2211
شیمی یعنی تلاش ( chem is try ) ارسال توییت : @sherlockalucard پیج اینستاگرام : https://www.instagram.co
این بار یک مقاله از Science Advances (اکتبر 2026) انتخاب کردم که یه مفهوم بنیادین در شیمی آلی را به چالش می‌کشه :
جداسازی کایرالیته ایزوتوپی هیدروژن - دوتریوم
جداسازی کایرالیته ایزوتوپی H/D از طریق آمیناسیون نامتقارن C–H
کایرالیته ایزوتوپی یکی از ظریف ترین و چالش برانگیزترین انواع کایرالیته در شیمی است. وقتی یک اتم هیدروژن با دوتریوم (ایزوتوپ سنگین‌تر هیدروژن) جایگزین میشود، تفاوت الکترونی تقریباً صفر است، اما جرم تغییر میکند. همین تفاوت جرمی میتواند منجر به کایرالیته شود اگر مولکول به درستی طراحی شده باشد.
مشکل اصلی اینجاست که جداسازی این دو ایزومر کایرال (که به آنها انانتیوایزوتوپومر می‌گویند) تقریباً غیرممکن است، چون خواص شیمیایی و فیزیکی آنها تقریباً یکسان است. روش‌های سنتی کروماتوگرافی کایرال معمولاً در برابر چنین تفاوت های جزئی ناتوان هستند.
پژوهشگران در این مقاله یک واکنش آمیناسیون نامتقارن C–H طراحی کرده‌اند که میتواند مستقیماً بین دو انانتیوایزوتوپومر تمایز قائل شود و آن ها را با فعالیت و گزینش پذیری بالا از هم جدا کند. نکته کلیدی اینجاست که این واکنش از یک کاتالیزور کایرال استفاده میکند که محیطی نامتقارن در اطراف پیوند C–H ایجاد میکند. از آنجا که پیوند C–H و C–D انرژی تفکیک متفاوتی دارند (اثر ایزوتوپی جنبشی)، کاتالیزور میتواند یکی از آنها را ترجیحاً فعال کند.
این «گزینش‌پذیری ایزوتوپی» به محققان اجازه داد تا یک روش جدید برای جداسازی مستقیم ایزوتوپ های کایرال توسعه دهند، بدون نیاز به مراحل پیچیده و پرهزینه.
این کشف میتواند در سنتز داروهای دوتره شده (که در آن موقعیت دقیق دوتریوم در مولکول حیاتی است) و مطالعات مکانیسمی که از برچسب گذاری ایزوتوپی استفاده میکنند، کاربردهای گسترده‌ای داشته باشد.
این مقاله به ما یادآوری میکند که در شیمی، گاهی ظریف‌ترین تفاوت‌ها — حتی تفاوت یک نوترون — میتواند به بزرگ‌ترین چالش‌ها و در عین حال زیباترین راه‌حل‌ها منجر شود.
این بار یک مقاله تازه از مجله Nature Synthesis (سپتامبر 2026) رو انتخاب کردم که یه رکورد جهانی در ذخیره سازی گاز شکسته.
رکورد شکنی در ذخیره سازی هیدروژن با یک ساختار «غیرممکن»
هیدروژن و متان به عنوان سوخت های پاک آینده شناخته میشوند، اما مشکل اصلی آنها ذخیره سازی است.
روش های سنتی نیاز به فشار بالا یا دمای بسیار پایین دارند که هم گران است و هم انرژی بر
این MOF ها در دمای 77 کلوین و فشار 100 بار، 17.5 و 15.5 درصد وزنی هیدروژن جذب میکنند.
که برای مقایسه، هدف وزارت انرژی آمریکا برای سیستم های ذخیره سازی هیدروژن 5.5 درصد وزنی است، یعنی این مواد تقریباً سه برابر هدف تعیین شده ظرفیت دارند. همچنین در دمای اتاق، رکورد جدیدی در ذخیره سازی متان ثبت کرده اند .
نکته کلیدی اینجاست که این محققان از یک لیگاند آلی نیمه انعطاف پذیر استفاده کردند که هم flexibility کافی برای تطبیق با هندسه های مختلف را داشت، و هم سختی لازم برای حفظ پایداری ساختار را
این «انعطاف پذیری کنترل شده» به آنها اجازه داد ساختاری بسازند که دهه ها فقط در محاسبات کامپیوتری وجود داشت.
