Аркадий Искандерович Курамшин Жизнь замечательных веществ. Жизнь замечательных веществ нефть


Читать книгу Жизнь замечательных веществ Аркадия Курамшина : онлайн чтение

Текущая страница: 1 (всего у книги 21 страниц) [доступный отрывок для чтения: 14 страниц]

Аркадий КурамшинЖизнь замечательных веществ

0. Введение
0.1. Предисловие от автора

Когда я учился в школе, в кабинете химии друг напротив друга висело два плаката с классическими для позднесоветских кабинетов химии цитатами. Одна из них висела рядом с портретом М. В. Ломоносова: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания», а поверх текста второй суровыми глазами на наш класс смотрел первый пролетарский писатель М. Горький: «Химия – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области».

С момента окончания школы прошло три десятка лет, за которые изменилось многое: химию в школах стали изучать меньше, к первому пролетарскому писателю стали относиться без пиетета и придыхания. В итоге за эти годы мы пришли к тому, что в наши дни химия все также продолжает широко распространять свои руки в наши дела, но вот людей, которые склонны считать её «областью чудес», стало гораздо меньше. Как-то так произошло, что химия стала вызывать опасение и страх, расцвёл иррациональный страх перед всем «химическим» – хемофобия.

Приметой времени являются книжки-советы из серии «Как убрать дом без химии», в которых рекомендуется пользоваться содой, уксусом и лимонной кислотой, самыми что ни на есть продуктами крупнотоннажного химического производства (возможно, для некоторых читателей может оказаться неожиданностью, что в наше время лимонную кислоту не получают из лимонов, точно также как и муравьиную кислоту уже давно не получают из муравьев). В Интернете регулярно появляется кто-то, разоблачающий пищевые добавки или дающий советы из серии: «Чем опаснее химическое вещество, тем сложнее его название» (по логике таких советчиков хлор гораздо менее опасен, чем ДНК, полное название которой «дезоксирибонуклеиновая кислота»). В конечном итоге и в российской, и в международной инфосфере мы можем столкнуться с огромным количеством легенд и страшных историй на ночь, связанных с химией.

Бывает, что коллеги, которым «не за себя, а за химию обидно», высмеивают подобные нелепости, запуская «контрлегенды». Чего стоит одна мистификация с дигидрогена моноксидом – использование незнакомого широкой публике названия воды и описание её фатальных (но при этом вполне рельных) свойств в попытке убедить общественность в необходимости тщательной регуляции или даже полного запрета на использование этого вещества. И хотя шутка зашла далеко – первое упоминание о злокозненном дигидрогена моноксиде датируется 1990 годом, а в 1998 году, несмотря на большое количество промежуточных разоблачений, член австралийского парламента объявил о начале кампании по запрещению дигидрогена моноксида на международном уровне, – людей, которых пугает «дигидрогена моноксид», можно встретить где угодно.

Однако настоящие истории, связанные с открытием химических веществ, обнаружением их полезных свойств, просто рассказы о веществах гораздо интереснее придуманных (и чаще всего неправильных) легенд. Мне всегда казалось, что такие рассказы смогут избавить тех, кто их прочтет, от иррационального страха перед всем химическим, заинтересовать химией и сделать так, чтобы все больше и больше людей (причём не обязательно тех, чья профессия так или иначе связана с химией) перестали бы воспринимать вещества, полученные с помощью химического синтеза, как что-то опасное, и приблизились к горьковскому восприятию химии. Идеальным конечно же было бы всеобщее отношение к химии как к «области чудес», но будем реалистами – к сожалению, даже среди моих коллег есть те, кто опасается химии гораздо больше, чем следовало бы (справедливости ради стоит отметить, что работать в химическом институте и совсем не бояться химии – тоже не самый лучший способ поведения).

Можно сказать, что материал для этой книги подбирался, обрабатывался и писался более 10 лет. С 2006 года я начал ежедневно следить за новостями в химии и областях, с ней связанных, а наиболее интересные факты и открытия адаптировать для краткого рассказа о них в Сети, обеспечивая работу раздела «Новости химии» сайта www.chemport.ru, в 2012 году появилось название этой книги «Жизнь замечательных веществ». Тогда это был тэг для рассказов об известных и не очень известных веществах на страницах Живого Журнала (в 2013 году цикл рассказов о веществах, объединенных этим названием, даже занял первое место в конкурсе научных блогов, организованном интернет-изданием «Наука и технологии России – STRF.ru»). С 2016 года я регулярно сотрудничаю с журналом «Химия и жизнь. XXI век», где ежемесячно освещаю новости химии в разделе «Хемоскоп» и пишу рассказы и про замечательные вещества, и про не менее замечательных ученых, открывших эти вещества. Материалы, вошедшие в эту книгу, были написаны в период с 2006 по 2017 год, хотя, конечно, большая их часть датируется последними двумя-тремя годами.

Надеюсь, что читателю понравится читать рассказы о жизни замечательных веществ хотя бы так, как мне нравилось их писать, подбирая материал, отбирая его по различным источникам. Ну а наилучшей наградой, которую я бы мог заслужить, станет то, что читатели этой книги заинтересуются химией и она не будет последней научно-популярной книгой (а может, и серьезной научной), которая будет ими прочитана. Всё же я искренне вместе с М. Горьким считаю, что химия – это область чудес, а настоящие замечательные открытия в области химии нас ещё ожидают впереди.

0.2. Случайность или непознанная закономерность?

Химия – наука экспериментальная, и без корректно поставленного эксперимента, проверяющего теоретические догадки учёного, представить её невозможно. Иногда эксперимент удается (и это хорошо), иногда – не удается (это, конечно, нехорошо, но без этого никуда не денешься), а иногда (и это самый интересный случай) эксперимент даёт нам замечательные, но неожиданные результаты.

Если бы в результате экспериментов мы получали то, что планируем, в принципе, экспериментальная наука, наверное, была бы и не нужна. Но нам не всегда удается предугадать результаты эксперимента, что, с одной стороны, плохо – бывает жаль потраченных времени и усилий, а с другой, иногда и хорошо – опытный экспериментатор может обернуть любую конфузию в викторию, и даже если что-то пошло не так или даже кто-то что-то пролил, облизал испачканные реагентом пальцы или просто вдохнул пары реагента – есть ещё шанс получить из этого выгоду в виде нового знания или полезного вещества. Особенно часто ситуация, описанная в бессмертной комедии А. С. Грибоедова: «Шёл в комнату, попал в другую…» – встречалась в те времена, когда у химии не было теоретической базы (точнее говоря, база-то была, но была она несколько своеобразной), и сначала алхимики, а потом и химики вели свой научный поиск методом проб и ошибок.

Например, открытие углеродных нанотрубок уже нельзя полноправно считать достижением XXI века. Оказывается, их открытие было предвосхищено средневековыми арабскими оружейниками, их Дамасские клинки, показавшие крестоносцам истинное значение выражения «холодная сталь», обладали своими уникальными свойствами из-за армирующих материал клинка углеродных нанотрубок.

Петер Пауфлер (Peter Paufler) и его коллеги из Дрезденского технического университета обнаружили углеродные нанотрубки в дамасской сабле 17 века при изучении ее микроструктуры (Nature, 2006, 444, 286). Наиболее интригующим являлось то, что нанотрубки были инкапсулированы в линейные структуры, образованные карбидом железа. По мнению учёных, такая организация материала клинка могла обуславливать механическую прочность и остроту Дамасских мечей.

Европейцы приписывали Дамасским клинкам волшебные свойства. Только волшебством можно было объяснить столь острую заточку меча, способного разрезать шелковый платок, просто падающий на лезвие, и одновременно способность клинка разрубать оружие и доспехи из менее качественной стали, не теряя своей остроты.

Проблема, с которой сталкивались средневековые оружейники, заключалась в том, как получить одновременно жёсткую и ковкую сталь. Большое количество углерода сделает сталь твердой, но хрупкой, малое содержание углерода приведет к образованию более ковкого материала, который, однако, будет настолько мягок, что не сможет образовать жёсткой режущей кромки при заточке. Клинки дамасской стали ковали из небольших по размеру слитков железа, содержавших 1,6–1,7 % углерода. Эти слитки [их еще называют вутц (wootz)] производились в Индии, экспортировались в Дамаск, где опытные оружейники превращали их в клинки.

Сканирующий электронный микроскоп позволяет разглядеть нанотрубки в дамасском клинке (рисунок из Nature, 2006, 444, 286).

Сталь, содержащая такое количество углерода, обычно образует пластины цементита (Fe3C), который в свою очередь делает сталь ломкой. Однако в ходе выплавки дамасской стали при температуре около 800 градусов Цельсия в исходный материал вносили небольшое количество добавок, представляющих собой элементы первого ряда переходных металлов (например: ванадий, хром, марганец, кобальт и никель), вольфрам и некоторые редкоземельные элементы. Совместное и одновременное внесение этих добавок в сталь приводило к тому, что отдельные пластины цементита объединялись, формируя его нановолокна. Все это давало клинкам прочность, ковкость и характерный волнообразный рисунок микроструктуры. Искусство ковки дамасской стали было потеряно к XVIII веку благодаря истощению запасов сырьевой базы как для железосодержащих руд, так и для легирующих добавок.

Ранее проводимые исследования микроструктуры дамасской стали показывали на наличие нановолокон цементита в материале. Сейчас группа Пауфлера обнаружила наличие нанотрубок в стали. Это открытие было сделано следующим образом: небольшой образец материала клинка был корродирован действием плавиковой кислоты, после чего материал изучался с помощью сканирующего электронного микроскопа с высоким разрешением.

Нанотрубки могли образоваться в результате добавок некоторых растительных ингредиентов ещё на стадии образования вутца. Ученые предполагают, что образованию углеродных нанотрубок могла способствовать древесина Cassia auriculata и листья Coltropis gigantean. Таким образом, эмпирически оптимизируя процесс выплавки стали и ковки клинка, средневековые мастера получили наноматериалы ещё несколько сотен лет назад, правда, естественно, ответить на вопрос: «Благодаря чему клинок, скованный на Востоке, превосходит свойствами клинок, скованный на Западе», – металлурги и алхимики и Саладина, и европейских правителей не могли, и переход на древесный уголь из других сортов древесины привёл в конечном итоге к «утере» секрета дамасской стали.

Пожалуй, учитывая все обстоятельства, самый приятный из всех химических сюрпризов произошел в 1669 году, когда алхимик Хенниг Бранд попытался получить золото, нагревая мочу с песком.

Спрашивается – зачем он взял такие неожиданные исходные вещества для трансмутации? Ответ прост: принцип подобия, который использовали алхимики, в те времена касался не только растворимости, а чуть более, чем всего – запахов, вкуса, внешнего вида. Исходя из принципа подобия, теоретической базой для подбора условий проведения эксперимента послужило то, что и золото, и моча отличаются одинаковым цветом. Конечно же, Хенниг Бранд не смог выпарить золото из мочи, но в историю химии вошел как первооткрыватель нового элемента – фосфора.

Открытие удалось сделать благодаря тому, что помимо мочевины и мочевой кислоты моча содержит метафосфат натрия, а при высокой температуре её органические компоненты обугливаются до углерода, который при нагревании может восстановить фосфор из фосфата. Бранд хранил свой метод получения нового вещества в тайне (из-за свечения считая его облегчённой версией философского камня), но в 1680 году независимо от него Роберт Бойль опубликовал рецепт получения фосфора по такой же методике – при нагревании мочи с песком. Специалисты по химии фосфора и фосфорорганических соединений до сих пор уверены в том, что главное достижение алхимии – тот самый эксперимент Бранда и позднее Бойля, который позволил открыть новый (тогда) и уникальный (до настоящего времени) химический элемент.

В наши дни фосфор производится путем восстановления фосфатов (например, фосфатов кальция – апатитов) с песком и коксом в электрической печи при температуре около 1200 °C. Основной компонент песка – диоксид кремния – вступает в реакцию с фосфатом, образуя оксид фосфора P2O5, ну а входящий в состав кокса углерод восстанавливает P2O5 до элементарного фосфора.

Свою роль случайности сыграли и при разработке химических процессов, связанных с фотографией. К 1835 году француз Луи Дагер разработал такое светочувствительное устройство, как покрытая серебром и обработанная парами йода медная пластина. Дагер подверг пластинку действию света и положил её на шкаф, а когда через некоторое время он вернулся к ней, на пластинке проявилось изображение. Расследование показало, что в шкафу лежал разбитый ртутный термометр, и пары ртути проявили изображение.

