به گزارش تابش کوثر، یافته‌های جدید نشان می‌دهد که گونه‌های فعال کربنی می‌توانند در آب پایدار باقی بمانند و مسیر تولید صنعتی ترکیبات مفید را تسهیل کنند.

در سال ۱۹۵۸ پیشنهاد شد که ویتامین B1 می‌تواند در داخل سلول‌ها گونه‌ای کوتاه‌مدت شبیه کربن فعال (یا کاربن) ایجاد کند.

این ایده با دیدگاه سنتی که معتقد بود آب این گونه‌ها را فوراً تخریب می‌کند، در تضاد بود و تا دهه‌ها به دلیل نبود ابزار مناسب، اثبات آن ممکن نبود.

اکنون تیم پژوهشی دانشگاه کالیفرنیا با طراحی مولکولی ویژه، گونه فعال کربنی را در آب پایدار کرده و آن را با طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و ساختار بلوری تک‌کریستالی ثبت کرده‌اند.

وینسنت لاوالو، استاد شیمی دانشگاه یو.سی.ریورساید و نویسنده مسئول مقاله، گفت: «این اولین بار است که کسی توانسته یک کاربن پایدار را در آب مشاهده کند. مردم فکر می‌کردند این ایده دیوانه‌وار است، اما برسلوی درست می‌گفت.»

کاربن‌ها اتم‌های کربنی هستند با دو جای خالی برای پیوند که معمولاً بسیار واکنش‌پذیرند و به سرعت با مولکول‌های آب واکنش می‌دهند.

برای غلبه بر این مشکل، پژوهشگران با احاطه کاربن توسط گروه‌های حجیم، از واکنش‌های ناخواسته با آب جلوگیری کردند و توانستند اثر این گونه‌ها را در محیط آبی ثبت کنند.

ویتامین B1 یا تیامین در بدن به شکل کوفاکتور فعال، به آنزیم‌ها کمک می‌کند تا پیوندهای کربن-کربن را در متابولیسم ایجاد و بشکنند.

این مطالعه نشان می‌دهد که با طراحی مناسب، گونه‌های کوتاه‌مدت فعال کربنی می‌توانند در آب پایدار بمانند و نظریه اولیه سال ۱۹۵۸ درباره ویتامین B1 از نظر شیمیایی معتبر است.

ورون راویپرولو، نویسنده اول مقاله و پژوهشگر دانشگاه یو.سی.ریورساید، گفت: «آب حلالی ایده‌آل است؛ فراوان، غیرسمی و دوستدار محیط‌زیست. اگر بتوانیم این کاتالیزورهای قدرتمند را در آب فعال کنیم، گامی مهم به سمت شیمی سبز برداشته‌ایم.»

این یافته می‌تواند مسیر تولید صنعتی داروها و مواد شیمیایی را ایمن‌تر و ساده‌تر کند و نشان دهد که آب می‌تواند جایگزین بخشی از حلال‌های ارگانیک خطرناک شود.

لاوالو افزود: «گونه‌های واکنش‌پذیر دیگری نیز وجود دارند که تاکنون قابل ایزوله نبوده‌اند، اما با استراتژی‌های محافظتی می‌توان آنها را مشاهده و از آنها درس گرفت.»

این یافته‌ها در مجله ساینس ادونسز منتشر شده است.

م/۱۱۰*