Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха обнаружили недостатки традиционного подхода к фотохимическим реакциям. Эксперименты показали, что под влиянием света химическая реакция меняет не только свою скорость, но и направление. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Chemistry. Chemical Physics.
Алкилвердазилы представляют собой химические вещества, способные создавать радикалы, то есть частицы с «непарными» электронами. Радикалы полезны во многих химических реакциях, а также в инновационном виде лечения — фотодинамической терапии. Чтобы «запустить» алкилвердазилы и заставить их высвобождать радикалы, используют свет. Эти вещества интересны ученым, работающими с реакциями, происходящими под воздействием света. Радикалы имеют часть, поглощающую свет, а также слабую связь, которая легко разрывается, образуя стабильный радикал вердазила. Этот радикал работает как своеобразный «маячок», по которому можно следить за ходом реакции.
Исследователи подробно изучили, как алкилвердазилы распадаются на радикалы под воздействием света. Для этого использовали специальные светодиодные лампы, которые могли светить разным цветом и с различной яркостью. Для отслеживания высвобождения радикалов в процессе химической реакции был использован метод электронного парамагнитного резонанса.
Нам удалось зафиксировать, что при уменьшении мощности света падала и скорость целевой реакции, в то время как скорость побочной относительно целевой — возрастала. Это демонстрирует критическую важность учета всех факторов. К сожалению, в настоящий момент влияние мощности многими фото-химиками не исследуется и не принимается во внимание как один из ключевых параметров. Мы надеемся, что наша работа привлечет и других ученых к этой проблеме и улучшит методологию исследований в мире
Эксперименты показали, как проходила реакция разложения алкилвердазилов на радикалы, даже когда свет не соответствовал тому, какой обычно поглощает вещество. Это заставило ученых задуматься, всегда ли работает правило Гротгуса-Дрейпера для фотохимических реакций. Также исследователи выяснили, что от того, насколько ярким был свет, зависело, в каком направлении пойдет реакция.
Полученные результаты могут помочь создать более эффективные вещества на основе алкилвердазилов, которые будут чувствительны к свету. Их можно будет использовать для лечения онкологических заболеваний.
Ранее Наука Mail сообщала о том, как российские ученые получили универсальное антитело против всех видов коронавируса.