В 1837 году Дагер запатентовал фотографическую систему, получившую название «дагеротип», для получения изображения с помощью которой необходимо было подвергнуть металлическую пластинку воздействию света, обработать пластинку парами ртути и закрепить его соленой водой. Метод Дагера, ставший началом современной фотографии, был небезопасен для здоровья, долог и трудоемок, но по тем временам дагеротипы были прорывом в области создания изображений.

Благодаря счастливой случайности был открыт и состав нержавеющей стали. Примерно в 1910 году британский металлург Гарри Брирли (Harry Brearley) пытался создать новый сплав для ружейных стволов, способный выдержать стрельбу патронами большей мощности, однако каждый из образцов полученных сплавов проваливал тесты, не обладая достаточной прочностью, и Брирли свалил все неудачные образцы в сыром углу своей лаборатории, где те лежали и ржавели.

В один прекрасный день, глядя на плоды своих неудачных экспериментов, Брирли с удивлением обнаружил, что один образец так и не был тронут ржавчиной. Металлург взял этот кусок сплава и проанализировал его – это был первый образец нержавеющей стали. Обратив конфузию в викторию, Брирли, не получивший господдержки на производство оружейной стали, быстро сориентировался и скооперировался с производителем посуды, получив подряд на изготовление материала для столовых приборов. В наши дни мы настолько привыкли к столовым приборам из нержавейки, что даже не можем оценить, каких огромных усилий и какого везения стоило Брирли его изобретение.

Хотя к концу ХIХ века химия накопила достаточное количество теорий и обобщений, чтобы посматривать на своего предка – алхимию – с легким пренебрежением и чувством собственного превосходства, случайные открытия не прекратились, а можно даже сказать, что участились.

Так, до целенаправленной разработки и открытия компанией NutraSweet подсластителя неотама (Е-961) в 2002 году каждый из подсластителей-заменителей сахара находили неожиданно – если кто-то случайно пробовал на вкус какое-то вещество.

Неотам

Очевидно, что первооткрывателем первого сахарозаменителя был какой-то римский винодел, обнаруживший сладкий вкус белых кристаллов, образующихся в результате воздействия на свинец уксуса. Однако первый в истории сахарозаменитель – ацетат свинца или свинцовый сахар – сыграл дурную роль для Рима: римляне не знали о токсичности и тератогенности соединений свинца (собственно говоря, они не имели и понятия о том, что такое «тератогенность»), и помимо социальных процессов Рим подкосила в том числе и практика сластить вино свинцовым сахаром, вызывавшая хронические отравления свинцом.

Сахарин

Практика обнаружения подсластителей «на вкус» была продолжена в 19 веке Константином Фальбергом, тогда работавшим в лаборатории Айры Ремзена. После долгого дня, проведенного в лаборатории над синтезом производных толуола, Фальберг отправился обедать, не помыв руки.

Взяв хлеб этими самыми немытыми руками, Фальберг обнаружил, что этот хлеб необычно сладок на вкус, и связал это с остатками вещества на своих руках. Вместе с Ремзеном Фальберг очистил сладкое вещество, которым были загрязнены его руки, и написал статью «Об окислении орто-толуолсульфонимида». Спустя несколько лет Фальберг оптимизировал условия синтеза, запатентовал его и начал промышленное производство сахарина, уже не включив Ремзена в соавторы и патентообладатели. Именно с того момента началась история сахарина, который известен ещё и тем, что это первый продукт, продававшийся компанией «Монсанто».

Синтез сахарина по Ремзену – Фальбергу

Аспартам

Спустя почти столетие почти по такому же сценарию произошло открытие очередного сахарозаменителя – аспартама, сделанное Джеймсом Шлаттером.

В процессе синтеза гормона гастрина содержимое колбы с метанольным раствором аспартама пролилось Шлаттеру на руки, однако он как ни в чем не бывало продолжил работу. Чуть позже ему потребовался кусочек бумаги. Чтобы подхватить кусочек бумаги, Шлаттер облизнул пальцы и почувствовал сладкий вкус. Первая мысль Шлаттера была о том, что ему на руки попал сахар, однако он быстро сообразил, что дело в аспартаме.

Сукралоза

Ну и совсем уже анекдотический случай произошел при обнаружении сукралозы. Аспирант Шашикант Пхандис (Shashikant Phadnis) получил хлорированную сахарозу в рамках проекта по разработке новых пестицидов, и его научный руководитель Лесли Хью (Leslie Hough) дал ему задание протестировать препарат (test), однако шотландский акцент Хью и неродной для Пхандиса английский привели к тому, что аспирант понял, что шеф требует от него попробовать новое вещество на вкус (taste), что он тут же и сделал, сунув небольшую порцию порошка прямо в рот, и сообщил шефу о сладком вкусе. На следующее утро, убедившись в том, что за ночь с аспирантом ничего не случилось, Хью и сам добавил сукралозу в кофе.

Вообще химики ничуть не отстают от врачей-подвижников, которые, чтобы доказать безопасность и эффективность вакцинации, в первую очередь делали прививки от смертельных болезней. Даже в ХХ веке, спустя полтора столетия после смерти Шееле, описавшего вкус синильной кислоты, находились люди, испытывавшие результаты своих экспериментов на себе.

Одним из самых известных химиков, ставивших эксперименты на себе, был американский химик Александр Шульгин, фармаколог, публицист и разработчик многих психоактивных веществ. Неоднократно применяя синтезированные им же вещества, в том числе и для «расслабления», Шульгин известен многим химикам в первую очередь из-за неоднозначности оценки своих взглядов на жизнь, химию и отношение к тайне публикации методик синтеза некоторых препаратов (синтетический протокол, описывавший синтез любого психоактивного вещества, полученного в своей лаборатории, Шульгин тут же делал достоянием общественности).

Имея лицензию американского агентства DEA на исследование психоактивных веществ и свободу в выборе направления исследований (в конечном итоге она была отозвана от греха подальше), Шульгин проводил независимые исследования в области контролирующих сознание веществ, потенциально применяемых в психотерапии, сообщая о результатах экспериментов над собой. Испытание нового препарата начиналось с небольших доз, в 10–50 раз меньших, чем эффективная доза уже известного препарата, наиболее близкого по строению синтезированному, потом доза увеличивалась. Все это делалось без мероприятий, которые кажутся обязательными и естественными для каждого химика сейчас: изучение цитотоксичности, опыты на животных, определение фармакокинетики. В конечном итоге, по версии Шульгина, эффективная доза нового препарата определялась как доза, после которой изменённое сознание уже прекращало меняться. Для выражения активности Шульгин даже придумал специальную систему измерений – мескалиновые единицы, сравнивая «расширители сознания» с известным психоделиком – мескалином.

Лабораторные журналы Шульгина подтверждают, что он был опытным и умелым химиком-синтетиком, но отсутствие ученой степени и какой-либо официальной должности в вузе или отделе R&D фирмы так и не позволило ему получить при жизни признание среди коллег-профессионалов, хотя люди, увлекающиеся психофармакологией, иногда называют в шутку Шульгина «папой».

Из книг Шульгина, которые можно считать автобиографическими – PiHKAL («Phenethylamines I Have Known And Loved») и TiHKAL («Tryptamines I Have Known And Loved»), становится однозначно понятно, что Шульгин компенсировал галлюциногенными эффектами тяжесть и сложность работы в лаборатории, и проверка новых рецептур на себе скорее была для него в радость.

К сожалению, история химии ХХ века знает и другого ученого, экспериментировавшего на себе, судьба которого гораздо более печальна, – Гельмута Фельбингера (Helmut H. Velbinger). В начале ХХ века Фельбингер посвятил свою научную карьеру исследованию нейротоксичных инсектицидов, проводя исследования их токсикологии на позвоночных, включая млекопитающих. С помощью экспериментов с хлорорганическими пестицидами (включая ДДТ) на себе Фельбингер пытался установить безопасные дозировки применения этих веществ как для защиты урожая, так и по той причине, что ДДТ и его аналоги в 1940-х годах изучались в том числе и как потенциальные препараты для химиотерапии. Первоначальная дозировка инсектицидов для испытания подбиралась на основе экспериментов с животными, а также окончившихся без последствий примеров случайного контакта сельскохозяйственных рабочих с инсектицидами. В конечном итоге Фельбингер установил на себе, что минимальное однократное воздействие ДДТ на организм человека, которое не приводит к токсичному поражению, составляет 10–12 мг/кг. В этих экспериментах отсутствие токсичного воздействия определялось не по уровню самочувствия, как в экспериментах Шульгина, а по результатам анализа крови и мочи. Экспериментируя на себе, Фельбингер также установил дозы ДДТ и пестицидов, безопасные для многократного воздействия, возможно, смог бы определить и другие свойства веществ, но в возрасте 33 лет умер от слишком частых экспериментов на себе.

Некролог Фельбингера был опубликован в том же номере немецкого журнала Die Pharmazie, что и его последняя статья. В некрологе упоминалось о том, каким изобретательным и усердным химиком был покойный. Тем не менее, хотя слова в некрологе и были хорошие, в наше время химикам лучше проводить эксперименты с новыми веществами не на своём организме (и не на организмах своих коллег по работе), а как положено – на культурах клеток и лабораторных животных.

История полимерной химии также сообщает о ряде счастливых случайностей, первой из которых является история о Чарльзе Гудиере (Charles Goodyear), случайно смешавшем на горячей печи каучук и серу, получив продукт вулканизации (реакции серы с двойными связями в нитях каучука), который в наше время известен как резина или эбонит; также случайно был открыт и тефлон, но об этом мы поговорим немного позже.

Некоторые композитные материалы тоже были открыты благодаря счастливой случайности – одним из таких материалов был триплекс, который первоначально применялся для изготовления защитных очков. По легенде Эдуард Бенедиктус (Edouard Benedictus), пытаясь достать склянку реактива с верхней полки, смахнул с неё пузырек, содержащий раствор нитроцеллюлозы. Пузырек упал и треснул, но, как заметил Бенедиктус, сохранил свою форму – осколки стекла склеила нитроцеллюлоза. Бенедиктуса осенило, и через сутки, в течение которых исследователь не прерывался ни на отдых, ни на сон, были получены первые образцы небьющегося триплексного стекла, в которых два листа стекла были склеены полимером, не дающим осколкам разлетаться.

Где-где, а в химии лекарственных препаратов таки существует непаханое поле случайных открытий, сводящихся, например, к тому, что лекарство начинали использовать совсем не для того, для чего оно изначально предназначалось. Классикой жанра, естественно, является открытие виагры.

Силденафил – обладающий фармакологической активностью компонент «виагры».

История «виагры» началась в 1992 году в ходе фармакологических исследований фирмы «Пфайзер». Исследователи проводили клинические испытания нового лекарственного вещества – цитрата силденафила, который разрабатывался как средство для лечения ряда сердечных недугов.

Ученые рассчитывали на то, что цитрат силденафила будет способствовать увеличению притока крови к сердечной мышце и снижению артериального давления. Однако было отмечено, что цитрат силденафила не оказывает существенного влияния ни на кровообращение в сердечной мышце (миокарде), ни на артериальное давление. Параллельно обнаружилось, что многие пациенты мужского пола, которые участвовали в исследовании, отказываются возвращать таблетки силденафила, несмотря на окончание тестирования. Причина отказа у всех этих пациентов была одна – все они отметили у себя резкое улучшение качества эрекций. Таким образом, несмотря на минимальное влияние нового лекарства на кровообращение в миокарде, силденафил вызвал ощутимый приток крови к мужским половым органам. Исследователи фармакологической компании «Пфайзер» отнеслись к этому неожиданному свойству цитрата силденафила с должным вниманием и сумели распознать в нем мощное средство для борьбы с нарушениями эрекций. Новый препарат получил название «Виагра» – название родилось как бы в результате слияния слов «Vigor» (власть, энергия, сила) и Ниагара – самый мощный водопад в Северной Америке.

iknigi.net

Книга Жизнь замечательных веществ - читать онлайн бесплатно, автор Аркадий Искандерович Курамшин, ЛитПортал

Открытая в 1985 году аллотропная форма углерода (аллотропными формами называются разные простые вещества, образованные атомами одного элемента – аллотропными формами элемента углерода, например, являются алмаз, графит, фуллерены и графен) получила название «бакминстерфуллерены». Правда, сами первооткрыватели в своей первой статье в журнале Nature признавались в том, что их «немного беспокоит большое количество гласных и согласных в названии». Тем не менее название оказалось оправданным – бакминстерфуллерены, или фуллерены, или бакиболы, первый обнаруженный представитель которых имел формулу С

, очень похожи на каркасные архитектурные проекты Фуллера.