این مقاله به ما یادآوری میکند که در شیمی، مرز بین «ممکن» و «غیرممکن» فقط یک طراحی هوشمندانه فاصله دارد. شاید سوخت های آینده ما در همین حفره های نانویی ذخیره شوند
تفاوت بین چند مورد مهم :
Solution
Suspension
Supernate
Precipitate
#آموزشی
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
برخی از فرمول های کاربردی انتگرال
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
چرا مواد سیاه دیده میشوند؟
یک ماده وقتی سیاه دیده میشود که همه طول موج‌های نور مرئی (از قرمز تا بنفش) را جذب کند و هیچ نوری را به چشم ما بازتاب نده. این جذب گسترده معمولاً به یکی از این دلایل رخ میدهد :
1. وجود الکترون‌های آزاد و باند های انرژی پیوسته (مثل فلزات)
2. وجود ذرات بسیار ریز در مقیاس نانو (اثر پلاسمون سطحی)
3. ساختارهای مولکولی با پیوندهای مزدوج گسترده (مثل رنگدانه‌های آلی)
4. وجود ناخالصی‌ها یا نقص‌های شبکه بلوری
· گرافیت (مغز مداد): لایه‌های کربنی که نور را جذب میکنند
· دوده (Carbon Black): ذرات نانوی کربن که در لاستیک، جوهر چاپ و رنگ‌های مشکی استفاده میشود
· نانولوله‌های کربنی: ساختارهای لوله‌ای کربنی که به دلیل جذب گسترده نور، سیاه به نظر میرسند
· گرافن: تک لایه کربنی با جذب نوری بالا
· Fe₃O₄ (مگنتیت): اکسید آهن سیاه که خاصیت مغناطیسی هم دارد (در سنگ‌معدن آهن و جوهرهای مغناطیسی)
· MnO₂ (دی‌اکسید منگنز): پودر سیاه که در باتری‌ها استفاده میشود
· CuO (اکسید مس II): پودر سیاه که در کاتالیزورها کاربرد دارد
· PbO₂ (دی‌اکسید سرب): جامد سیاه در باتری‌های سربی
· PbS (سولفید سرب): جامد سیاه که در شناسایی یون سرب استفاده میشود
· CuS (سولفید مس): رسوب سیاه در آزمایش‌های کیفی
· FeS (سولفید آهن): جامد سیاه که در واکنش آهن با گوگرد تولید میشود
· Ag₂S (سولفید نقره): لایه سیاهی که روی نقره در مجاورت هوا ایجاد میشود (تیره شدن نقره)
· AgI (یدید نقره): رسوب زرد که در نور به سیاه تبدیل میشود (کاربرد در عکاسی قدیم)
· I₂ (ید مولکولی): جامد براق سیاه-بنفش که با تصعید، بخار بنفش میدهد
· آنیلین بلک: رنگدانه آلی سیاه برای پارچه
· ملانین: رنگدانه طبیعی سیاه در پوست و مو
· نانوذرات طلا: طلا در مقیاس نانو، بسته به اندازه، قرمز یا سیاه دیده میشود (برخلاف طلای فلزی که زرد است!)
· نانوذرات نقره: مشابه طلا، در مقیاس نانو سیاه میشوند
مطالعه مقاله جدید :
یک واکنش معروف به بازآرایی ویتیگ (Wittig Rearrangement) وجود دارد که برای ساختن مولکول های پیچیده دارویی حیاتی است.
اما یک نسخه از آن به نام [1,2]-بازآرایی، همیشه یک معضل بزرگ بوده.
طبق قواعد وودوارد-هافمن (قوانین بنیادین تقارن اوربیتالی)، این واکنش ممنوع است و از نظر تئوری نباید به راحتی انجام شود.
به همین دلیل، شیمیدان ها سال ها نمی توانستند این واکنش را به صورت کنترل شده و با انتخاب پذیری بالا انجام دهند .
تیمی از پژوهشگران با استفاده از یک کاتالیزور آلی به نام ایمینوفسفوران دوکاره (BIMP)، موفق شدند این واکنش ممنوعه را انجام دهند. آنها یک آبشار واکنشی (Cascade) طراحی کردند به صورتی که ابتدا یک [2,3]-بازآرایی انجام میشود (که مجاز است)، و سپس محصول حاصل از طریق یک فرآیند تجزیه و باز ترکیب، به محصول [1,2] مورد نظر تبدیل میشود
نتیجه نهایی، دستیابی به محصول با خلوص نوری تا ۹۷:۳ (یعنی یکی از ایزومرهای فضایی به شدت غالب است) بود .
این واکنش از نظر تئوری ممنوع است، اما در عمل و با طراحی هوشمندانه کاتالیزور، انجام شد. این یعنی شیمی آلی هنوز جای شگفتی داره
معمولاً در واکنش هایی که از طریق یون ها انجام میشوند، پیکربندی مولکول به هم میریزد. اما در این روش، پیکربندی اولیه دقیقاً حفظ میشود
(Retention of Configuration)
این پدیده در شیمی آلی بسیار نادر است
این روش یک مسیر جدید برای ساخت مولکول های دارویی با شکل دقیق باز می کند.
