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2025-09-01 03:15:00
Ilustrasi（Freepik）
化学では、長い間、1つの簡単なルールがあります。 ビタミンB1水にさらされるとすぐに解かれます。このため、多くの化学反応は通常、実際には地球上で最も豊富な溶媒である水ではなく、特別な有機溶媒で行われます。
ただし、最近の研究はこれらの規則に反論しています。この研究では、直接観察して詳細に研究できるように、一種の反応性炭素が長時間生存できることが判明したことがわかりました。
水は、豊富で、安全で、安価で、生命のために不可欠な物質です。反応性炭素化学が水中で行われる場合、細胞内の特定の酵素の動作を新たに理解し、有用な分子を生成するためにより環境に優しい工業法の道を開きます。
議論は1958年に始まりました
1958年、研究者はビタミンB1の勇敢なアイデアを提出して同様の種を形成しました カルベナ 細胞の短い年齢。
この概念は、水がすぐにカルナを破壊するという以前の見解に反しています。議論は何十年も続き、研究ツールの開発と直接的な証拠を求めている化学者の努力として続きました。
現在、この証拠は、液体の水で生き残るために、反応性中心を保護するように設計された特別な分子で現れています。
研究チームは、それを理論として提出しただけではありません。彼らはそれを作成し、議論を解決する測定値でそれを文書化することができました。
「人が水中で安定した炭素を観察できるのはこれが初めてです」と、UCリバーサイドの化学教授であり研究通信の作家であるヴィンセント・ラヴァッロは言いました。
「人々はこれがクレイジーなアイデアだと思っていました。しかし、明らかに、ブレスローは正しかったようです。」
水、カーボナ、複雑さ
炭素は、結合を形成する2つの空の場所を持つ炭素原子です。一般に、炭素は完全な電子配置がある場合、安定する傾向があります。
電子の数が減少すると、この原子は非常に反応します。カルベナは債券を非常に効率的に並べ替えることができるため、リアクティブのレベルは実際には、実験室および産業のさまざまな化学反応で使用されます。
しかし、水分子は電子を欠く種と非常に迅速に反応します。ほとんどの炭素では、これは調べられる反応が迅速に終了することを意味します。
これが、多くの以前の化学者が、カルベナが細胞などの水っぽい環境で役割を果たすことが不可能であると信じている主な理由です。
彼らはそれをどのように証明しますか？
カルベンを間接的に水と間接的に反応させるために、研究者は水発作から保護者として機能する大きなグループでそれを囲みました。
反応炭素の周りのスペースを埋めることによって。カーボンセンターをアクティブに保ちながら、不要な副反応を減らします。
彼らは水中で炭素を生成し、磁気コア共鳴（NMR）の分光法を使用して特性を捉えます。実験では、溶液相に明確な「指紋」が示されました。
次に、X線回折を通じて単結晶構造を取得し、空間内の原子の位置をマッピングします。これら2つのツールの組み合わせにより、「たぶん」の結果が「確かに」に変わりました。
ビタミンB1に関連しています
ビタミンB1、またはチアミンは、体の活性補因子になります。その形式では、酵素が代謝中に炭素炭素結合を決定し、形成するのに役立ちます。
1958年の提案は、特定の条件下で、債券の変化を助けるために、州のような条件が長い間形成されたと述べました。
長年にわたり、化学者は「Breslow中級」などの間接的な証拠を集めましたが、批評家はまだ真のKarbarnaは水中では不可能であると主張しています。
この最近の研究により、これらの障害は、真の炭素が適切に設計されている場合、水中で生き残ることができることを示すことで除去します。
化学への影響
「水は理想的な溶媒であり、豊富で、毒性がなく、環境に優しいものです」と、最初の作家のVarun Raviproluは言いました。
「この強力な触媒を水中で機能させることができれば、それはより環境に優しい化学への大きな一歩です。」
現在、ほとんどの化学生産プロセスは、依然として可燃性で健康に有害な有機溶媒に依存しています。
より多くの炭水化物反応が水中で起こることができるほど、薬物生産のプロセスと特定の材料は、より安全で制御しやすくなる可能性があります。水はすべてのタイプの溶媒を置き換えることはできませんが、一部の使用は大きな利点をもたらしました。
ビタミンB1は初期のステップです
「このように、私たちは決して断熱できない別の反応的な中間体があります」とラバロは言いました。彼は、彼らが使用した保護アプローチを使用して、おそらくその種が直接観察され、さらに研究される可能性が高いと付け加えました。
これは重要です。なぜなら、多くの化学反応は、私たちが観察することにめったに成功しない短命の種に依存しているからです。インテリジェントな保護とより鋭いツールにより、そのような種がますます多くの種が理論から実際の証拠に切り替えることができます。
ヴィンセント・ラヴァッロは次のように付け加えました。「30年前、人々はこの分子を作ることさえできないと考えています。今、私たちはそれを水に保管できます。何年も前に言ったことは真実です。」
なぜこれが重要なのですか？
この発見は、ビタミンB1が生細胞に炭素を形成し、直接正常に記録されることを意味するものではありません。しかし、この研究は、水がカルブナ化学の可能性をすぐに取り除くことはないことを証明しています。
この発見は、ビタミンB1のアイデアを支持し、存在した拒絶を取り除き、溶媒、つまり水を使用してより環境に優しい方法で化学反応を実行する新しい可能性を提供します。
適切な分子設計により、カルベナは水中で生き残り、その機能を実行し続けることができます。 1958年のアイデアは、化学的に現実的であり、ティアミアに依存する酵素がどのように機能するかについての現代の理解を強化します。
「私たちはこの反応性分子を作り、化学物質を探索し、歴史理論を追求するのではありませんでした。しかし、私たちの研究は実際にブレスローが最初に提案したものを正当化することがわかりました」とラビプロルは言いました。 （地球/Z-2）
#67年後SO #CALLEDのビタミンB1理論は真実であることが証明されています