрез с устоявшимися химическими представлениями, вызывает новые вопросы в научном сообществе. Оно ставит под сомнение одно из фундаментальных правил современной химии, касающееся стабильности органических молекул. Исследователи планируют продолжить изучение и поиск других «парадоксальных» веществ в моделируемых космических условиях.