ساختار های حلقوی مثل اکسایندول که در این واکنش استفاده میشوند، در بسیاری از داروها و ترکیبات طبیعی مهم وجود دارند .
برسی مقاله جدید (sep 2026) :
راز چیدمان
تصور کن میخوای یک ساختمان بسازی. خواص ساختمان (مثل استحکام یا رسانایی) نه فقط به جنس آجرها، بلکه به نحوه چیدن آن ها روی هم بستگی دارد.
در دنیای مواد پیشرفته هم همین طور است: چیدمان لایه ها در مواد دو بعدی (مثل چارچوب های فلز-آلی واندروالسی) تعیین کننده خواص الکترونیکی و رسانایی آنهاست.
ما مشکل اینجاست که کنترل این چیدمان بسیار دشوار بود و دانشمندان معمولاً نمیتوانستند از قبل تعیین کنند که لایه ها چطور روی هم قرار بگیرند.
این روش این طور است که سازماندهی مولکولی در فاز محلول، به ساختار کریستالی نهایی منتقل می شود
پژوهشگران توانستند هم ساختارهای دوبعدی و هم سه بعدی بسازند و رسانایی الکتریکی آنها را مستقل تنظیم کنند. یکی از این مواد به رسانایی 1792 زیمنس بر سانتی متر رسید که عدد فوق العاده بالایی است
این یعنی میتوان موادی طراحی کرد که رسانایی دلخواه را داشته باشند؛ از نیمه رسانا تا رسانای فلزی، فقط با تغییر نحوه چیدمان لایه ها
این کشف راه را برای طراحی های الکترونیک مولکولی، حسگرهای پیشرفته و مواد ذخیره انرژی با خواص دقیقاً قابل تنظیم باز میکند.
به جای آزمون و خطا، حالا میتوان از قبل برنامه ریزی کرد که ماده نهایی چه خواصی داشته باشد.
برسی مقاله جدید :
شکستن یک قانون 60 ساله با نور
تقریباً 60 سال است که شیمیدان ها از یک قانون سر انگشتی در شیمی آلی پیروی میکنند که میگه وقتی میخواهند یک مولکول زنجیره ای را به یک حلقه دو قلوی بسته تبدیل کنند، طبیعت تقریباً همیشه مسیر آسانتر را انتخاب میکند و یک حلقه 5 عضوی میسازد و ساختار 6 عضوی مورد نظر را قربانی میکند.
این قانون آنقدر قابل اعتماد بود که کمتر کسی به فکر نقض آن افتاد.
این کشف به ما می آموزد که حتی قدیمی ترین قوانین شیمی نیز با نگاه جدید و ابزارهای نوین قابل بازنویسی هستند. با تنظیم ویژگی های الکترونی مواد اولیه، میتوان مسیرهای واکنشی را که قبلاً مسدود بودند، باز کرد .
محققان با این روش توانستند یک آنالوگ سه بعدی از داروی تقویت کننده حافظه HT-0712 بسازند. آنها حلقه مسطح آروماتیک را با ساختار فشرده و سه بعدی [2.2.0] جایگزین کردند که ویژگی هایی مثل حلالیت و برهمکنش با اهداف زیستی را بهبود میبخشد .
این ساختارهای سه بعدی سفت و سخت، بهتر در جایگاه های بیولوژیکی جا میگیرند و در برابر شکسته شدن در بدن مقاوم تر هستند، که میتواند به داروهای مؤثر تر و با ماندگاری بالاتر منجر شود
رقابت و حسادت برای سطح های پایینه
سطح های بالا حمایت و همکاری میکنن ☺️✌🏻
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
GOOD LUCK
مقاله :
دوستان این بار با یه مقاله تازه و جذاب از مجله Science اومدم که نگاهمون رو به ویرایش مولکول ها کاملاً تغییر میده.
جراحی در سطح اتم : "دست مولکولی" که اسکلت داروها را بازطراحی میکند!
برای سال ها، شیمیدان ها برای تغییر ساختار مولکول های پیچیده مثل داروها، فقط میتوانستند گروه های کوچکی به حاشیه مولکول اضافه یا از آن کم کنند. اما تغییر در اسکلت اصلی و قلب مولکول، مثل این بود که بخواهیم ستون فقرات یک ساختمان را بدون ریختن آن عوض کنیم؛ کاری بسیار دشوار و غیرممکن تصور میشد.دانشمندان دانشگاه لانژو و دانشگاه مکگیل کانادا، یک استراتژی انقلابی برای "جراحی اسکلت مولکول" ارائه داده اند .
