Молекула, нарушающая привычные химические законы, была синтезирована исследователями Самарского университета в составе международной научной группы. Ее возможное существование в космическом пространстве предполагали еще более века назад, но подтверждений этому до недавнего времени не было.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Химики предсказали возможность появления редкой молекулы метантетраола — С(ОН)4 — более 100 лет назад, несмотря на то, что ее структура кажется противоречащей классической химии.
По традиционным химическим законам данная молекула крайне нестабильна и должна моментально распадаться, образуя воду и иные соединения, объяснили ученые из Самарского национального исследовательского университета имени академика С.
Совместно с коллегами из Китая и США специалисты университета впервые подтвердили существование метантетраола не только теоретически, но и экспериментально: это редкое соединение было зафиксировано с помощью лабораторного оборудования при моделировании космических льдов. «Молекулы с углеродным скелетом и множеством гидроксильных групп широко применяются как экологичные растворители и ингредиенты клеевых составов в промышленности.
Все они являются более сложными «потомками» метантетраола, но самого простого «предка» пока никто не наблюдал. Мы не только получили и обнаружили эту непростую молекулу, но и выяснили, при каких условиях она может сохраняться», — отметил младший научный сотрудник лаборатории "Физика и химия горения" Самарского университета Анатолий Николаев.
Ученый добавил, что в космосе содержится большое количество атомов, из которых может сформироваться метантетраол при низких температурах и под действием интенсивного излучения. В лабораторных условиях данное вещество проявляется в вакууме под воздействием высокоэнергетических ультрафиолетовых лучей при температуре около -120 °C.
Для экспериментов использовали смесь углекислого газа и воды. «Мы воспроизвели космические льды в лаборатории и обнаружили строго симметричную молекулярную структуру.
Из-за своей необычной конфигурации такую молекулу возможно зарегистрировать в космосе лишь с помощью инфракрасного спектра, в то время как современное оборудование работает преимущественно в микроволновом диапазоне. Возможно, в будущем будут созданы инструменты, способные обнаруживать метантетраол вокруг нас», — добавил Николаев.
Данное соединение, которое противоречит классическим представлениям химии, ставит перед исследователями новые вызовы и вопросы.