В молекулах фуллеренов атомы углерода расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, из которых составлена поверхность сферы или эллипсоида. Самый симметричный и наиболее полно изученный представитель семейства фуллеренов – [60]фуллерен (С

), в котором углеродные атомы образуют усечённый икосаэдр, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников и напоминающий футбольный мяч. Так как каждый атом углерода фуллерена С

принадлежит одновременно двум шести- и одному пятиугольнику, то все атомы в С

эквивалентны. Следующим по распространённости является фуллерен С

, отличающийся от фуллерена С

вставкой пояса из 10 атомов углерода в экваториальную область С

, в результате чего молекула С

оказывается вытянутой и напоминает своей формой мяч для игры в регби.

Высшие фуллерены содержат большее число атомов углерода (до 400), образуются в значительно меньших количествах и часто имеют довольно сложный изомерный состав. Среди наиболее изученных высших фуллеренов можно выделить С

, где n=74, 76, 78, 80, 82 и 84. Когда в состав молекулы фуллерена помимо атомов углерода входят атомы других химических элементов, то если атомы других химических элементов расположены внутри углеродного каркаса, такие фуллерены называются эндоэдральными, а если снаружи – экзоэдральными.

В 1985 году Ричард Смолли и Гарольд Крото сообщили о том, что в углеродной плазме методом масс-спектрометрии (метод, позволяющий измерять молекулярные массы веществ и продуктов их распада) ими были обнаружены сигналы, как тогда казалось, странным образом соответствующие формуле С

. Несмотря на отсутствие в то время иных свидетельств, кроме информации о массе частицы, они предположили, что С

должны образовывать форму искаженного икосаэдра, и окрестили их бакминстерфуллеренами. Построив модель фуллерена С

, Смолли и Крото пришли к выводу о том, что такая частица должна быть устойчива, поскольку вся объемная клетка С

представляет собой ароматическую систему, для разрушения которой надо затратить значительное количество энергии.

В 1990 году интуиция Смолли и Крото подтвердилась – международная группа исследователей из США и Германии разработала способ получения углеродной плазмы с высоким содержанием фуллерена С

, и им удалось наработать достаточное количество образцов для того, чтобы сканирующая электронная микроскопия смогла предоставить изображение фуллеренов и подтвердила идею, выдвинутую Смолли и Крото, и в итоге Смолли и Крото в 1996 году получили Нобелевскую премию по химии.

Есть ли у фуллеренов какое-то применение или это просто красивая молекула, просто ещё раз позволяющая химикам почувствовать себя повелителями вещества? На самом деле есть, но, если честно, они не так популяризованы, как их ближайший родственник – графен, двумерный гексагональный кристалл углерода, тоже, кстати, отмеченный Нобелевской премией, но по физике (2010 год). Фуллерены обладают низким коэффициентом трения, и поэтому разрабатываются рецептуры машинных масел с добавками фуллеренов; фуллерены рассматривают как потенциальные «емкости» для хранения водорода в водородной энергетике; рассматривается возможность применения фуллеренов в фотодинамической терапии рака: С

при облучении на воздухе способствует образованию активного синглетного кислорода, индуцирующего смерть опухолевых клеток. Правда, говоря начистоту, фуллерены являются лишь стартовыми моделями для изучения возможностей такого применения, и после доказательства способностей каркасных соединений углерода решать какую-то практическую задачу исследователи обычно пытаются работать с более дешевыми аналогами фуллеренов – углеродными нанотрубками.

Недавно астрономы из Университета Западного Онтарио и Корнеллского университета установили, что фуллерены С

и С

существуют в планетарной туманности Tc 1 (на расстоянии более чем 6000 световых лет от нас в созвездии Жертвенника), что опровергло бытовавшую среди космохимиков идею о том, что молекулы с большим количеством атомов не могут образоваться в межзвездном космическом пространстве. Правда, в космосе фуллерены получаются примерно в тех же условиях, что и в лаборатории – из углеродной плазмы, образующейся из старых углеродных звезд.

Может быть, фуллерены и не так широко применяются на практике, а в ряде случаев даже разочаровали исследователей, «ставивших» на них, но, тем не менее, открытие фуллерена и подтверждение его структуры стали определяющими факторами для дальнейшего поиска и разработки углеродных наноматериалов – графена и углеродных нанотрубок (кстати, о последних говорят как о потенциальных компонентах ультрапрочных и ультралегких конструкционных материалов, что, несомненно, понравилось бы Ричарду Бакминстеру Фуллеру).

1.6. Циановодород

Циановодород (его раствор в воде называют синильной кислотой) представляет собой простую небольшую по размеру молекулу с линейным строением H – C?N. Атом азота связан с атомом углерода прочной тройной связью, в то время как связь Н – С менее прочна, и ее гетеролитический разрыв приводит к образованию цианид-аниона – CN

.

Цианид-анион образует прочные координационные связи с металлами, и это его свойство применяется в золотодобывающей промышленности. Золотосодержащую породу перемешивают в растворе цианида натрия, пробулькивая через этот раствор воздух. При этом происходит растворение золота и образование растворимых комплексов золота. Эта реакция называется реакцией Эльснера:

4Au + 8NaCN + O

+ 2H

O ? 4Na[Au(CN)

] + 4NaOH

Таким образом можно отмыть золото от породы в виде комплекса, а затем восстановить комплекс до металлического золота химическим или электрохимическим способом. Для очистки такого рода требуется большое количество цианидов, и хотя происходит их рециклизация, из-за опасности случайного попадания большого количества цианидов в окружающую среду процесс золотодобычи считается процессом опасным как для окружающей среды, так и для людей, занятых в этом процессе.

Существует легенда о происходившем во времена СССР ряде случаев хищения золота с Ленских приисков: отправляясь на Большую землю, расхитители социалистической собственности разливали золотосодержащий раствор по бутылкам из-под минеральной воды и без проблем проходили весьма тщательный досмотр в аэропорту. Правда, хищения длились недолго – поскольку плотность (масса, сосредоточенная в единице объёма) золотосодержащего раствора выше, чем плотность нарзана, бутылки на досмотре стали просто взвешивать.

Цианид-анион является одним из наиболее быстродействующих ядов; цианид калия можно считать химическим веществом-героем многочисленных детективных и шпионских романов и рассказов: в них цианид калия выступает и как любимый яд отравителей, и как средство, с помощью которого провалившийся шпион мог избежать допроса с пристрастием. В американском фильме про заговор полковника Штауффенберга в критический момент, когда командующий резервным батальоном майор Ремер решает, какой из двух взаимоисключающих приказов ему выполнять, Геббельс незаметно крутит в руках капсулу, вероятно, с цианидом.

Когда цианид-ионы попадают в организм человека, они быстро проходят через клеточную мембрану и взаимодействуют с атомами железа внутри клеток. Связывание с железом приводит к ингибированию (понижению эффективности вплоть до нулевой) фермента цитохром-С-оксидазы; это ингибирование происходит в митохондриях. Ингибируемый фермент критически важен для подержания жизни, так как он катализирует завершающую стадию окисления глюкозы. Ингибирование фермента приводит к тому, что источник энергии для организма «пересыхает», что немедленно влияет на центральную нервную систему и сердце. Связывание цианид-иона с оксидазой можно считать необратимым – регенерировать фермент и заставит его работать «нормально» можно только в результате взаимодействия пораженного цианидом фермента с соответствующим антидотом. При отравлении цианидом человек теряет сознание и хотя ещё и продолжает дышать, частота сокращений сердца понижается, что в итоге приводит к смерти.

Минимальная смертельная доза циановодорода для человека < 1 мг/кг (миллиграмм яда на килограмм живого веса человека). Впервые в роли боевого отравляющего вещества синильная кислота была использована французской армией 1 июля 1916 года на реке Сомме. Однако из-за отсутствия кумулятивных свойств и малой стойкости на местности последующее использование синильной кислоты в этом качестве прекратилось.

Синильная кислота являлась основной составной частью препарата «Циклон Б», который применялся нацистами во время Второй мировой войны для убийства людей в концентрационных лагерях. В некоторых штатах США синильная кислота использовалась в газовых камерах в качестве отравляющего вещества при исполнении приговоров смертной казни. Смерть, как правило, наступает в течение 5–15 минут. Соли синильной кислоты – цианиды – более токсичны. В соответствии с легендой именно цианидом калия пытались отравить Григория Распутина.

Почему в соответствии с легендой? Дело в том, что в «первоисточнике» – мемуарах князя Феликса Юсупова – есть некоторые химические нестыковки. Читаем дневник князя: «Я достал из шкафчика с инкрустациями коробку с ядом. Доктор Лазоверт надел резиновые перчатки, взял кристаллы цианистого калия и измельчил их в порошок. Потом приподнял верхушку пирожных и засыпал донышко такой дозой яда, которой, по его словам, хватило бы, чтобы мгновенно убить несколько человек. Молча, с волнением следили мы за каждым жестом доктора. Еще предстояло насыпать яд в бокалы. Решено было сыпать его в последнюю минуту, чтобы он, испаряясь, не утратил своей силы». Вот тут сразу возникает вопрос – а цианидом ли калия травили Распутина. Цианид калия – твердая соль, которая вообще-то не имеет привычку «испаряться»: мы же не солим блюдо в последний момент, чтобы соль не испарилась… Ну, скажем, князь Юсупов вряд ли обладал глубокими знаниями в химии, но доктор должен был знать.

Но даже предположив, что ядом был действительно цианид калия, отравителей действительно мог подвести способ отравления – измельченный яд в сладких пирожных, к тому же у Распутина, по отзывам современников, была отрыжка, что может говорить о том, что у него была повышенная кислотность желудка. То есть случилось следующее: измельченный цианид успешно прореагировал с сахаром в пирожных (действительно цианид-ион и синильная кислота могут реагировать с сахарами). Если бы его не размельчили, реакция цианида с сахаром шла бы медленнее и в пирожных осталось бы значительное количество яда для отравления, а тот цианид калия, который в них остался, прореагировал с кислой «отрыжкой» Распутина, превратив цианид в кислоту, которая менее токсична по сравнению с цианидом калия.

Может быть, синильная кислота и малая доза цианида всё же отравили бы Распутина, поскольку «на полный желудок» может происходить замедление действия и циановодорода, и даже цианистого калия (причём такая задержка может достигать аж 30–40 минут), но заговорщики этого ждать не стали и, увидев, что «святой старец» не умер мгновенно, уже начали стрелять, а потом – и топить.

Однако отравления цианидом происходят не только в беллетристике, фильмах и при несчастных случаях при добыче золота. Некоторые виды сырой маниоки (Manihot esculenta), растения, которое служит пищей для полумиллиарда людей в странах третьего мира, содержат достаточное количество цианида – в килограмме сырой маниоки содержится столько цианида, сколько достаточно для того, чтобы убить шестерых.

К счастью, методы кулинарной обработки маниоки (если всё делать правильно) приводят к тому, что в килограмме содержится половина смертельной дозы цианида, и поскольку он не аккумулируется, это не так опасно. Тем не менее в 1980-е годы в Африке регистрировалось немалое количество отравлений цианидами: причина заключалась в том, что люди ели маниоку сырой или не предпринимали меры предосторожности при готовке. Определенное количество цианидов содержится также в косточках вишни, черешни, абрикосов и других косточковых – во время дефицита спиртного в СССР временами регистрировались случаи смертельного отравления цианидами из-за потребления самодельных настоек на косточковых, из которых косточки не были в своё время удалены.

Несмотря на опасности отравления цианидами и циановодородом, существует определенное количество антидотов от этих отравлений. Кстати – сахар ни в коем разе не является антидотом от ОТРАВЛЕНИЯ цианидом (когда железо оксидазы уже блокировано цианидом, лопать сахар примерно так же своевременно, как пить боржоми при отказе почек) – он может только частично связать цианиды в напитке или пирожном, которым собираются кого-то отравить. Действие антидота в данном случае основано на том, что антидот имеет большее сродство к цианид-иону, и цианид связывается с ним, освобождая железо фермента-оксидазы. Такой молекулой, которая может «пожертвовать собой», является гемоглобин, но для того чтобы гемоглобин мог связываться с цианидом, необходимо окислить железо (II) гемоглобина до железа (III) – это может быть сделано за счет введения нитрита натрия или 4-диметиламинофенола. Ещё одна молекула, которая может играть роль антидота при цианидном отравлении, – гидроксикобаламин, производное витамина B

, которое «перехватывает» цианид от ингибированной оксидазы за счет атомов кобальта.