آنها با الهام از ساختار طبیعی یک مولکول به نام تریپتامین، از بخشی از خود مولکول به عنوان یک "بازوی مکانیکی" استفاده کردند. این بازو با فعال شدن توسط نور، دقیقاً به قلب یک ساختار بسیار مهم به نام ایندول (که در بیش از 70 داروی شناخته شده وجود دارد) حمله کرده و یک اتم کربن را با دقت اتمی برمیدارد و همزمان یک گروه عاملی جدید را در همان نقطه جاسازی میکند !ویرایش همزمان با عملکرد دهی (Functionality) : مهمترین نوآوری این است که این روش نه تنها اسکلت را تغییر میدهد، بلکه در همان حرکت، یک گروه شیمیایی جدید به مولکول اضافه میکند. یعنی به جای دو مرحله جداگانه، این کار در یک مرحله انجام میشود
همچنین این روش به دانشمندان این قدرت را میدهد که با کمترین تغییر در ساختار اصلی یک دارو، خواص آن را (مثل حلالیت یا اثرگذاری) به شدت بهبود بخشند، بدون اینکه مجبور به ساخت کل مولکول از صفر باشند.🧪 @professor_chem
و اینکه محققان با استفاده از این روش، توانستند مسیر سنتز یک ماده طبیعی پیچیده به نام Quebrachamine را از 9 مرحله به تنها 4 مرحله کاهش دهند و بازده کلی را از 17.8% به 31% برسانند . یعنی هم سریعتر و هم با بازده بالاتر!
برسی مقاله جدید :
حلقه بیسموت سه اتمی که مانند بنزن رفتار میکند!
حتماً اسم "آروماتیسیته" را شنیدین. این مفهوم که در مولکول معروف بنزن (با شش اتم کربن و سه پیوند دوگانه) دیده میشود، تا همین اواخر، عمدتاً در دنیای ترکیبات کربنی (آلی) خلاصه میشد. خاصیت آروماتیسیته باعث پایداری فوق العاده بنزن میشود و آن را از سایر ترکیبات متمایز میکند.
اما سوال اینجاست : آیا این قاعده فقط مختص کربن است؟
سنگین ترین حلقه آروماتیک تاریخ : این حلقه بیسموت، سنگین ترین و عجیب ترین حلقه آروماتیکی است که تاکنون ساخته شده است .
نقض قانون قدیمی π : در بنزن، آروماتیسیته توسط الکترون های π ایجاد میشود. اما در این حلقه بیسموت، این الکترون های σ (سیگما) هستند که جریان پیدا کرده و خاصیت آروماتیسیته را به وجود می آورند . این یعنی قوانین سنتی در دنیای عناصر سنگین، کاملاً بازنویسی میشوند.
این کشف، ثابت میکند که مفاهیم عمیق پیوند شیمیایی، محدود به کربن نیست و میتوان از آن ها برای طراحی خوشه های فلزی جدید با خواص غیرمنتظره استفاده کرد .
نقطهٔ بحرانی پنهان در مایعات یونی
مایعات یونی ، نمک هایی هستند که در دمای اتاق به صورت مایع اند (بر خلاف نمک طعام که تا ۸۰۰ درجه ذوب نمیشود). این مواد، حلال های شگفت انگیزی هستند.
اما یک راز بزرگ : برخی از این مایعات یونی، وقتی تحت فشار یا میدان الکتریکی قرار میگیرند، یک «نقطهٔ بحرانی پنهان» از خود نشان میدهند که هیچ مدل ترمودینامیکی نمیتواند پیشبینی کند.
یعنی ناگهان، ویسکوزیته و رسانایی آنها ۱۰۰ برابر تغییر میکند، بدون اینکه دما تغییر کرده باشد! هیچکس دلیل آن را نمیداند. این کشف میتواند به ساخت باتری های نسل جدید با شارژ ۵ دقیقه ای منجر شود.
در شیمی کلاسیک، هر واکنشی برای شروع نیاز به انرژی فعالسازی دارد (مثل هل دادن یک سنگ از بالای تپه). اما دانشمندان اخیراً واکنش هایی پیدا کرده اند که در دمای صفر مطلق (۲۷۳- درجه) هم انجام میشوند، یعنی هیچ سد انرژی ندارند!
معمای حل نشده : ما نمیدانیم مکانیسم دقیق این واکنشها چیست و چرا اوربیتال های مولکولی در این حالت خاص، طوری قرار میگیرند که نیازی به انرژی ندارند.
گر این مکانیسم کشف شود، میتوانیم بسیاری از واکنشهای صنعتی (مثل تولید متانول) را در دمای اتاق و با بازده ۱۰۰٪ انجام دهیم. این یعنی انقلاب در مصرف انرژی جهانی.
