Международная группа ученых, включающая исследователей из Самарского университета, успешно синтезировала и подтвердила существование молекулы, ранее считавшейся «невозможной» с точки зрения классической химии. Эта необычная молекула была теоретически предсказана более века назад как потенциально присутствующая в космосе, но до недавнего времени не имела экспериментальных доказательств. Открытие опубликовано в престижном журнале Nature Communications.
Молекула метантетраола — С(ОН)4 — долгое время оставалась лишь теоретической гипотезой, бросая вызов традиционным представлениям о химической стабильности. Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева поясняют, что согласно общепринятым химическим принципам, такое соединение должно быть крайне нестабильным и мгновенно распадаться на воду и другие компоненты.
Однако в ходе совместных исследований с учеными из Китая и США, специалисты Самарского университета впервые экспериментально подтвердили существование метантетраола. Эта «неуловимая» молекула была зафиксирована с помощью лабораторного оборудования в условиях, имитирующих космические льды, что подтвердило ее реальность как на теоретическом, так и на практическом уровне.
Анатолий Николаев, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Физика и химия горения» Самарского университета, отметил: «Соединения с углеродным скелетом и множеством гидроксильных групп (ОН) активно применяются в промышленности, например, как экологичные растворители или адгезивные компоненты. Метантетраол является простейшим представителем этой группы, но до сих пор его никогда не удавалось обнаружить. Наше открытие позволило не только выявить и синтезировать эту загадочную молекулу, но и определить условия ее стабильного существования.»
Николаев пояснил, что космическое пространство, богатое необходимыми атомами, может способствовать образованию метантетраола при низких температурах и воздействии интенсивного излучения. В лабораторных условиях ученым удалось «проявить» эту молекулу в вакууме, облучая смесь углекислого газа и воды мощными ультрафиолетовыми лучами при температуре около -120°C.
«Воссоздав условия космических льдов в лаборатории, мы обнаружили эту уникальную симметричную структуру. Из-за ее особенностей, метантетраол в реальном космосе можно будет обнаружить лишь с помощью инфракрасного излучения, тогда как современные приборы работают преимущественно в микроволновом диапазоне. Мы надеемся, что в будущем будут разработаны инструменты, способные помочь нам обнаружить метантетраол в окружающей нас космической среде», — подчеркнул Николаев.
Открытие такой молекулы, идущей вразрез с устоявшимися химическими законами, открывает новые горизонты для научного сообщества. Оно ставит под сомнение фундаментальные правила устойчивости органических молекул, стимулируя дальнейшие исследования. Ученые планируют продолжить поиск подобных «противоречащих здравому смыслу» соединений в условиях, моделирующих космическую среду.
