Ученые подтвердили существование еще одного нового фундаментального типа химических реакций.

За все столетия, начиная с того момента, когда алхимики стали постигать тайны химических превращений, учеными было определено 36 фундаментальных типов химических реакций. Теперь, благодаря работе исследователей из Массачусетского технологического института и университета Миннесоты, к этому списку можно добавить еще один, 37-й тип химических реакций. О возможности существования реакции нового типа было известно уже в течение почти трех десятков лет, но тонкости ее хода не были изучены достаточно подробно, хотя эта реакция, как оказывается, играет важную роль в процессах, происходящих в земной атмосфере, в биохимических процессах, определяющих метаболизм и физиологию большинства живых организмов.
Новый тип химических реакций называется низкотемпературным окислением, которое приводит к разложению сложных органических молекул, таких, как гамма-кетогидропероксиды. Первым описал в научной литературе около 30 лет назад гипотезу о возможности существования таких реакций Штефан Корцек (Stefan Korcek), ученый-химик из Ford Motor Company. Работа, проделанная учеными из Массачусетского технологического института, демонстрирует правильность изложенных Корцеком идей, отличающихся от реального положения дел лишь незначительными деталями. Оригинальное открытие 37-го типа химических реакций было сделано в результате анализа процессов производства путем окисления машинных масел, которые могут прослужить дольше обычных минеральных и полусинтетических масел, сняв часть проблем, связанных со сбором, утилизацией и переработкой отработанных машинных масел. В результате тщательного анализа происходящих в маслах процессов, Корцек пришел к выводу, что "существуют некоторые фундаментальные вещи, связанные с реакцией кислорода и углеводородов, механизм которых не до конца еще понятен". Исследуя продукты реакции, в которой принимали участие карбоксильные кислоты и кетоны, Корцек вывел формулу многоступенчатой необычайно сложной реакции нового типа. В течение двух следующих десятилетий никто из исследователей не нашел способа осуществления проверки возможности такой многоступенчатой реакции даже в лабораторных условиях. Следует отметить, что анализ реакции 37-типа, проведенный учеными из Массачусетского технологического института, является чисто научной случайностью. Группа ученых работала над исследованиями в области получения и использования некоторых видов биотоплива. Во время экспериментов ученые заметили нечто, выходящее за рамки традиционного понимания химических процессов, и тщательно изучили наблюдаемые эффекты, благо современное оборудование лаборатории и технологии позволили им сделать это, определив с достаточной точностью почему такая химическая реакция "работает" и что при этом происходит. "Анализируя проделанную работу, мы случайно натолкнулись на публикации Штефана Корцека, в которых он описывал химическую реакцию, возможность существования которой не была подтверждена экспериментальным путем. Но то, что он описывал, как нельзя лучше, за исключением мелких моментов, подходит для объяснения замеченных нами эффектов" - рассказывает Дональд Трухлэр (Donald Truhlar), ученый из университета Миннесоты, принимавший участие в данных исследованиях, - "Применив, помимо традиционных принципов химии и физики, принципы квантовой механики, мы нашли объяснение, которое подтвердило правильность оригинальной гипотезы Корцека". С практической точки зрения, понимание процессов, происходящих при протекании реакций 37-го типа, будет невероятно полезно в некоторых областях. Знание процессов естественной деградации топлива и биотоплива, которые имеют место быть при его длительном хранении или неправильном хранении, позволит определить, какие ядовитые соединения и соединения, приводящие к коррозии, могут получиться в результате реакций низкотемпературного окисления. Это, в свою очередь, позволит сузить ряд видов биотоплива, исключив из него потенциально опасные, и сконцентрировать усилия ученых в направлении получения безопасных видов альтернативного и био-топлива.
Источник
Источник: http://technosci.net