ماهیت واقعی «حلالیت» در سطح کوانتومی
همه ما میدانیم که «مثل، مثل را حل میکند» یا اینکه آب، نمک را حل میکند. اما هیچکس نمیداند که دقیقاً در لحظه ای که یک یون نمک وارد آب میشود، چه اتفاقی برای ابرالکترونیِ اطراف آن میافتد. ما مدل های کلاسیک (مثل مدل بورن-هابر) داریم، اما این مدل ها تقریبی اند.
معمای حل نشده : توزیع دقیق بار در 5 لایهٔ اول مولکول های آب اطراف یک یون (که به آن «لایه های هیدراتاسیون» میگوییم) هنوز با هیچ طیف سنجی و هیچ محاسباتی دقیقاً حل نشده است. یعنی حتی نمیدانیم که در فاصلهٔ 2 آنگسترومی از یک یون سدیم، مولکول های آب چگونه میچرخند! این برای شیمی محلول ها، زیست شیمی، و حتی طراحی باتری ها حیاتی است.
ما همیشه فکر میکردیم که خاصیت مغناطیسی قوی فقط مخصوص فلزات است (آهن، کبالت، نیکل). اما در 20 سال اخیر، چند مولکول آلی کشف شده اند که در دمای بسیار پایین، رفتار فرومغناطیسی از خود نشان میدهند.
معمای حل نشده : هیچکس نمیداند چگونه میتوان این خاصیت را تا دمای اتاق پایدار کرد. اگر این معما حل شود، دیگر نیازی به فلزات سنگین و کمیاب در هارددیسک ها و وسایل الکترونیکی نخواهیم داشت و صنعت الکترونیک متحول میشود. این یعنی یک دانشمند جوان میتواند با ترکیب کربن، هیدروژن و نیتروژن، یک آهنربای فوقالعاده بسازد!
نانو داروهای هوشمند
توصیف :
تو یک پزشکِ رویاپرداز هستی. دغدغهٔ اصلی تو درمان بیماری هاست، اما نه با روش های سنتی؛ با روشهایی که ۱۰۰ سال آینده از آن حرف خواهند زد.
همدلی بالا، انگیزهٔ قوی برای کمک به دیگران، دقت در طراحی و توانایی فوق العاده در کار با سیستم های بیولوژیکی.
ممکن است بیش ازحد به کاربرد بالینی فکر کنی و تحقیقات پایه (که ۱۰ سال بعد به درمان میرسند) را دستکم بگیری.
رابرت لانگر (استاد MIT که نانوذرات رسانندهٔ دارو را ساخت) و پائولو دکوزا (پدر نانوداروهای هوشمند).
حتماً روی «لیپوزوم های هدفمند» و «پلیمرهای پاسخگو به pH» کار کن. همچنین «نانوذرات مغناطیسی با پوشش زیستی» را جدی بگیر.
هر کدوم از اینا یه جایزهٔ نوبل تو خودش پنهان داره 😂😎
Читать полностью…
بررسی مقاله جدید (2026 Mar)
حل معمای 70 ساله شیمی :
یک مولکول گریزان برای اولین بار شکار شد
تصور کن یک چیزی وجود داره که از دهه 1950 میلادی دانشمندان می‌گفتند «باید باشد ولی هیچکس ندیده»
اسمش تتروکسید (Tetroxide) است.
حتی پروفسور باربارا نوزیه از KTH سوئد گفته: «این ترکیب برای جامعه شیمی اکسیداسیون معادل بوزون هیگز است!» یعنی یک چیز افسانه‌ای که تا حالا فقط تئوری بوده
حالا داستان پشتش چیه؟
این مولکول ها وقتی ساخته میشوند که دو رادیکال آلی با هم واکنش میدهند (به این می‌گویند مکانیسم راسل).
تصور کن یک زنجیره از چهار اتم اکسیژن پشت سر هم تشکیل میشود. قبلاً فکر می‌کردند این‌ها آنقدر ناپایدارند که فقط در سرمای خیلی شدید و برای یک لحظه نانویی میتوانند وجود داشته باشند .
اما این تیم تحقیقاتی با یک تکنیک خیلی پیشرفته طیف سنجی جرمی (طوری که مولکول را قبل از دیدن، منفجرش نکنن) موفق شدند این مولکول را در دمای اتاق و در هوا شکار کنند .
قبلاً فکر می‌کردند این مولکول‌ها فقط در شرایط «سرد و سخت» پایدارند. اما معلوم شد در هوای معمولی عمرشان بین 0.2 تا 200 میلی‌ثانیه است. این یعنی ترمودینامیک و سینتیک این واسطه ها با تصورات قبلی فرق داره
این مولکول‌ها در آتش، شعله شمع، موتور ماشین، اتمسفر زمین و حتی داخل بدن موجودات زنده نقش دارند. پس فهمیدنشان میتواند به درک آلودگی هوا، احتراق، و حتی درمان سرطان کمک کند.
