Предложен новый метод анализа в помощь химикам

Изображение: pixabay.com
Химическая лаборатория
Химическая лаборатория

Метод расшифровывания структуры органических веществ в фемтограммовых количествах (10-15) с помощью дифракции электронов описали в статьях сразу две научные группы, 19 октября передает сайт научного журнала Science.

В основу метода лег подход, используемый для определения структуры высокомолекулярных белков. Немного модифицировав, исследователи применили его для расшифровки строения небольших органических молекул. Предлагаемый метод может использоваться для анализа исчезающе малого количества вещества.

Для определения структуры молекул образец помещается под пучок электронов, который взаимодействует с веществом. Часть электронов проходит сквозь вещество, часть отражается. Исследователи получают так называемую дифракционную картину, по которой и судят о природе изучаемых соединений.

Новизна предлагаемого метода состоит, во-первых, в том, что его использовали для небольших органических молекул, которые до этого было принято исследовать с помощью других подходов. А во-вторых, ученые во время эксперимента вращают образец и отслеживают, как меняется дифракционная картина. Вместо одного изображения они получили то, что больше похоже на молекулярную компьютерную томографию (КТ).

Напомним, рентегеноструктурный анализ (РСА) — золотой стандарт при расшифровке органических веществ. Однако для его использования сначала требуется подготовить образец должным образом, необходимо вырастить монокристалл. На это может уходить много времени, а иногда эксперимент вовсе не удается провести. Для подавляющего числа веществ РСА просто непригоден.

Значительно чаще для расшифровки структур органических веществ применяют спектры ядерного магнитного резонанса (ЯМР), которые значительно более универсальны и подходят практически для всех веществ. Однако ЯМР — непрямой метод определения структуры, и при его расшифровке иногда случаются оплошности.

РСА и ЯМР требуют довольно большого количества вещества (не менее миллиграмма, а, как правило, значительно больше). Вновь придуманный метод работает с количествами в миллиарды раз меньше. Это может серьезно помочь при исследовании реакционных смесей и при анализе структур соединений.