Для того чтобы можно было быстро понять, стоит ли принимать противоцианидный антидот, и если стоит, то в каком количестве, Кристин Мэннель-Круазе (Christine M?nnel-Croisе) и Феликс Цельдер (Felix Zelder) из Университета Цюриха в 2012 году разработали аналитический метод, который позволяет диагностировать отравление цианидами за две минуты, при этом для проведения анализа не требуется сложного оборудования – анализ может быть проведен в полевых условиях.

У пострадавшего отбирается образец крови и с помощью буфера рН образца доводится до уровня 9,6. Далее к полученному раствору добавляется оранжевый кобальтосодержащий сенсор (этот сенсор был ранее разработан и синтезирован исследователями), и раствор с помощью давления, создаваемого штоком шприца, пропускают через колонку для фазовой экстракции, после чего отмывают колонку от крови водой. При наличии в образце крови цианида он образует окрашенный в лиловый цвет комплекс с химическим сенсором. Этот комплекс будет локализован в верхнем слое расположенного в колонке сорбента, что можно увидеть невооруженным глазом.

Несмотря на токсичность циановодорода и его опасность, отказываться от его применения и производства человечество не собирается – ежемесячно производится достаточное количество циановодорода, чтобы убить каждого человека на Земле, но, конечно, производят его не для этого, а для применения в качестве реагента в химической промышленности.

Примером одного из материалов, для производства которого применяется циановодородная кислота, является известный полимер нейлон: исходным для его получения веществом является адипонитрил, который, в свою очередь, получают, присоединяя циановодород к двойным связям бутадиена.

litportal.ru

«Химия и жизнь» №6, 2005

анонс номера

ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ В. И. Осипов «Жизнь в мире катастроф, или Абсолютный антропоцентризм» (8)Жизнь на Земле задолго до появления человека успела перенести множество катастроф. Скорее всего, она справится и с вредоносным воздействием человеческой цивилизации. Вот только смогут ли выжить люди, стремительно приближающие глобальный кризис?

ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ А. Иванов «Волна жизни и смерти» (12)Американские физики из Калифорнийского университета в Беркли выяснили периодичность роста и уменьшения числа видов живых существ на Земле.

ФОТОИНФОРМАЦИЯ С. Анофелес «Пражская осень митохондрий» (14)Какова роль митохондрий в механизме старения? Ученые доказали, что чем быстрее портится ДНК митохондрий, тем быстрее стареет живой организм.

ГИПОТЕЗЫ С. М. Комаров «Тайна старения» (16)Почему мы стареем? Почему в какой-то момент организм отказывается столь же хорошо «ремонтировать» себя, как раньше? Существует две главные группы гипотез: первая связана с программой самоуничтожения, заложенной в генах; вторая — с накапливанием в организме вредных веществ, провоцирующих сбои в программе обновления организма.

ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ М. В. Родкин «Теории происхождения нефти: тезис—антитезис—синтез» (24)Нефть имеет органическое или неорганическое происхождение? А может быть, и то и другое?

ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ Ю. М. Королев «Нефть: от девона до четвертичного периода» (28)Согласно обеим основным гипотезам, нефть получается в результате преобразования твердого вещества. Однако ни та, ни другая гипотеза не объясняют, как именно образуются основные составляющие нефти. Помочь объяснить это могут рентгенографические исследования фазового состава.

А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ? А. А. Биршерт «Нефть с небес» (30)В этой статье излагается гипотеза, согласно которой все современные углеводородные залежи (нефть, газ, уголь) были внесены в осадочную оболочку Земли кометами.

ИСТОРИЯ СОВРЕМЕННОСТИ Ю. Р. Носов «Почему Альберт Эйнштейн не изобрел лазер» (34)В глазах обывателей Эйнштейн — затворник, гений (а, значит, немного чудак) и великий физик-теоретик. Однако это во многом не так; например, Эйнштейн проявлял явную склонность к экспериментам и изобретательству. Почему же он погрузился в изучение отвлеченных вещей, таких, как природа времени и пространства, вместо того, чтобы участвовать в техническом прогрессе?

ИСТОРИЯ СОВРЕМЕННОСТИ Ю. Р. Носов «Некоторые изобретения Эйнштейна» (38)До того, как с головой уйти в теоретическую физику, Эйнштейн успел придумать несколько замечательных технических устройств. Например, магнитострикционный громкоговоритель, прибор, определяющий время экспозиции при фотосъемке, прецизионный гирокомпас и индукционную электромагнитную подвеску.

ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ Л. А. Ашкинази «Может ли машина мыслить?» (40)Вопрос, вынесенный в заглавие статьи, задавал себе хоть раз, пожалуй, каждый человек, от обывателя до ученого. Кто-то уверен, что машины так и останутся всего лишь жестко запрограммированными механизмами; некоторые считают, что машины научатся мыслить, но иначе, чем человек. А кто-то просто боится «бунта машин». Перспективы развития мышления у машин — в этой статье.

ГИПОТЕЗЫ А. С. Садовский «Катализатор сознания» (46)Псилоцибиновые грибы, вызывающие наркотические галлюцинации, хорошо знакомые хиппи и завсегдатаям амстердамских кофешопов. В большинстве стран они запрещены. А могут ли они быть фактором, способствовавшим развитию разума у человека?

РАДОСТИ ЖИЗНИ В. В. Сиротенко «Веселящие напитки наших предков» (50)Главный алкогольный напиток Древней Руси — мёд — сейчас уже вряд ли кто сможет приготовить как надо. Но все-таки есть рецепты, благодаря которым ваши гости смогут потом говорить: «И я там был, мёд-пиво пил».

ФОТОИНФОРМАЦИЯ П. Данилов «Муха старого леса» (53)Возможно ли в наше время открыть новый вид мух в хорошо изученных лесах Германии? Немецкий энтомолог Франк Джок сделал это, и назвал новый вид в честь своей жены Сильвии.

РЕСУРСЫ А. В. Железнов «Амарант — хлеб, зрелище и лекарство» (56)Амарант — древняя культура, которая в течение восьми тысячелетий кормила великие цивилизации индейцев Южной Америки. Почему бы не воспользоваться этим замечательным, полезным и вкусным растением, чтобы накормить людей в наше время?

ФОТОИНФОРМАЦИЯ С. Алексеев «Прогулка по четвертой планете» (62)Рассматривая фотографии поверхности Марса, невольно хочется поверить, что там есть и вода, и воздух; и что если не мы, то хотя бы наши внуки смогут прогуляться и увидеть эту красоту собственными глазами.

ФАНТАСТИКА Я. Веров «Высадка на Нептун» (66)

ЮБИЛЕЙ Е. Котина «Красный и белый Желтый Дьявол» (72)Почему «червонное золото», с добавлением меди, считалось лучшим? Какой металл пришел на смену серебру в «белом золоте»? Ответы на эти и другие вопросы о золоте вы найдете в статье. Там не рассказывается лишь о том, как получить золото из свинца...

А также как всегда в номере:

ИНФОРМНАУКА:Французские фирмы в России готовы оплатить учебу своих будущих русских сотрудников во Франции. Почти весь метан, выделяющийся из Черного моря, выходит из кишечников зоопланктона. Возможно, вирусом рака молочной железы люди заражаются от мышей. Найден способ адресной доставки противоопухолевого антибиотика в раковые клетки. Тефлон станет прочнее за счет добавки железа.Здоровье, работоспособность, эмоции человека подчиняются индивидуальным годичным циклам (не следует, например, делать операций на сердце меньше чем за три месяца до дня рождения).Любые зрительные образы, оказывается, воспринимаются как слова и фразы, написанные на особом «языке».Прослежено влияние социальных изменений в России на величину и структуру смертности населения.

Сайт журнала

Как купить

elementy.ru

Книга Жизнь замечательных веществ читать онлайн бесплатно, автор Аркадий Курамшин на Fictionbook

0. Введение

0.1. Предисловие от автора

Когда я учился в школе, в кабинете химии друг напротив друга висело два плаката с классическими для позднесоветских кабинетов химии цитатами. Одна из них висела рядом с портретом М. В. Ломоносова: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания», а поверх текста второй суровыми глазами на наш класс смотрел первый пролетарский писатель М. Горький: «Химия – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области».

С момента окончания школы прошло три десятка лет, за которые изменилось многое: химию в школах стали изучать меньше, к первому пролетарскому писателю стали относиться без пиетета и придыхания. В итоге за эти годы мы пришли к тому, что в наши дни химия все также продолжает широко распространять свои руки в наши дела, но вот людей, которые склонны считать её «областью чудес», стало гораздо меньше. Как-то так произошло, что химия стала вызывать опасение и страх, расцвёл иррациональный страх перед всем «химическим» – хемофобия.

Приметой времени являются книжки-советы из серии «Как убрать дом без химии», в которых рекомендуется пользоваться содой, уксусом и лимонной кислотой, самыми что ни на есть продуктами крупнотоннажного химического производства (возможно, для некоторых читателей может оказаться неожиданностью, что в наше время лимонную кислоту не получают из лимонов, точно также как и муравьиную кислоту уже давно не получают из муравьев). В Интернете регулярно появляется кто-то, разоблачающий пищевые добавки или дающий советы из серии: «Чем опаснее химическое вещество, тем сложнее его название» (по логике таких советчиков хлор гораздо менее опасен, чем ДНК, полное название которой «дезоксирибонуклеиновая кислота»). В конечном итоге и в российской, и в международной инфосфере мы можем столкнуться с огромным количеством легенд и страшных историй на ночь, связанных с химией.

Бывает, что коллеги, которым «не за себя, а за химию обидно», высмеивают подобные нелепости, запуская «контрлегенды». Чего стоит одна мистификация с дигидрогена моноксидом – использование незнакомого широкой публике названия воды и описание её фатальных (но при этом вполне рельных) свойств в попытке убедить общественность в необходимости тщательной регуляции или даже полного запрета на использование этого вещества. И хотя шутка зашла далеко – первое упоминание о злокозненном дигидрогена моноксиде датируется 1990 годом, а в 1998 году, несмотря на большое количество промежуточных разоблачений, член австралийского парламента объявил о начале кампании по запрещению дигидрогена моноксида на международном уровне, – людей, которых пугает «дигидрогена моноксид», можно встретить где угодно.

Однако настоящие истории, связанные с открытием химических веществ, обнаружением их полезных свойств, просто рассказы о веществах гораздо интереснее придуманных (и чаще всего неправильных) легенд. Мне всегда казалось, что такие рассказы смогут избавить тех, кто их прочтет, от иррационального страха перед всем химическим, заинтересовать химией и сделать так, чтобы все больше и больше людей (причём не обязательно тех, чья профессия так или иначе связана с химией) перестали бы воспринимать вещества, полученные с помощью химического синтеза, как что-то опасное, и приблизились к горьковскому восприятию химии. Идеальным конечно же было бы всеобщее отношение к химии как к «области чудес», но будем реалистами – к сожалению, даже среди моих коллег есть те, кто опасается химии гораздо больше, чем следовало бы (справедливости ради стоит отметить, что работать в химическом институте и совсем не бояться химии – тоже не самый лучший способ поведения).

Можно сказать, что материал для этой книги подбирался, обрабатывался и писался более 10 лет. С 2006 года я начал ежедневно следить за новостями в химии и областях, с ней связанных, а наиболее интересные факты и открытия адаптировать для краткого рассказа о них в Сети, обеспечивая работу раздела «Новости химии» сайта www.chemport.ru, в 2012 году появилось название этой книги «Жизнь замечательных веществ». Тогда это был тэг для рассказов об известных и не очень известных веществах на страницах Живого Журнала (в 2013 году цикл рассказов о веществах, объединенных этим названием, даже занял первое место в конкурсе научных блогов, организованном интернет-изданием «Наука и технологии России – STRF.ru»). С 2016 года я регулярно сотрудничаю с журналом «Химия и жизнь. XXI век», где ежемесячно освещаю новости химии в разделе «Хемоскоп» и пишу рассказы и про замечательные вещества, и про не менее замечательных ученых, открывших эти вещества. Материалы, вошедшие в эту книгу, были написаны в период с 2006 по 2017 год, хотя, конечно, большая их часть датируется последними двумя-тремя годами.

Надеюсь, что читателю понравится читать рассказы о жизни замечательных веществ хотя бы так, как мне нравилось их писать, подбирая материал, отбирая его по различным источникам. Ну а наилучшей наградой, которую я бы мог заслужить, станет то, что читатели этой книги заинтересуются химией и она не будет последней научно-популярной книгой (а может, и серьезной научной), которая будет ими прочитана. Всё же я искренне вместе с М. Горьким считаю, что химия – это область чудес, а настоящие замечательные открытия в области химии нас ещё ожидают впереди.