اندازه‌گیری دقیق طول عمر این واسطه‌ها به دانشمندان کمک میکند سرعت واکنشهای اکسیداسیون را بفهمند و ببینند چه محصولات جانبی دیگری تولید میشوند .
مقاله جدید :
🧬 مولکول‌هایی که خودشان «کد ساخت» خود را دارند
حتماً می‌دانی که پروتئین ها از زنجیره‌های بلند اسیدهای آمینه ساخته میشوند. اما آیا می‌دانستی که زنجیره‌های بسیار کوتاه (فقط ۹ اسید آمینه) هم میتوانند ساختارهای پیچیده و منظمی مثل «لانه زنبور» بسازند؟
تا حالا فکر میشد که برای ساختن چنین ساختارهای منظمی، به زنجیره‌های بلند و پیچیده نیاز است.
این الیاف کانال‌های موازی بسیار ریزی دارند (قطر حدود ۵ نانو متر) که پر از آب هستند. جالب تر از آن، این آب داخل کانال‌ها رفتار متفاوتی با آب معمولی دارد: محکم‌تر بسته‌بندی شده، تحرک کمتری دارد و پیوندهای هیدروژنی اش مدت بیشتری باقی می‌مانند .
محققان نشان دادند که «دستور ساخت» این ساختار لانه زنبوری دقیقاً در توالی اسید های آمینه کد گذاری شده است. یعنی با تغییر هر بخش از این توالی، میتوان ساختار نهایی را کنترل کرد.
این مثل این است که مولکول‌ها دستورالعمل مونتاژ خودشان را با خودشان حمل میکنند .
آب داخل این کانال‌های نانو، خواص فیزیکی اش با آب معمولی فرق دارد. این کشف به دانشمندان اجازه میدهد تا آب را در فضای فوقالعاده محدود مطالعه کنند، چیزی که قبلاً ممکن نبود .
این کشف یک «کد» برای ساختن مواد منظم از مولکول های خیلی کوتاه فراهم میکند. میتوان از این کد برای طراحی موادی با کاربرد در جداسازی مواد یا واکنشهای شیمیایی در فضای محدود استفاده کرد .
تاثیر کم ریختن حلال داخل تیوب NMR
حداقل حلال مورد نیاز 0.6 میلی لیتر میباشد
#آموزشی
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
انواع مخازن به همراه توضیحات
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
⚡ تعاریف برخی مفاهیم مهم و پایه الکتروشیمی
1. اکسنده Oxidizing Agent :
ماده ای که از ذرات دیگر الکترون می گیرد، آن ها را اکسید می کند و خود کاهش می یابد.
2. کاهنده Reducing Agents :
ماده ای که به ذرات دیگر الکترون می دهد آن ها را می کاهد و خود اکسید می شود.
3. اکسید Oxide :
ماده ای شامل اکسیژن و یک فلز یا نافلز دیگر، به گونه ای که درجه ی اکسایش اکسیژن (2-) باشد.
4. پراکسید Peroxide :
ماده ای شامل اکسیژن با هیدروژن یا یک فلزقلیایی یا قلیایی خاکی، به گونه ای که درجه ی اکسایش اکسیژن (1-) باشد.
5. سوپراکسید Superoxide :
ماده ای شامل اکسیژن با یک فلزقلیایی با شعاع اتمی زیاد مانند پتاسیم، به گونه ای که درجه ی اکسایش اکسیژن (1/2-) باشد.
6. اوزونید Ozonide :
ماده ای شامل اکسیژن با یک فلزقلیایی با شعاع اتمی زیاد مانند پتاسیم، به گونه ای که درجه ی اکسایش اکسیژن ( 1/3 -) باشد.
7. اکسید اسیدی Acidic Oxide :
اکسید نافلزات با درجه اکسایش بالا یا فلزات واسطه با درجه اکسایش بالا خاصیت اسیدی دارند و در آب اسید اکسیژندار می دهند.
8. اکسید بازی Alkali Oxides :
اکسید فلزات قلیایی و قلیایی خاکی یا فلزات واسطه با درجه اکسایش پایین خاصیت بازی دارند و در آب باز می دهند.
9. اکسید آمفوتر Amphoteric Oxides :
اکسید شبه فلزات یا فلزات واسطه با درجه اکسایش متوسط خاصیت اسیدی و بازی دارند و هم با اسیدها هم با باز ها واکنش می دهند.
10. اکسید خنثی Neutral Oxides :
اکسید هایی که نه خاصیت اسیدی و نه خاصیت بازی دارند.
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
☑️ Fundamentals of GC Columns
☑️ اصول پایه‌ای ستون‌های GC
(ستون‌های کروماتوگرافی گازی)
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
جالبه بدونید 94 درصد افراد ثروتمند و موثر دنیا مدرک دانشگاهی دارن که 50 درصدشون از دانشگاه‌های تاپ مدرک گرفتن.
