67 років тому була запропонована теорія, згідно з якою тіамін утворює у клітинах організму людини подібної до карбену структуру, що бере участь у життєво важливих біохімічних реакціях.
Ідея була переконливою, але карбени були настільки нестабільними (особливо у воді), що ніхто не міг підтвердити факт їхнього існування в біологічному середовищі. Тож з моменту публікації цієї гіпотези багато вчених заявляли, що перевірити її неможливо.
Але тепер хіміки з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, стабілізувавши реактивну молекулу у воді, розв’язали цю проблему.
Карбен — це один із типів атома вуглецю, який має лише шість валентних електронів і надзвичайно реактивний, його стабільність досягається за наявності восьми електронів. Тобто карбен, потрапляючи у воду, миттєво розкладається. Проте американські науковці знайшли спосіб створити стабільний карбен у воді. Водночас вони помістили його в трубку, де він зберігав свій стан протягом місяців. Стабільності атома вдалося досягти завдяки окремо синтезованій у лабораторії молекулі, яка слугувала «ізоляцією» для штучного карбену.
Отримана структура була достатньо стабільна, щоб її можна було досліджувати за допомогою спектроскопії ядерного магнітного резонансу та рентгенівської кристалографії, що зрештою надало переконливі докази існування карбенів, описаних в 1958 році.
Окрім підтвердження гіпотези 67-річної давності, це відкриття має практичне значення і може бути корисним для фармпромисловості, оскільки карбени застосовуються в процесі виробництва лікарських засобів – вони слугують лігандами в каталізаторах на основі металів. Метод стабілізації карбенів у воді, розроблений американськими дослідниками, допоможе зробити ці реакції чистішими, дешевшими та безпечнішими.
«Вода — ідеальний розчинник: вона доступна, нетоксична та екологічно чиста. Якщо ми зможемо змусити ці потужні каталізатори працювати у воді, це наблизить нас до екологічнішої хімії», — вважають автори нової роботи.