0.2. Случайность или непознанная закономерность?

Химия – наука экспериментальная, и без корректно поставленного эксперимента, проверяющего теоретические догадки учёного, представить её невозможно. Иногда эксперимент удается (и это хорошо), иногда – не удается (это, конечно, нехорошо, но без этого никуда не денешься), а иногда (и это самый интересный случай) эксперимент даёт нам замечательные, но неожиданные результаты.

Если бы в результате экспериментов мы получали то, что планируем, в принципе, экспериментальная наука, наверное, была бы и не нужна. Но нам не всегда удается предугадать результаты эксперимента, что, с одной стороны, плохо – бывает жаль потраченных времени и усилий, а с другой, иногда и хорошо – опытный экспериментатор может обернуть любую конфузию в викторию, и даже если что-то пошло не так или даже кто-то что-то пролил, облизал испачканные реагентом пальцы или просто вдохнул пары реагента – есть ещё шанс получить из этого выгоду в виде нового знания или полезного вещества. Особенно часто ситуация, описанная в бессмертной комедии А. С. Грибоедова: «Шёл в комнату, попал в другую…» – встречалась в те времена, когда у химии не было теоретической базы (точнее говоря, база-то была, но была она несколько своеобразной), и сначала алхимики, а потом и химики вели свой научный поиск методом проб и ошибок.

Например, открытие углеродных нанотрубок уже нельзя полноправно считать достижением XXI века. Оказывается, их открытие было предвосхищено средневековыми арабскими оружейниками, их Дамасские клинки, показавшие крестоносцам истинное значение выражения «холодная сталь», обладали своими уникальными свойствами из-за армирующих материал клинка углеродных нанотрубок.

Петер Пауфлер (Peter Paufler) и его коллеги из Дрезденского технического университета обнаружили углеродные нанотрубки в дамасской сабле 17 века при изучении ее микроструктуры (Nature, 2006, 444, 286). Наиболее интригующим являлось то, что нанотрубки были инкапсулированы в линейные структуры, образованные карбидом железа. По мнению учёных, такая организация материала клинка могла обуславливать механическую прочность и остроту Дамасских мечей.

Европейцы приписывали Дамасским клинкам волшебные свойства. Только волшебством можно было объяснить столь острую заточку меча, способного разрезать шелковый платок, просто падающий на лезвие, и одновременно способность клинка разрубать оружие и доспехи из менее качественной стали, не теряя своей остроты.

Проблема, с которой сталкивались средневековые оружейники, заключалась в том, как получить одновременно жёсткую и ковкую сталь. Большое количество углерода сделает сталь твердой, но хрупкой, малое содержание углерода приведет к образованию более ковкого материала, который, однако, будет настолько мягок, что не сможет образовать жёсткой режущей кромки при заточке. Клинки дамасской стали ковали из небольших по размеру слитков железа, содержавших 1,6–1,7 % углерода. Эти слитки [их еще называют вутц (wootz)] производились в Индии, экспортировались в Дамаск, где опытные оружейники превращали их в клинки.

Сканирующий электронный микроскоп позволяет разглядеть нанотрубки в дамасском клинке (рисунок из Nature, 2006, 444, 286).

Сталь, содержащая такое количество углерода, обычно образует пластины цементита (Fe3C), который в свою очередь делает сталь ломкой. Однако в ходе выплавки дамасской стали при температуре около 800 градусов Цельсия в исходный материал вносили небольшое количество добавок, представляющих собой элементы первого ряда переходных металлов (например: ванадий, хром, марганец, кобальт и никель), вольфрам и некоторые редкоземельные элементы. Совместное и одновременное внесение этих добавок в сталь приводило к тому, что отдельные пластины цементита объединялись, формируя его нановолокна. Все это давало клинкам прочность, ковкость и характерный волнообразный рисунок микроструктуры. Искусство ковки дамасской стали было потеряно к XVIII веку благодаря истощению запасов сырьевой базы как для железосодержащих руд, так и для легирующих добавок.

 

Ранее проводимые исследования микроструктуры дамасской стали показывали на наличие нановолокон цементита в материале. Сейчас группа Пауфлера обнаружила наличие нанотрубок в стали. Это открытие было сделано следующим образом: небольшой образец материала клинка был корродирован действием плавиковой кислоты, после чего материал изучался с помощью сканирующего электронного микроскопа с высоким разрешением.

Нанотрубки могли образоваться в результате добавок некоторых растительных ингредиентов ещё на стадии образования вутца. Ученые предполагают, что образованию углеродных нанотрубок могла способствовать древесина Cassia auriculata и листья Coltropis gigantean. Таким образом, эмпирически оптимизируя процесс выплавки стали и ковки клинка, средневековые мастера получили наноматериалы ещё несколько сотен лет назад, правда, естественно, ответить на вопрос: «Благодаря чему клинок, скованный на Востоке, превосходит свойствами клинок, скованный на Западе», – металлурги и алхимики и Саладина, и европейских правителей не могли, и переход на древесный уголь из других сортов древесины привёл в конечном итоге к «утере» секрета дамасской стали.

Пожалуй, учитывая все обстоятельства, самый приятный из всех химических сюрпризов произошел в 1669 году, когда алхимик Хенниг Бранд попытался получить золото, нагревая мочу с песком.

Спрашивается – зачем он взял такие неожиданные исходные вещества для трансмутации? Ответ прост: принцип подобия, который использовали алхимики, в те времена касался не только растворимости, а чуть более, чем всего – запахов, вкуса, внешнего вида. Исходя из принципа подобия, теоретической базой для подбора условий проведения эксперимента послужило то, что и золото, и моча отличаются одинаковым цветом. Конечно же, Хенниг Бранд не смог выпарить золото из мочи, но в историю химии вошел как первооткрыватель нового элемента – фосфора.

Открытие удалось сделать благодаря тому, что помимо мочевины и мочевой кислоты моча содержит метафосфат натрия, а при высокой температуре её органические компоненты обугливаются до углерода, который при нагревании может восстановить фосфор из фосфата. Бранд хранил свой метод получения нового вещества в тайне (из-за свечения считая его облегчённой версией философского камня), но в 1680 году независимо от него Роберт Бойль опубликовал рецепт получения фосфора по такой же методике – при нагревании мочи с песком. Специалисты по химии фосфора и фосфорорганических соединений до сих пор уверены в том, что главное достижение алхимии – тот самый эксперимент Бранда и позднее Бойля, который позволил открыть новый (тогда) и уникальный (до настоящего времени) химический элемент.

В наши дни фосфор производится путем восстановления фосфатов (например, фосфатов кальция – апатитов) с песком и коксом в электрической печи при температуре около 1200 °C. Основной компонент песка – диоксид кремния – вступает в реакцию с фосфатом, образуя оксид фосфора P2O5, ну а входящий в состав кокса углерод восстанавливает P2O5 до элементарного фосфора.

Свою роль случайности сыграли и при разработке химических процессов, связанных с фотографией. К 1835 году француз Луи Дагер разработал такое светочувствительное устройство, как покрытая серебром и обработанная парами йода медная пластина. Дагер подверг пластинку действию света и положил её на шкаф, а когда через некоторое время он вернулся к ней, на пластинке проявилось изображение. Расследование показало, что в шкафу лежал разбитый ртутный термометр, и пары ртути проявили изображение.

В 1837 году Дагер запатентовал фотографическую систему, получившую название «дагеротип», для получения изображения с помощью которой необходимо было подвергнуть металлическую пластинку воздействию света, обработать пластинку парами ртути и закрепить его соленой водой. Метод Дагера, ставший началом современной фотографии, был небезопасен для здоровья, долог и трудоемок, но по тем временам дагеротипы были прорывом в области создания изображений.

Благодаря счастливой случайности был открыт и состав нержавеющей стали. Примерно в 1910 году британский металлург Гарри Брирли (Harry Brearley) пытался создать новый сплав для ружейных стволов, способный выдержать стрельбу патронами большей мощности, однако каждый из образцов полученных сплавов проваливал тесты, не обладая достаточной прочностью, и Брирли свалил все неудачные образцы в сыром углу своей лаборатории, где те лежали и ржавели.

В один прекрасный день, глядя на плоды своих неудачных экспериментов, Брирли с удивлением обнаружил, что один образец так и не был тронут ржавчиной. Металлург взял этот кусок сплава и проанализировал его – это был первый образец нержавеющей стали. Обратив конфузию в викторию, Брирли, не получивший господдержки на производство оружейной стали, быстро сориентировался и скооперировался с производителем посуды, получив подряд на изготовление материала для столовых приборов. В наши дни мы настолько привыкли к столовым приборам из нержавейки, что даже не можем оценить, каких огромных усилий и какого везения стоило Брирли его изобретение.

Хотя к концу ХIХ века химия накопила достаточное количество теорий и обобщений, чтобы посматривать на своего предка – алхимию – с легким пренебрежением и чувством собственного превосходства, случайные открытия не прекратились, а можно даже сказать, что участились.

Так, до целенаправленной разработки и открытия компанией NutraSweet подсластителя неотама (Е-961) в 2002 году каждый из подсластителей-заменителей сахара находили неожиданно – если кто-то случайно пробовал на вкус какое-то вещество.

Неотам

Очевидно, что первооткрывателем первого сахарозаменителя был какой-то римский винодел, обнаруживший сладкий вкус белых кристаллов, образующихся в результате воздействия на свинец уксуса. Однако первый в истории сахарозаменитель – ацетат свинца или свинцовый сахар – сыграл дурную роль для Рима: римляне не знали о токсичности и тератогенности соединений свинца (собственно говоря, они не имели и понятия о том, что такое «тератогенность»), и помимо социальных процессов Рим подкосила в том числе и практика сластить вино свинцовым сахаром, вызывавшая хронические отравления свинцом.

Сахарин

Практика обнаружения подсластителей «на вкус» была продолжена в 19 веке Константином Фальбергом, тогда работавшим в лаборатории Айры Ремзена. После долгого дня, проведенного в лаборатории над синтезом производных толуола, Фальберг отправился обедать, не помыв руки.

Взяв хлеб этими самыми немытыми руками, Фальберг обнаружил, что этот хлеб необычно сладок на вкус, и связал это с остатками вещества на своих руках. Вместе с Ремзеном Фальберг очистил сладкое вещество, которым были загрязнены его руки, и написал статью «Об окислении орто-толуолсульфонимида». Спустя несколько лет Фальберг оптимизировал условия синтеза, запатентовал его и начал промышленное производство сахарина, уже не включив Ремзена в соавторы и патентообладатели. Именно с того момента началась история сахарина, который известен ещё и тем, что это первый продукт, продававшийся компанией «Монсанто».

Синтез сахарина по Ремзену – Фальбергу

Аспартам

Спустя почти столетие почти по такому же сценарию произошло открытие очередного сахарозаменителя – аспартама, сделанное Джеймсом Шлаттером.

В процессе синтеза гормона гастрина содержимое колбы с метанольным раствором аспартама пролилось Шлаттеру на руки, однако он как ни в чем не бывало продолжил работу. Чуть позже ему потребовался кусочек бумаги. Чтобы подхватить кусочек бумаги, Шлаттер облизнул пальцы и почувствовал сладкий вкус. Первая мысль Шлаттера была о том, что ему на руки попал сахар, однако он быстро сообразил, что дело в аспартаме.

Сукралоза

Ну и совсем уже анекдотический случай произошел при обнаружении сукралозы. Аспирант Шашикант Пхандис (Shashikant Phadnis) получил хлорированную сахарозу в рамках проекта по разработке новых пестицидов, и его научный руководитель Лесли Хью (Leslie Hough) дал ему задание протестировать препарат (test), однако шотландский акцент Хью и неродной для Пхандиса английский привели к тому, что аспирант понял, что шеф требует от него попробовать новое вещество на вкус (taste), что он тут же и сделал, сунув небольшую порцию порошка прямо в рот, и сообщил шефу о сладком вкусе. На следующее утро, убедившись в том, что за ночь с аспирантом ничего не случилось, Хью и сам добавил сукралозу в кофе.

Вообще химики ничуть не отстают от врачей-подвижников, которые, чтобы доказать безопасность и эффективность вакцинации, в первую очередь делали прививки от смертельных болезней. Даже в ХХ веке, спустя полтора столетия после смерти Шееле, описавшего вкус синильной кислоты, находились люди, испытывавшие результаты своих экспериментов на себе.

