Российские химики заявили, что некоторые углеводороды стабильны по «магическим» причинам
Российские ученые предложили назвать «магическими» причины, по которым некоторые углеводороды сохраняют стабильность. Статья об этом опубликована в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.
Свойства химических соединений зачастую можно систематизировать и объяснить, однако в некоторых случаях они являются парадоксальными. Так, один из наиболее сложных вопросов материаловедения — почему стекло твердое, несмотря на аморфное строение. Впервые «магическим» стали называть определенное число протонов и нейтронов (либо хотя бы одной из частиц), при котором изотопы радионуклидов неожиданно оказывались стабильными, в то время как очень похожие ядра распадались быстро.
Артем Оганов из «Сколтеха» и его коллеги решили попробовать систематизировать свойства углеводородов и выяснить, какие из них обладают стабильностью. Для этого воспользовались химическим симулятором USPEX. Программа моделировала связи в молекулах углеводородов и выбирала из них те, что имели самую малую энергию разрыва. Затем на конкурентной основе модели «обменивались» получившимися в результате симуляции структурами. Итогом стал ряд соединений от CH до C20H42 с наименьшими возможными энергиями разрыва связи между их структурными элементами. А после сравнения этот показатель между каждой тройкой «соседей», получилась своеобразная карта (на фотографии сверху). На ней хорошо видны «магические» пики, отражающие предсказанную аномальную стабильность молекулы.
При этом смоделированная картина хорошо стыкуется с наблюдениями в лаборатории. Предсказанные моделью стабильные соединения широко представлены в природе, и их легко синтезировать. Авторы надеются, что используя результаты их работы химики смогут получить новое полезное химическое соединение, о существовании которого ранее ученые не догадывались.
Ранее ученые извлекли захороненную в Антарктиде «капсулу времени» возрастом 5 млн лет.
