Молекулу — «нарушительницу» привычных химических правил обнаружили исследователи Самарского университета в составе международной научной команды. О возможности её наличия в космическом пространстве предполагали ещё более ста лет назад, однако до недавнего времени прямых подтверждений этого не было.
Результаты опубликованы в Nature Communications. Возможность существования неуловимой молекулы метантетраола — С(ОН)4 — была предсказана химиками свыше века назад, несмотря на кажущуюся «невозможной» структуру.
С точки зрения классической химии такое строение крайне неустойчиво: оно должно мгновенно распадаться, образуя воду и другие продукты, отметили учёные Самарского национального исследовательского университета имени академика С.
Специалисты вуза совместно с коллегами из Китая и США впервые показали не только теоретическую, но и практическую возможность существования метантетраола — молекула была зафиксирована в лаборатории при синтезе модельных космических льдов. «Соединения с углеродным скелетом и множеством гидроксильных групп широко применяются как экологичные растворители и компоненты адгезивов в промышленности.
Все они — более сложные «родственники» метантетраола, тогда как простейший «предок» до сих пор не встречался. Мы не только обнаружили и получили эту ускользающую молекулу, но и выяснили, в каких условиях она способна существовать», — добавил младший научный сотрудник лаборатории «Физика и химия горения» Самарского университета Анатолий Николаев.
Учёный пояснил, что космическое пространство богато атомами, входящими в состав молекулы, которые при низких температурах и под воздействием жёсткого излучения могут собираться в метантетраол. В лабораторных опытах вещество «появляется» в вакууме при облучении высокоэнергетическим ультрафиолетом и при температуре около ?120 °C.
В экспериментах использовали смесь углекислого газа и воды. «Мы воссоздали космические льды в лаборатории и обнаружили эту строго симметричную структуру.
Из?за особенностей строения её можно определить в реальном космосе преимущественно по инфракрасным спектрам, тогда как современная аппаратура чаще работает в микроволновом диапазоне. Вполне возможно, что в будущем появятся инструменты, которые позволят «увидеть» метантетраол вокруг нас», — добавил Николаев.
Нахождение такой молекулы, противоречащей классическим химическим представлениям, ставит новые вопросы перед учёными.