Одним из самых известных химиков, ставивших эксперименты на себе, был американский химик Александр Шульгин, фармаколог, публицист и разработчик многих психоактивных веществ. Неоднократно применяя синтезированные им же вещества, в том числе и для «расслабления», Шульгин известен многим химикам в первую очередь из-за неоднозначности оценки своих взглядов на жизнь, химию и отношение к тайне публикации методик синтеза некоторых препаратов (синтетический протокол, описывавший синтез любого психоактивного вещества, полученного в своей лаборатории, Шульгин тут же делал достоянием общественности).

Имея лицензию американского агентства DEA на исследование психоактивных веществ и свободу в выборе направления исследований (в конечном итоге она была отозвана от греха подальше), Шульгин проводил независимые исследования в области контролирующих сознание веществ, потенциально применяемых в психотерапии, сообщая о результатах экспериментов над собой. Испытание нового препарата начиналось с небольших доз, в 10–50 раз меньших, чем эффективная доза уже известного препарата, наиболее близкого по строению синтезированному, потом доза увеличивалась. Все это делалось без мероприятий, которые кажутся обязательными и естественными для каждого химика сейчас: изучение цитотоксичности, опыты на животных, определение фармакокинетики. В конечном итоге, по версии Шульгина, эффективная доза нового препарата определялась как доза, после которой изменённое сознание уже прекращало меняться. Для выражения активности Шульгин даже придумал специальную систему измерений – мескалиновые единицы, сравнивая «расширители сознания» с известным психоделиком – мескалином.

 

Лабораторные журналы Шульгина подтверждают, что он был опытным и умелым химиком-синтетиком, но отсутствие ученой степени и какой-либо официальной должности в вузе или отделе R&D фирмы так и не позволило ему получить при жизни признание среди коллег-профессионалов, хотя люди, увлекающиеся психофармакологией, иногда называют в шутку Шульгина «папой».

Из книг Шульгина, которые можно считать автобиографическими – PiHKAL («Phenethylamines I Have Known And Loved») и TiHKAL («Tryptamines I Have Known And Loved»), становится однозначно понятно, что Шульгин компенсировал галлюциногенными эффектами тяжесть и сложность работы в лаборатории, и проверка новых рецептур на себе скорее была для него в радость.

К сожалению, история химии ХХ века знает и другого ученого, экспериментировавшего на себе, судьба которого гораздо более печальна, – Гельмута Фельбингера (Helmut H. Velbinger). В начале ХХ века Фельбингер посвятил свою научную карьеру исследованию нейротоксичных инсектицидов, проводя исследования их токсикологии на позвоночных, включая млекопитающих. С помощью экспериментов с хлорорганическими пестицидами (включая ДДТ) на себе Фельбингер пытался установить безопасные дозировки применения этих веществ как для защиты урожая, так и по той причине, что ДДТ и его аналоги в 1940-х годах изучались в том числе и как потенциальные препараты для химиотерапии. Первоначальная дозировка инсектицидов для испытания подбиралась на основе экспериментов с животными, а также окончившихся без последствий примеров случайного контакта сельскохозяйственных рабочих с инсектицидами. В конечном итоге Фельбингер установил на себе, что минимальное однократное воздействие ДДТ на организм человека, которое не приводит к токсичному поражению, составляет 10–12 мг/кг. В этих экспериментах отсутствие токсичного воздействия определялось не по уровню самочувствия, как в экспериментах Шульгина, а по результатам анализа крови и мочи. Экспериментируя на себе, Фельбингер также установил дозы ДДТ и пестицидов, безопасные для многократного воздействия, возможно, смог бы определить и другие свойства веществ, но в возрасте 33 лет умер от слишком частых экспериментов на себе.

Некролог Фельбингера был опубликован в том же номере немецкого журнала Die Pharmazie, что и его последняя статья. В некрологе упоминалось о том, каким изобретательным и усердным химиком был покойный. Тем не менее, хотя слова в некрологе и были хорошие, в наше время химикам лучше проводить эксперименты с новыми веществами не на своём организме (и не на организмах своих коллег по работе), а как положено – на культурах клеток и лабораторных животных.

История полимерной химии также сообщает о ряде счастливых случайностей, первой из которых является история о Чарльзе Гудиере (Charles Goodyear), случайно смешавшем на горячей печи каучук и серу, получив продукт вулканизации (реакции серы с двойными связями в нитях каучука), который в наше время известен как резина или эбонит; также случайно был открыт и тефлон, но об этом мы поговорим немного позже.

Некоторые композитные материалы тоже были открыты благодаря счастливой случайности – одним из таких материалов был триплекс, который первоначально применялся для изготовления защитных очков. По легенде Эдуард Бенедиктус (Edouard Benedictus), пытаясь достать склянку реактива с верхней полки, смахнул с неё пузырек, содержащий раствор нитроцеллюлозы. Пузырек упал и треснул, но, как заметил Бенедиктус, сохранил свою форму – осколки стекла склеила нитроцеллюлоза. Бенедиктуса осенило, и через сутки, в течение которых исследователь не прерывался ни на отдых, ни на сон, были получены первые образцы небьющегося триплексного стекла, в которых два листа стекла были склеены полимером, не дающим осколкам разлетаться.

Где-где, а в химии лекарственных препаратов таки существует непаханое поле случайных открытий, сводящихся, например, к тому, что лекарство начинали использовать совсем не для того, для чего оно изначально предназначалось. Классикой жанра, естественно, является открытие виагры.

Силденафил – обладающий фармакологической активностью компонент «виагры».

История «виагры» началась в 1992 году в ходе фармакологических исследований фирмы «Пфайзер». Исследователи проводили клинические испытания нового лекарственного вещества – цитрата силденафила, который разрабатывался как средство для лечения ряда сердечных недугов.

Ученые рассчитывали на то, что цитрат силденафила будет способствовать увеличению притока крови к сердечной мышце и снижению артериального давления. Однако было отмечено, что цитрат силденафила не оказывает существенного влияния ни на кровообращение в сердечной мышце (миокарде), ни на артериальное давление. Параллельно обнаружилось, что многие пациенты мужского пола, которые участвовали в исследовании, отказываются возвращать таблетки силденафила, несмотря на окончание тестирования. Причина отказа у всех этих пациентов была одна – все они отметили у себя резкое улучшение качества эрекций. Таким образом, несмотря на минимальное влияние нового лекарства на кровообращение в миокарде, силденафил вызвал ощутимый приток крови к мужским половым органам. Исследователи фармакологической компании «Пфайзер» отнеслись к этому неожиданному свойству цитрата силденафила с должным вниманием и сумели распознать в нем мощное средство для борьбы с нарушениями эрекций. Новый препарат получил название «Виагра» – название родилось как бы в результате слияния слов «Vigor» (власть, энергия, сила) и Ниагара – самый мощный водопад в Северной Америке.

fictionbook.ru

«Жизнь замечательных веществ». Главы из книги

Глава 1. Вещества, которые принято считать «неживыми»

<…>

1.16. Что чем пахнет

<…>

ДЭТА

Комары, гнусы, мошкара, клещи. У некоторых моих знакомых идиосинкразия только на эти слова, и они начинают чесаться, лишь услышав знакомый комариный зуд. Однако кровососы могут не только испортить летний вечер или отпуск в тропиках — они могут быть и переносчиками болезней, одна из которых — малярия.

Строго говоря, по официальным сводкам Минздрава заболеваемость малярией в РФ идет на убыль, а основными источниками малярии для россиян в прошлом году стали страны Африки и Индии. Помимо малярии насекомые и клещи могут переносить такие заболевания, как энцефалит, лихорадку денге и лихорадку западного Нила.

Где-то с засильем комаров пытаются бороться, генетически их модифицируя, но пока, как ни крути, одним из лучших способов защиты от укусов насекомых являются репелленты. А наиболее известный активный компонент большинства репеллентов — желтоватая маслянистая жидкость — N,N-ДиЭтил-мета-ТолуАмид (ДЭТА или, в английской вариации, DEET).

Сокращенное название этого соединения даже дало название целой линейке противомоскитных и противоклещевых средств, появившихся ещё давно. Помню как сейчас — ещё в 1970-х годах перед заходом в лес дед заставлял меня изрядно помазаться ДЭТА, и все комары тайги какое-то время были не страшны.

Препарат ДЭТА был разработан армией США в 1946 году для защиты личного состава в регионах с большим количеством насекомых: во время Второй мировой войны опыт боевых действий в джунглях Тихоокеанского региона показал, что нелетальные потери армии от заболеваний, переносимых кровососами (или просто аллергическая реакция на укусы), были сравнимы с нелетальными потерями от ранений во время боевых действий. Получение ДЭТА осуществляется достаточно просто из коммерчески доступных материалов.

В США ДЭТА (поскольку это *-амид, то, по идее, ДЭТА — это «он») зарегистрирован для гражданского использования в 1957 году, присутствует на рынке в составе репеллентов индивидуального использования с 1965 года. Получил распространение в СССР, выпускался в форме алюминиевых тюбиков и стеклянных аптекарских банок. На упаковке было написано «средство от комаров», однако ДЭТА пригоден для отпугивания и других насекомых. Применяется наружно, предназначен для нанесения на открытые участки тела, а также на одежду.

Концентрация ДЭТА в продаваемых препаратах колеблется от 4 до 100%. Стоит отметить, что концентрация активного вещества в препарате не влияет на количество насекомых, которые, заточив хоботки, хотят испить вашей крови и кружатся над вами. Концентрация N,N-диэтил-мета-толуамида в препарате определяет, в течение какого времени будет действовать защита. Так, если вы обмазались продуктом, содержащим 10% ДЭТА, следует восстановить защиту от насекомых через полтора часа, в то время если обмазаться 100%-ным N,N-диэтил-мета-толуамидом, это может защищать вас в течение 12 часов.

Возможно, ДЭТА ежегодно спасает огромное количество жизней во всем мире, не говоря уже о том, что он позволяет избежать неприятных ощущений после комариных укусов, предотвращая эти укусы, но в общении с N,N-диэтил-мета-толуамидом есть некоторые сложности. Чистый ДЭТА представляет собой очень хороший растворитель, который может смыть лак с ногтей и даже растворить изделия из пластика.

Некоторые люди при попадании на кожу больших количеств ДЭТА могут страдать от раздражения кожи или даже от припадков (хотя за всё время применения препарата Агентство по защите окружающей среды США зафиксировало от 14 до 46 случаев припадков, связанных с ДЭТА, включая 4 смертельных случая).

Раздражающее действие ДЭТА (в особенности при попадании в глаза или на слизистые), возможно, обусловлено наличием в ДЭТА структурного фрагмента, который имеется и в хлорацетофеноне — отравляющем веществе, которое относится к слезоточивым ОВ и применяется в полицейских операциях для разгона демонстраций или дезориентации преступников, а также в газовых баллончиках для самообороны.

Однако, несмотря на возможность испортить одежду и возможные осложнения, при правильном использовании и соблюдении всех мер предосторожности ДЭТА безопасен для людей, а также практически безопасен для окружающей среды — ДЭТА не склонен к биоаккумуляции, хотя его и не стоит использовать рядом с источниками воды.

В борьбе с насекомыми ДЭТА эффективен, но вот механизм его эффективности до сих пор является предметом дискуссий, причем споры не утихают и по сей день, разгораясь с новой силой. Одним из распространенных представлений является то, что репелленты на основе ДЭТА по сути дела не являются репеллентами (repell — рассеивать, отпугивать), они не отпугивают насекомых от нас, а, скорее, маскируют нас от насекомых.

Обонятельные рецепторы комаров и других кровососов в их усиках-антеннах распознают молочную кислоту, содержащуюся в поте теплокровных, а также диоксид углерода (углекислый газ) и 1-октен-3-ол, содержащийся в нашем дыхании; предполагалось, что ДЭТА блокирует эти рецепторы, после чего насекомые не могут найти нас по запаху.

В марте 2008 года Лесли Возшалл с соавторами опубликовала статью, в которой приводились доводы в пользу этой гипотезы. Было продемонстрировано, что ДЭТА блокирует три обонятельных рецептора малярийных москитов. Исследователи были первыми, кто определил молекулярную мишень ДЭТА: обонятельные рецепторы, образующие комплекс с корецептором OR83b. Для обнаружения этих рецепторов исследователи применили комбинацию генетического подхода с реконструкцией обонятельных рецепторов in vitro.

Эти результаты убедили не всех: в августе того же года исследователи из Университета Аризоны опубликовали прямо противоположные результаты — они заявили, что ДЭТА не блокирует обонятельные рецепторы, насекомые унюхивают непосредственно ДЭТА и избегают источник этого запаха, поскольку он им не нравится — это подтверждало концепцию того, что ДЭТА не «маскхалат для запаха», а действительно репеллент.