پس انقدر واسه توجیه درس نخوندنتون به استثناهایی مثل بیل گیتس و زاکربرگ و استیو جابز استناد نکنید.
#حاشیه
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
مقاله جدید :
انقلابی در داروسازی : «ویرایش مولکولی» به جای ساخت از صفر!
تصور کن برای ساخت هزاران نسخه مختلف از یک دارو، هر بار مجبور باشی کل مولکول را از ابتدا و طی ده ها مرحله بسازی.
این دقیقاً مشکلی است که شیمیدانان با آن دست و پنجه نرم میکنند.
اما حالا پژوهشگران دانشگاه وین راهی یافته اند تا به جای ساختن مجدد، مستقیماً بخش کوچکی از مولکول را «تعویض» کنند .
این واکنش در شرایط بسیار ملایم و حتی در مجاورت هوا و رطوبت انجام میشود. پروفسور مائولیده به شوخی میگوید که این واکنش آنقدر ساده است که از نظر تئوری میتوان آن را در یک وان حمام گرم انجام داد!
کاربرد مستقیم در صنعت داروسازی : پژوهشگران این روش را روی مشتقات داروهای معروفی مانند فلوکستین، سرترالین و سیتالوپرام تست کردند و توانستند به سادگی آنها را تغییر دهند.
این یعنی میتوان صدها نسخه جدید از یک دارو را در یک مرحله ساخت و سریعترین آنها را برای درمان انتخاب کرد .
مقاله :
🌀 مولکولی با توپولوژی عجیب
حتماً نوار موبیوس را میشناسی؛ یک حلقه که با یک پیچش، سطحش یک طرفه میشود و برای بازگشت به نقطه شروع باید دو دور بزنی.
در شیمی، مولکول هایی با این توپولوژی خاص کشف شده اند. اما چیزی که دانشمندان به تازگی پیدا کرده اند، بسیار عجیب تر است.
تیمی از دانشگاه منچستر به رهبری ایگور رونچویچ، با استفاده از میکروسکوپ های پیشرفته و کنترل اتم ها روی سطح طلا، موفق به ساخت یک حلقه 13 اتم کربن و 2 اتم کلر شده اند که توپولوژی "نیمه-موبیوس" دارد.
یعنی اگر یک موجود کوانتومی فرضی روی این حلقه حرکت کند، باید چهار بار دور آن بچرخد تا به نقطه شروع برگردد!
محققان با یک پالس الکترومغناطیسی کوچک توانستند پیچش این مولکول را از چپگرد به راستگرد تغییر دهند یا حتی آن را کاملاً صاف کنند. این یعنی میتوانیم توپولوژی مولکول را برنامه ریزی کنیم!
نقش شبیه سازی کوانتومی : درک این مولکول عجیب بدون کامپیوترهای کوانتومی ممکن نبود. این یک نمونه واقعی از کاربرد کامپیوترهای کوانتومی در حل مسائل پیچیده شیمی است
قابلیت تغییر توپولوژی مولکول با میدان مغناطیسی میتواند به طراحی حسگرهای هوشمند منجر شود؛ مولکول هایی که در پاسخ به محرک های خارجی، شکل و در نتیجه عملکرد شان را تغییر دهند.
مطالعه مقاله :
برای واکنش برخورد کافی نیست،
"زاویه" همه چیز را تعیین میکند
برای سال ها، تئوری برخورد به ما میگفت که برای وقوع یک واکنش، مولکول ها باید با انرژی کافی به هم برخورد کنند. اما یک سوال اساسی بی پاسخ مانده بود که آیا هر برخوردی، حتی با انرژی بالا، منجر به واکنش میشود؟
یا اینکه زاویه و نحوه برخورد نیز نقشی تعیین کننده دارد؟
آنها با طراحی یک "بزرگراه مولکولی" روی سطح کریستال مس، مولکولهای CF₂ را هدایت کردند تا با مولکول هدف برخورد کنند. سپس با تغییر زاویه مولکول هدف، نتیجه را مشاهده کردند .
نقش بستر (Surface) در تسهیل واکنش : در برخی موارد که زاویه برخورد کمی انحراف داشت، مشاهده شد که اتم های سطح مس با حرکت جزئی، به مولکول ها کمک کردند تا در زاویه مناسب قرار بگیرند و واکنش انجام شود! این یعنی کاتالیزورها نه تنها انرژی را کاهش میدهند، بلکه میتوانند مانند یک "دستگاه تنظیم زاویه" عمل کنند
اخبار شیمیایی :
📰 خبر اول : راز 80 ساله ی تشکیل «دود» بالاخره کشف شد
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا موفق شدند برای اولین بار لحظه اولیه تشکیل ذرات آلاینده در هوا را بطور مستقیم مشاهده کنند .
