Химики синтезировали цикл из шестнадцати атомов углерода
Он оказался дважды антиароматическим
Химики из Великобритании и Швейцарии синтезировали новую аллотропную модификацию углерода — шестнадцатичленный дважды антиароматический углеродный цикл. Ученые получили его на подложке из хлорида натрия из соответствующего полиацетилена с помощью сканирующего туннельного микроскопа. И хотя раньше это соединение уже наблюдали в газовой фазе, как пишут авторы статьи в Nature, им впервые удалось охарактеризовать его в конденсированной фазе.
В циклических полиацетиленах, не содержащих атомов водорода, два набора p-орбиталей атомов углерода сопряжены друг с другом. При этом один набор лежит в плоскости цикла, а другой перпендикулярен ей. Оба этих набора образуют циклическую сопряженную систему, которая подчиняется правилам ароматичности Хюккеля (подробнее про них читайте в нашем материале «4N + 2»). Если в каждой из этих сопряженных систем делокализовано 4N + 2 электронов, где N — целое неотрицательное число, то весь углеродный цикл оказывается дважды ароматическим. А если 4N электронов — антиароматическим.
Дважды ароматические углеродные циклы с 10, 14 и 18 атомами углерода химики уже успешно синтезировали. Напротив, дважды антиароматические производные ученые наблюдали только в газовой фазе. Но химикам под руководством Гарри Андерсона (Harry L. Anderson) из Оксфордского университета удалось получить 16-членный дважды антиароматический цикл в конденсированной фазе. Для этого химики провели окислительное сочетание триацетилена с двумя защищенными ацетиленовыми группами и симметричного дибромгексендиина в присутствии хлорида меди. С полученного полиацетилена химики сняли часть защитных групп, а затем с помощью сублимации нанесли получившийся продукт на подложку из меди, покрытую хлоридом натрия.
Чтобы получить нужный антиароматический цикл, химики использовали сканирующий туннельный микроскоп, способный создавать разность потенциалов между поверхностью образца и иглой. Когда химики увеличили разницу потенциалов между поверхностью и иглой до трех вольт, образовался нужный продукт — нейтральный шестнадцатичленный углеродный цикл С16. Также образовались два побочных продукта — циклические моноанион C16- и дианион C162-.
Полученные продукты химики охарактеризовали с помощью атомно-силовой и сканирующей туннельной микроскопии. Они обнаружили, что в нейтральном продукте длины связей углерод-углерод чередуются в соответствии с результатами проведенных квантово-химических расчетов. Так ученые подтвердили двойную антиароматичность полученного продукта.
В результате химики впервые получили вещество, состоящее из дважды антиароматических молекул, в конденсированной фазе. Оно оказалось очень неустойчивым, поэтому все эксперименты по характеризации химики проводили при пяти кельвинах. Тем не менее, как считают авторы статьи, реакционная способность полученного продукта позволит получить из него новые аллотропные модификации углерода.
Недавно мы рассказывали о том, как химики получили еще один новый аллотроп углерода — гамма-графин — с помощью обратимой реакции метатезиса.
Глифосат и 2,4-Д оказали негативное воздействие на все пять областей когнитивного развития
С повышением концентрации глифосата и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в моче подростков наблюдается ухудшение их нейропсихологических показателей — внимания и тормозной контроля, языка, памяти и обучения, пространственной обработки и социального восприятия. Об этом свидетельствуют результаты первого исследования воздействия этих гербицидов на когнитивное развитие подростков. Статья опубликована в журнале Environmental Health Perspectives. В сельском хозяйстве гербициды применяют для борьбы с сорняками, однако их токсическое действие нередко затрагивает и другие группы организмов. Самым известным примером экологических и социальных последствий применения гербицидов стал агент «оранж», который армия США распыляла над тропическими лесами Южного Вьетнама в 1960-е. Целью обработки была дефолиация (опадение листьев), но итогом стало уничтожение мангровых лесов, исчезновение множества биологических видов, гибель десятков тысяч людей и вред здоровью (в том числе тяжелые врожденные уродства и наследственные заболевания) нескольких миллионов человек. Считается, что широкий спектр токсического воздействия был связан не с действующими веществами гербицидной смеси, а с диоксинами, которые оказались в ней непреднамеренно из-за нарушений технологии синтеза. 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота), входившая в состав агента «оранж», до сих пор остается одним из наиболее широко применимых в мире гербицидов, тем более что с 2014 года в сельском хозяйстве активно используют культуры, устойчивые к ее воздействию. Тем не менее, для мышей это вещество нейротоксично и вызывает поведенческие расстройства, а у крыс — еще и нарушения уровней серотонина и дофамина, поэтому потенциальный риск при попадании в организм человека исключать нельзя. Ученые под руководством Брианы Кронистер (Briana Chronister) из Калифорнийского университета в Сан-Диего исследовали воздействие гербицидов глифосата и 2,4-Д, а также репеллента для отпугивания кровососущих насекомых ДЭТА на нейропсихологические показатели у подростков в округе Педро Монкайо в Эквадоре — одном из крупнейших в мире центров цветоводства, где на каждом гектаре сельхозугодий применяется суммарно более 16 килограмм различных пестицидов. Они анализировали слюну и мочу 519 подростков в возрасте 11-17 лет, живших на разных расстояниях от сельскохозяйственных полей, на наличие метаболитов этих веществ и концентрации гормонов (эстрадиола, тестостерона, кортизола и дегидроэпиандростерона). Нейроповеденческие показатели оценивали с помощью теста NEPSY-II в пяти областях: внимание и тормозной контроль; язык; память и обучение; пространственная обработка (геометрические задачи и повторение дизайна); социальное восприятие (распознавание мимики и эмоций других людей). Оказалось, что более высокие концентрации 2,4-Д в моче сопровождались более низкими нейроповеденческими показателями в четырех областях из пяти (кроме пространственной обработки), а более высокие концентрации глифосата — более низкими показателями социального восприятия (p
