Предсказанную в прошлом веке «невозможную» молекулу получили в Самаре | Новости науки

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева  с коллегами из Китая и США смогли получить молекулу-нарушителя химических правил. Присутствие этой молекулы в космосе в научном сообществе предположили больше века назад, однако до сих пор подтверждения существования этого вещества не было, уточнили в пресс-службе вуза.

Возможность существования неуловимой молекулы метантетраола — С (ОН)4 — химики предсказали больше ста лет назад, несмотря на то, что ее структура считается «невозможной». Классические химические законы гласят, что такое строение слишком неустойчиво. Оно должно сразу разрушаться, распадаясь на воду и другие вещества, пояснили в вузе.

Самарские ученые в составе международного научного коллектива впервые доказали, что метантетраол существует не только с теоретической точки зрения, но и с практической — неуловимую молекулу зарегистрировало лабораторное оборудование при формировании модельных космических льдов.

По словам младшего научного сотрудника научно-исследовательской лаборатории «Физика и химия горения» Самарского университета Анатолия Николаева, вещества с углеродным каркасом и множеством ОН-групп широко используют в качестве экологичных растворителей или компонентов адгезивных материалов в промышленности. Такие вещества — более сложные по структуре «родственники» метантетраола, но их «предка» еще никто не видел. Ученые не только обнаружили и получили эту неуловимую молекулу, но и поняли, в каких условиях она может существовать.

В космосе все составляющие молекулу атомы могут выстроиться в метантетраол при низкой температуре под воздействием жесткого излучения. В лабораторных экспериментах вещество «проявляется» в вакууме при действии высоких по энергии ультрафиолетовых лучей и температуре около -120ºС на смесь углекислого газа и воды.

Исследователи воссоздали космические льды в лаборатории и нашли эту строго симметричную структуру. Ее можно найти в космосе только с помощью инфракрасного излучения, а современное оборудование работает в микроволновом диапазоне.

Эта противоречащая классической химии молекула ставит новые вопросы перед научным сообществом, так как подвергает сомнению одно из основных правил современной науки про устойчивость структуры органической молекулы. Результаты исследования представлены в Nature Communications.