К вопросу о механизме действия ДЭТА вернулись в 2011 году — в сентябре Лесли Возшалл привела новые результаты, подтверждавшие концепцию того, что ДЭТА не дает москитам найти опрыскавшихся ДЭТА людей по запаху, мешая работе обонятельных рецепторов кровососов, так что дебаты о механизме работы самого популярного средства до сих пор не закрыты.

Кто-то может спросить — а зачем вообще изучать механизм действия препарата, казалось бы, работает — вот и хорошо. Однако изучать нужно. Дело в том, что гены, кодирующие экспрессию (биосинтез) обонятельных рецепторов, представляющих собой просто молекулы белка, могут мутировать, что может приводить к изменениям структуры обонятельного рецептора, и, соответственно, рецептор, синтезированный на основе мутированного гена, будет распознавать уже другую «мишень».

Таким образом, если ДЭТА — репеллент, то не исключена ситуация, что через некоторое время мутации обонятельных рецепторов приведут к тому, что насекомые выработают резистентность к репелленту, и кровососы не будут отпугиваться ДЭТА или, не дай мироздание, наоборот — привлекаться. Если ДЭТА мешает кровососам унюхать человека, поводов бояться того, что ДЭТА рано или поздно потеряет эффективность, меньше, но всё же — информация о механизме действия важна для разработки новых, может быть более эффективных и менее опасных для человека и окружающей среды препаратов.

Кстати, в настоящее время в США уже одобрены для применения альтернативы ДЭТА — производное пиперидина пикаридин и природное масло лимонного эвкалипта. Некоторые, боясь «страшной химии», используют народные натурально-органические материалы — сухую пижму, ромашку, жгут свечи с ароматными соединениями природного происхождения.

Однако новые препараты пока ещё завоевывают свою «аудиторию», а природные средства не всегда эффективны (личный опыт подсказывает, что комаров из марийской тайги природно-народные средства давно уж не отпугивают, лишь, может быть, заставляя комаров покатываться со смеху), а ДЭТА со своим неприятным запахом, жирными пятнами, которые могут оставаться на одежде, и вот уже более чем полсотни лет непонятым механизмом действия остается золотым стандартом для защиты от членистоногих кровососов всех размеров и мастей.

<…>

Глава 2. То, что мы принимаем внутрь

<…>

2.1. Химия новогоднего застолья

Изучая декабрьскую активность американских коллег от CompoundInterest, я постоянно ловил себя на мысли о том, что их графические миниатюры о предновогодней или предрождественской химии специфичны, а большинство фигурирующей в ней продуктов, напитков и элементов декора мало согласуются с принятыми в нашей культуре представлениями о новогодних праздниках.

В связи с этим зрела мысль о том, что неплохо было бы соорудить что-то похожее, но своё, более привычное для тех, кто 31 декабря привык смотреть «Иронию судьбы» и «Чародеев», заполняя при этом все доступные емкости в доме салатами и другими вкусностями. К счастью, мысль удалось реализовать — и вот она материализовалась в форме рассказа о химии новогоднего стола.

Надо сказать, что продукты, о которых речь пойдет ниже, — не «авторский выбор», до начала работы над материалом я успел задать в социальных сетях своим друзьям и подписчикам один вопрос: «Без каких семи блюд (или продуктов) вы не представляете свой стол 31 декабря и 1 января?» В опросе принял участие 31 человек, после чего был построен рейтинг семи самых популярных продуктов, который для заявленной цели вполне можно считать статистически достоверным (я знаю случаи, когда в клинических исследованиях выводы делались по статистике с меньшим числом респондентов). Итак, поехали…

Первое место в рейтинге гостей новогоднего стола, бесспорно, занимает шампанское. Шампанское — белое игристое вино, произведенное во французской провинции Шампань или в любом уголке нашей необъятной родины. Шампанское, как и любое другое игристое вино, насыщено углекислым газом (добавка Е290) — его в бутылке объемом 0,75 литрa содержится 5 литров. По этой причине давление внутри бутылки шампанского составляет 5–6 атмосфер (для сравнения: в автомобильных шинах обычно поддерживают давление в 1,5–2 атм.). Исследователи, которым, видимо, нечем было заняться в новогоднюю ночь, подсчитали, что из одного стандартного бокала шампанского объемом 100 мл выделяется примерно 20 миллионов пузырьков газа. Эти пузырьки помимо прочего несут к поверхности летучие органические вещества, придающие шампанскому его неповторимый сладко-фруктовый аромат. Одни из таких ароматных веществ — g-декалактон и 7,8-дигидровомифолиол.

Игристые вина обычно закусывают фруктами, и наш новогодний стол не исключение — без мандаринов Новый год можно не считать Новым годом. Кожура мандаринов, которая и отвечает за их запах, богата эфирными маслами. Эфирные масла мандаринов и других цитрусовых содержат много ценных веществ самой разнообразной природы. Эфирное масло, которое можно выделить из кожуры мандарина, содержит более 90% углеводородов, основным из которых является лимонен. Наряду с лимоненом наиболее важным компонентом кожуры мандарина, влияющим на запах, является альдегид цитраль. Кисловатый же вкус мандаринам и другим цитрусовым придает лимонная кислота (Е330), которая хоть и содержится и в мандаринах, и в апельсинах, и в яблоках, как несложно угадать по названию, была впервые выделена из лимона и содержится в нем в наибольшей по сравнению с другими зрелыми фруктами концентрации.

Третьим в рейтинге продуктов нашего новогоднего стола оказался салат оливье. Тут приходится признавать, что по какому бы рецепту ни готовился оливье — с языком молодого телёнка или с колбасой вареной докторской по ГОСТ 23670-79, общим для рецептов, по словам известной песни «Несчастного случая», является одно: «В салате лежит килограмм майонеза, что вкусно, а главное очень полезно…» Майонез, конечно, изначально является разновидностью омлета — смесью жиров с яйцами, но многим из нас он нравится благодаря специям. По ГОСТ 31761-2012, определяющему правила изготовления майонезов и майонезных соусов, в состав майонеза должно входить горчичное масло, острый вкус и запах которого придает аллилизотиоцианат. Это же вещество дает острый вкус и самой горчице, и недавно появившемуся в наших широтах соусу васаби, и давно обосновавшимся в наших огородах и на наших столах луку и чесноку — как их вершкам, так и корешкам.

Практически каждый из опрошенных мною не представляет новогодний стол без селёдки под шубой. Но тут дело такое — большинство людей, которые приняли участие в моём опросе (особенно в Фейсбуке) уже немолодые, и мы помним ещё прошлое тысячелетие, а вот некоторые молодые хозяйки на полном серьезе задают в социальных сетях вопрос: «А где можно купить розовый майонез для селёдки под шубой?» Такого (пока) в магазинах нет, розовый цвет майонезный топинг на «шубе» принимает за счет экстракции красного пигмента свеклы бетанина (также известного как «пищевой краситель свекольный красный» или пищевая добавка Е162). Хотя, наверное, это хорошая идея для стартапа — добавлять бетанин в майонез или майонезный соус и продавать как «Майонез для селёдки под шубой». При приготовлении такой шубы даже можно будет обойтись и без свеклы.

Красная икра. Бутерброды с красной икрой. Тарталетки с красной икрой — тоже почетный гость нашего новогоднего стола. Поскольку икра — ни что иное, как «рыбьи яйца», она содержит все, что необходимо зародышу для развития — большое количество белков, витамины А, D и многие другие вещества. В икре очень высоко содержание нуклеиновых кислот, информация из которых нужна зародышу для нормального развития. Молекулы нуклеиновых кислот могут прочно связываться с ионами тяжелых токсичных металлов, попавших в организм, и выводить их, однако сами понимаете, натуральная икра — слишком дорогой препарат для лечения отравления тяжелыми металлами, а имитация икры этим терапевтическим действием не обладает.

Жареная или запеченная в духовке утка, индейка или даже курица тоже вошли в рейтинг новогодних блюд. Когда мы жарим птицу или мясо, или готовим их на огне или в духовке, протекает много химических реакций, в том числе и реакция Майяра — взаимодействие аминокислот с углеводами. В результате реакции Майяра образуются сотни продуктов, некоторые из которых и отвечают за аромат жареной птицы. Химики-аналитики совместно с дегустаторами запахов — флейвористами — выяснили, что главные ноты в симфонии ароматов жареной птицы и жареного мяса играют фураноны, фураны и пиразины, простейшие представители которых изображены на картинке. Также в реакции Майяра образуются меланоидины — окрашенные вещества, отвечающие за окраску румяной корочки жареного или запеченного продукта.

Ну и седьмой гость, который, правда, появляется на нашем столе уже на after party, ближе к полудню первого января (заметим, далеко не у всех), — рассол огуречный. Его зовут на помощь в качестве средства для облегчения похмельного синдрома. Рассол может применяться и для лечения интоксикации, которая сопутствует различным инфекционным заболеваниям. Основной компонент огуречного рассола (если не считать воды) — хлорид натрия, он же поваренная соль. Механика оживляющего действия рассола заключается в том, что он восстанавливает водно-солевой баланс в организме и устраняет обезвоживание (без этого вода продолжает активно выводиться из организма). Обезвоживание — одна из основных причин плохого самочувствия в результате алкогольной или какой-либо другой интоксикации. Почему же именно рассол от домашних заготовок, а не просто раствор соли в воде (который, по идее, будет работать да и работает в составе физиологических растворов по такой же схеме)? Да просто когда мы готовим рассол для домашних заготовок, мы добавляем туда специи — лавровый лист, чеснок, гвоздику и т. д., а пить соленую воду, вкус которой облагорожен пряностями, приятнее, чем просто соленую воду.

<…>

Глава 3. Полимеры синтетические и натуральные

<…>

3.2. Нитроцеллюлоза

Представьте себе такую картину: вы сидите на кухне, а позади вас у источника тепла сохнет влажный фартук. Неожиданно за спиной вы слышите громкий хлопок, оборачиваетесь и видите, как фартук почти моментально исчезает в языках пламени. Примерно такое произошло с химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном, который уже упоминался в рассказе про озон.

Легенда говорит, что Шёнбейн имел привычку брать работу на дом, проводя на кухне разнообразные химические эксперименты, чему (и это можно понять) категорически противилась его жена Эмили. Легенда говорит, что в один из прекрасных дней 1846 года (более точная дата этого события неизвестна) Шёнбейн, как обычно, химичил на кухне, и ему потребовалось нагреть смесь концентрированных азотной и серной кислот на плите. Что-то, как обычно в таких случаях, пошло не так, колба треснула, и ее содержимое разлилось по полу кухни. На счастье Шёнбейна, его жена отлучилась куда-то по делам, и он, чтобы замаскировать следы преступления, решил протереть пол первым, что подвернется ему под руку. Ну а что поделать — мужчина всегда остается мужчиной, даже если на дворе XIX век, а мужчина — профессор химии Базельского университета, автор понятия «геохимия» и крёстный отец озона. Первым под руку Шёнбейна подвернулся хлопковый фартук Эмили, которым он и протер горячую разлитую смесь кислот после чего, чтобы скрыть от благоверной следы преступления, повесил фартук просушиться. Как становится понятно сейчас, Кристиан Фридрих даже не отмыл фартук от кислот водой, и в конце концов сохнущий фартук изобразил волшебное исчезновение с акустическими и световыми спецэффектами

Конечно же, история умалчивает о том, как этот инцидент повлиял на семейную жизнь четы Шёнбейн, но для развития химии оказался очень ценным. Сам того не желая, Шёнбейн пронитровал основной компонент хлопкового фартука супруги — целлюлозу, получил образец искусственного полимера — тринитроцеллюлозы и определил, что это производное целлюлозы обладает значительной взрывчатой силой. Дальнейшее исследование показало, что нитроцеллюлоза, известная также под названиями «нитроклетчатка» и «пироксилин», по мощности в несколько раз превосходит дымный порох. Справедливости ради, первый образец нитроцеллюлозы был получен лет за десять до «кухонного инцидента», в 1830-е годы, но синтезировавший его Анри Браконно не посвятил достаточно времени изучению свойств нитроцеллюлозы, пропустив тем самым, что этот искусственный полимер может быть взрывчатым веществом. Тут нужно уточнить, что «искусственными» называют полимеры, которые получают, изменяя строение и состав уже готовых природных макромолекул, а «синтетическими» — полимеры, исходным сырьем для производства которых являются вещества с небольшой молекулярной массой, полученные в результате нефтепереработки (чаще) или переработки отходов растительного сырья (реже). Взрывоопасность тринитроцеллюлозы и ее склонность самовозгораться при нагревании связана с тем, что три нитрогруппы на одно структурное звено полимера обеспечивают пироксилину большое значение кислородного баланса, а в одном из рассказов выше уже было написано, что чем больше в веществе кислорода, тем с большей громкостью и мощностью оно взрывается.

