В Сколтехе составили "карту стабильности" для всех углеводородных соединений
Ученые из России разработали карту, которая позволяет определить химическую стабильность любых углеводородных молекул, содержащих до 20 атомов углерода. Разраюотка ускорит поиски новых органических соединений, сообщила в среду пресс-служба "Сколтеха".
"По нашей карте видно, какие молекулы легко синтезировать, какие могут образовываться спонтанно, накапливаться и присутствовать в больших количествах. Например, с помощью этой карты становится понятно, почему определенные соединения присутствуют в планетных атмосферах и в межзвездном пространстве. Наконец, она предсказывает, какие соединения нам еще предстоит найти", - рассказал профессор "Сколтеха" Артем Оганов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Химики и материаловеды давно мечтают о методах и инструментах, позволяющих создавать материалы с определенными свойствами, опираясь на теоретические выкладки и знания о свойствах отдельных элементов из периодической таблицы Менделеева.
Первый шаг к решению этой задачи, как отмечает профессор Оганов, был сделан еще в 2006 году, когда его команде удалось разработать алгоритм USPEX, позволяющий быстро и точно вычислять свойства кристаллов разных веществ при самых разных температурах и давлениях. Впоследствии российские и зарубежные химики разработали подход, который позволяет просчитывать стабильность произвольных соединений из самых разных химических элементов.
Карта стабильности углеводородов
В своей новой работе профессор Оганов и его коллеги использовали эти подходы для изучения углеводородов и составления "карты стабильности" для всех подобных соединений. Для этого химики просчитали то, какой энергией будут обладать связи в молеулах, содержащих произвольные комбинации атомов водорода и углерода.
Артем Оганов. Фото: Sk.ru
Используя результаты расчетов, ученые определили стабильность углеводородов, а также оценили вероятность их превращения в другие органические соединения, незначительно отличающиеся от них по составу и структуре. Этот параметр, как обнаружили четыре года назад профессор Оганов и его коллеги при изучении химического состава наночастиц, влияет на стабильность сложно устроенных веществ.
Команда составила первую "карту стабильности" для всех углеводородов, содержащих до 20 атомов углерода и 42 атомов водорода. Она содержит как многие хорошо изученные вещества, обладающие высоким уровнем стабильности, так и углеводороды, которые сохраняют относительно большую устойчивость несмотря на то, что они менее стабильны, чем их "соседи" по карте.
Подобные сведения, как отмечают профессор Оганов и его коллеги, ускорят поиски новых органических соединений, интересных для химической промышленности и других областей экономики. Кроме того, они помогут ученым понять, как проходил процесс абиотической эволюции жизни в ранней Солнечной системе и потенциально - в других звездных системах.
Источник: nauka.tass.ru