Složité větvení chemických reakcí lze předpovídat
08. 10. 2021
Vědět, k jakým produktům povede určitá chemická reakce, má zásadní význam pro návrh ekologicky přijatelného postupu v chemické syntéze. Vědci z Ústavu fyzikální chemie
J. Heyrovského AV ČR formulovali novou teorii umožňující rozvětvené chemické reakce předpovídat. Vyvinuli také metodu, jak syntézu prvků nasměrovat k co nejefektivnějšímu, i pro životní prostředí šetrnému výsledku. O práci českých vědců informoval odborný časopis Chemical Science.
Složitá síť chemických přeměn je všudypřítomným hnacím motorem dějů v přírodě i uvnitř lidského těla. Klíčovou roli v tom, zda a jak se chemická reakce bude odehrávat, hraje tzv. energetická bariéra, která zabezpečuje i to, aby nevznikl nežádoucí vedlejší produkt. Někdy příroda tuto energetickou bariéru sníží a danou reakci zvýhodní před ostatními.
Se vzrůstajícím počtem chemických reakcí, které vědci objasnili, je ale zřejmé, že tato kontrola nezabrání následným rozvětveným reakcím, které mohou nakonec vést k různým produktům, včetně nežádoucích a škodlivých.
Tým Martina Srnce z oddělení výpočetní chemie Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského
AV ČR nyní přišel s novou teorií. Poskytuje přesnou a spolehlivou předpověď, kterého z možných produktů rozvětvené reakce vznikne více a s jakým přebytkem a jak případně nasměrovat takovou reakci k produktu, jenž je žádoucí.
„Spolu s teorií jsme vyvinuli také metodu levného výpočtu a jednoduché analýzy distribuce kinetické energie reakčního systému na vrcholu energetické bariéry, přičemž procento úspěšnosti předpovědi je srovnatelné nebo vyšší než u mnohem výpočetně náročnějších metod,“ říká Martin Srnec.
Nová teorie a metoda je důležitá pro výzkum v organické a biosyntetické chemii, zejména proto, že nové poznatky umožní vývoj produktů šetrnějších k životnímu prostředí.
Odkaz na publikaci:
https://doi.org/10.1039/D1SC02826J
Více informací:
RNDr. Martin Srnec, Ph.D.
oddělení výpočetní chemie Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR
martin.srnec@jh-inst.cas.cz
Mauricio Maldonado-Domínguez, Ph.D.
mauricio.maldonado@jh-inst.cas.cz
Více o práci týmu Martina Srnce také v článku zde.
Přečtěte si také
- Akademie věd udělila medaile
- Arktické rostliny reagují na změnu klimatu nepředvídatelně
- Z čeho má Česko platit vyšší obranné výdaje: ekonomický pohled
- Největší sbírka myších kmenů otevírá možnosti pro evoluční výzkum i biomedicínu
- Narušení chování může předcházet poruchám paměti u Alzheimerovy nemoci
- Centrum elektronové mikroskopie rozšiřuje možnosti vědeckých týmů i průmyslu
- Experiment METRO navržený českými vědci zamíří na ISS
- Temnou minulost republiky zkoumá nový výzkumný projekt Zdivočelá země
- Co (ne)víme o žácích s kvantitativním nadáním? Česko v mezinárodním srovnání
- Čeští vědci vynalezli elektrolyt, který řeší současné problémy baterií