В молодости Шёнбейн получил хорошее образование во Франции и Великобритании, его коммуникабельность позволила ему еще в молодости обзавестись знакомствами и подружиться и с учёными, одним из которых был Майкл Фарадей, и с другими известными современниками, например — автором «Трёх мушкетеров» Александром Дюма. Поняв, что в ходе эксперимента с фартуком было получено что-то интересное, Шёнбейн отправил образцы тринитроцеллюлозы Фарадею и другим своим британским коллегам, а другу Дюма — письмо следующего содержания: «…мне кажется, что я разработал очень простой метод превращения хлопка в материал, обладающими всеми свойствами, необходимыми для метательного взрывчатого вещества…»

Энтузиазм Шёнбейна можно было понять — прошла почти половина XIX века, а метательным, как, впрочем, и коммерческим взрывчатым веществом оставался дымный порох, состав которого не изменился со времен Бертольда Шварца. Сырой дымный порох не мог использоваться для стрельбы, а сухой вполне оправдывал свое название, выделяя большое количество дыма при сгорании, что делало невозможным вести одновременно прицельную и быструю стрельбу.

После нескольких быстро сделанных стрелковой цепью залпов дым настолько заволакивал поле боя, что о точной стрельбе даже из нарезного оружия не могло идти и речи. С другой стороны — необходимость ждать, пока дым рассеется для очередного прицельного выстрела, понижала скорострельность, что в конечном итоге для любой армии сохраняло актуальность известного суворовского высказывания об интеллектуальной неполноценности пули. В своем письме, адресованном Дюма, Шёнбейн упомянул не только о большей мощности тринитроцеллюлозы по сравнению с дымным порохом, но и о том, что это взрывчатое вещество сгорает без остатка и без дыма.

Уже спустя год после открытия Шёнбейна английская фирма «Джон Холл и сыновья», специализировавшаяся на оружейном порохе, попыталась производить тринитроцеллюлозу на одном из своих заводов в графстве Кента, однако эта попытка закончилась плачевно — в результате взрыва партии полученного материала было разрушено два здания и погиб 21 человек. Многие исследовательские группы во многих странах в течение четырёх десятков лет после этого инцидента предпринимали неудачные попытки «приручить» тринитроцеллюлозу, но все они так или иначе закончились неудачей.

Человеком, которому удалось разработать безопасный метод производства пироксилина, стал британский химик и специалист по взрывчатым веществам Фредерик Август Абель. В 1889 Абель и его шотландский коллега запатентовали бездымное метающее взрывчатое вещество, состоявшее из тринитроцеллюлозы, другого взрывчатого вещества — нитроглицерина и небольшого количества нефтяного вазелина. Этот состав получил название «кордит», а британская армия и флот в скором времени приняли его на вооружение.

Для производства кордита в качестве растворителя, необходимого для смешения ингредиентов, первоначально использовался ацетон, однако во время Первой мировой войны британская военная промышленность стала испытывать недостаток этого растворителя, что было некстати из-за низкой растворимости тринитроцеллюлозы в большинстве органических растворителей. Оказалось, что менее нитрованная форма нитроцеллюлозы, в которой на одну структурную единицу полимера приходится меньше, чем три нитрогруппы, может растворяться в смеси этилового спирта и диэтилового эфира. Такой раствор получил название «коллодий», и некоторые заводы по производству боеприпасов начали производить кордит, используя не раствор тринитроцеллюлозы в ацетоне, а коллодий, причем обе технологии существовали одновременно.

Нитроцеллюлоза использовалась и используется не только для военных целей. Было время, когда она применялась как материал для фото- и киноплёнки, однако из-за повышенной пожароопасности и склонности к самовозгоранию впоследствии кинематографисты перешли на пленку из ацетилцеллюлозы и полиэтилентерефталата. Из нитроцеллюлозы до сих пор производятся лучшие шарики для настольного тенниса, правда, чтобы эти шарики не взрывались в процессе игры (что, вероятно, было бы зрелищно, но неспортивно), для их изготовления, естественно, применяют ту разновидность нитроцеллюлозы, которая называется целлулоид и отличается от пироксилина меньшей степенью нитрования. Из того же целлулоида в свое время было организовано производство съемных воротничков и манжет, которые были дешевы, служили в пять раз дольше, чем хлопчатобумажные воротники, и самое главное — их не нужно было стирать и отглаживать после стирки. Всю накопившуюся на них в течение дня грязь можно было удалить обычным канцелярским ластиком, не прибегая к услугам прачечной. В настоящее время нитроцеллюлозные мембраны применяются для анализа белков и нуклеиновых кислот.

Что же касается Кристиана Фридриха Шёнбейна, он умер в 1868 году, за два десятка лет до того, как дымный порох перестал быть главным (если не единственным) взрывчатым военного и гражданского назначения.

elementy.ru

Вред ПВХ, нитратов, ядовитых растений, пальмового масла и пластиковой посуды комментирует химик Аркадий Курамшин

«Страшный» SO₂ — компонент кислотных дождей, который разрушает мрамор и известняк, — какое-то время считался исключительно антропогенным (он образуется в металлургическом производстве при сгорании сульфидов железа и меди). Но когда случилось извержение Эйяфьятлайокудля, оказалось, что даже не самый активный вулкан за раз увеличивает содержание диоксида серы в воздухе сильнее, чем все вместе взятые земные фабрики за год. На самом деле SO₂ — кислый газ, который при взаимодействии с водой дает неустойчивую сернистую кислоту. Попадая в наш организм, она вряд ли сможет навредить нам сильнее газировки или грейпфрутового сока, а уж наш родной желудочный сок — еще более агрессивная кислота. В вино диоксид серы добавляют как консервант — гораздо менее опасный, чем ацетат свинца (он же свинцовый сахар), который использовали древние римляне. Он, конечно, убивал бактерии, но и человека тоже — из поколения в поколение. А то количество SO₂, которое могло бы угрожать здоровью, просто невозможно закачать в бутылку вина.

Главная проблема с соединениями серы — они пахучи и имеют неприятный для человека вкус. Потому что в большинстве случаев они являются результатом гниения, а мы эволюционировали как хищники и производные серы воспринимаем как индикатор возможного наличия в продукте смертельно опасных трупных ядов. Так что особо чувствительным в плане органолептики людям диоксид серы может просто испортить все удовольствие от вина.

Если говорить о дешевых винах, по-настоящему опасных компонентов для человека там два: сахар и этиловый спирт. Хорошо еще, если в качестве подсластителя добавляют сахар или обычный глицерин. Иногда недобросовестные производители используют технический глицерин, оставшийся после изготовления биодизельного топлива. В нем может быть древесный спирт — метанол, который ядовит. Поэтому первое, что нас должно насторожить в вине, — полное отсутствие состава на этикетке. Мы по-обывательски боимся, что дешевые продукты делают в подвале какие-нибудь пленные перебежчики из КНДР, которые моют руки в том же супе, который едят, но на самом деле любое пищевое предприятие, получившее лицензию, проверяется от подвала до чердака, и если производитель указывает состав, значит, у него есть документ, подтверждающий безопасность компонентов для здоровья. Второе, на что непременно следует обратить внимание перед распитием, — это срок годности.

inde.io

«Жизнь замечательных веществ» — Аркадий Курамшин

Аркадий КурамшинЖизнь замечательных веществ

0. Введение

0.1. Предисловие от автора

Когда я учился в школе, в кабинете химии друг напротив друга висело два плаката с классическими для позднесоветских кабинетов химии цитатами. Одна из них висела рядом с портретом М. В. Ломоносова: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания», а поверх текста второй суровыми глазами на наш класс смотрел первый пролетарский писатель М. Горький: «Химия – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области».

С момента окончания школы прошло три десятка лет, за которые изменилось многое: химию в школах стали изучать меньше, к первому пролетарскому писателю стали относиться без пиетета и придыхания. В итоге за эти годы мы пришли к тому, что в наши дни химия все также продолжает широко распространять свои руки в наши дела, но вот людей, которые склонны считать её «областью чудес», стало гораздо меньше. Как-то так произошло, что химия стала вызывать опасение и страх, расцвёл иррациональный страх перед всем «химическим» – хемофобия.

Приметой времени являются книжки-советы из серии «Как убрать дом без химии», в которых рекомендуется пользоваться содой, уксусом и лимонной кислотой, самыми что ни на есть продуктами крупнотоннажного химического производства (возможно, для некоторых читателей может оказаться неожиданностью, что в наше время лимонную кислоту не получают из лимонов, точно также как и муравьиную кислоту уже давно не получают из муравьев). В Интернете регулярно появляется кто-то, разоблачающий пищевые добавки или дающий советы из серии: «Чем опаснее химическое вещество, тем сложнее его название» (по логике таких советчиков хлор гораздо менее опасен, чем ДНК, полное название которой «дезоксирибонуклеиновая кислота»). В конечном итоге и в российской, и в международной инфосфере мы можем столкнуться с огромным количеством легенд и страшных историй на ночь, связанных с химией.

Бывает, что коллеги, которым «не за себя, а за химию обидно», высмеивают подобные нелепости, запуская «контрлегенды». Чего стоит одна мистификация с дигидрогена моноксидом – использование незнакомого широкой публике названия воды и описание её фатальных (но при этом вполне рельных) свойств в попытке убедить общественность в необходимости тщательной регуляции или даже полного запрета на использование этого вещества. И хотя шутка зашла далеко – первое упоминание о злокозненном дигидрогена моноксиде датируется 1990 годом, а в 1998 году, несмотря на большое количество промежуточных разоблачений, член австралийского парламента объявил о начале кампании по запрещению дигидрогена моноксида на международном уровне, – людей, которых пугает «дигидрогена моноксид», можно встретить где угодно.

Однако настоящие истории, связанные с открытием химических веществ, обнаружением их полезных свойств, просто рассказы о веществах гораздо интереснее придуманных (и чаще всего неправильных) легенд. Мне всегда казалось, что такие рассказы смогут избавить тех, кто их прочтет, от иррационального страха перед всем химическим, заинтересовать химией и сделать так, чтобы все больше и больше людей (причём не обязательно тех, чья профессия так или иначе связана с химией) перестали бы воспринимать вещества, полученные с помощью химического синтеза, как что-то опасное, и приблизились к горьковскому восприятию химии. Идеальным конечно же было бы всеобщее отношение к химии как к «области чудес», но будем реалистами – к сожалению, даже среди моих коллег есть те, кто опасается химии гораздо больше, чем следовало бы (справедливости ради стоит отметить, что работать в химическом институте и совсем не бояться химии – тоже не самый лучший способ поведения).

Можно сказать, что материал для этой книги подбирался, обрабатывался и писался более 10 лет. С 2006 года я начал ежедневно следить за новостями в химии и областях, с ней связанных, а наиболее интересные факты и открытия адаптировать для краткого рассказа о них в Сети, обеспечивая работу раздела «Новости химии» сайта www.chemport.ru, в 2012 году появилось название этой книги «Жизнь замечательных веществ». Тогда это был тэг для рассказов об известных и не очень известных веществах на страницах Живого Журнала (в 2013 году цикл рассказов о веществах, объединенных этим названием, даже занял первое место в конкурсе научных блогов, организованном интернет-изданием «Наука и технологии России – STRF.ru»). С 2016 года я регулярно сотрудничаю с журналом «Химия и жизнь. XXI век», где ежемесячно освещаю новости химии в разделе «Хемоскоп» и пишу рассказы и про замечательные вещества, и про не менее замечательных ученых, открывших эти вещества. Материалы, вошедшие в эту книгу, были написаны в период с 2006 по 2017 год, хотя, конечно, большая их часть датируется последними двумя-тремя годами.

Надеюсь, что читателю понравится читать рассказы о жизни замечательных веществ хотя бы так, как мне нравилось их писать, подбирая материал, отбирая его по различным источникам. Ну а наилучшей наградой, которую я бы мог заслужить, станет то, что читатели этой книги заинтересуются химией и она не будет последней научно-популярной книгой (а может, и серьезной научной), которая будет ими прочитана. Всё же я искренне вместе с М. Горьким считаю, что химия – это область чудес, а настоящие замечательные открытия в области химии нас ещё ожидают впереди.

mybook.ru