80 سال پیش، شیمیدان آلمانی به نام «کریگی» وجود مولکول های بسیار ناپایداری به نام «میانجی های کریگی» را حدس زده بود که نقش کلیدی در تشکیل دود و ذرات معلق دارند.
این مولکول ها آنقدر ناپایدارند که کسری از ثانیه عمر میکنند و تا حالا هیچکس نتوانسته بود آنها را مستقیم ببیند .
· محققان با یک تکنیک فوق حساس (طیف سنجی تشدید حلقوی)، این مولکول ها را در واکنش ازن با ایزوپرن (گازی که درختان تولید میکنند) شکار کردند.
ساختمان شیمی دانشگاه MIT به مدت 4 روز کامل تعطیل شد، چون یک دانشجوی فارغ التحصیل گزارش داد که ممکن است «دی متیل جیوه» ساخته باشد .
دی متیل جیوه، یکی از سمی ترین موادی است که بشر میشناسد! فقط 0.1 میلی لیتر از این ماده برای کشتن یک انسان کافی است.
این ماده به راحتی از پوست عبور میکند و حتی از دستکش های لاتکس معمولی هم نفوذ میکند. یک استاد شیمی به اسم کارن وترهان در سال 1996، فقط با چند قطره از این ماده روی دستکش، جان خود را از دست داد .
خوشبختانه، بعد از بررسی ها مشخص شد که دانشجو واقعاً این ماده را نساخته و ساختمان دوباره بازگشایی شد .
گزارش هفتگی بازار نشان میدهد قیمت دی کلرومتان (22٪) و آمونیاک (16٪) افزایش داشته، در حالی که قیمت اوره بیش از 8٪ کاهش پیدا کرده است .
آمونیاک و اوره مواد اولیه ی اصلی تولید کودهای نیتروژنه هستند. افزایش قیمت آمونیاک و کاهش قیمت اوره میتواند نشانه ای از تغییرات در زنجیره ی تولید و عرضه باشد.
تحلیلگران پیشبینی میکنند که با افزایش قیمت جهانی مواد غذایی، تقاضا برای کود و سم در یکی دو سال آینده افزایش پیدا کند و بازار این حوزه داغ شود .
پرتو کاتودی در مسیر حرکت خود یک پروانه را به گردش در می آورد. این آزمایش نشان می دهد پرتو کاتودی (که امروزه می دانیم باریکه الکترون ها است) دارای انرژی جنبشی است.
🧪 @professor_chem
📖 @professorchemchat
خب قرار بود چنتا مورد دیگه در رابطه با سوال " چه چیزهایی در شیمی کشف نشده؟ " بگم 😌
Читать полностью…
شیمی در دما و فشارهای افراطی
توصیف :
تو یک ماجراجوی علمی هستی. به دنبال چیزهای عجیب و غریب و ناشناخته میگردی. مرزهای جغرافیایی و سیارهای برایت اهمیتی ندارد؛ هرجا که مولکول باشد، تو هستی.
خلاقیت بالا، توانایی کار با تجهیزات غیرمعمول، ذهنی باز برای پذیرش نتایج شگفت انگیز.
ممکن است در مقیاس های کوچک (مثل آزمایشگاه معمولی) بی حوصله شوی و کارهای روزمره را جدی نگیری.
پرسی ویلیام بریجمن (فیزیکدانی که شیمی فشار بالا را پایه گذاری کرد و جایزه نوبل برد) و دیمیتری مندلیف (در کشف عناصر، روحیهٔ ماجراجویانه داشت).
حتماً روی «سلول های فشار بالا» و «طیف سنجی در شرایط غیرعادی» کار کن. کتابهای دانیل مَث (Daniel Math) در این زمینه را بخوان.
آنزیم های مصنوعی با قدرت طبیعت
توصیف :
تو یک طبیعت گرای فناور هستی. به این باور داری که طبیعت بهترین معلم است و ما باید از آن کپی برداری هوشمندانه کنیم، نه اینکه دوباره از صفر طراحی کنیم.
دقت بالا، توجه به جزئیات، صبر بسیار زیاد، و توانایی فوق العاده در تطبیق مفاهیم از زیست شناسی به شیمی.
ممکن است بیش ازحد به طبیعت وابسته شوی و جرأت نو آوری های کاملاً جدید را نداشته باشی.
فرانسیس کرینک (کسی که آنزیم ها را به خدمت شیمی آلی گرفت و جایزه نوبل برد) و استفان هیل (که آنزیم های مصنوعی ساخت).
حتماً روی «تکنیک های اورگانیک سنتز» و «مهندسی پروتئین» کار کن. «کاتالیست های فلزی-ارگانیک» را هم فراموش نکن.