Neparedzēta reakcija [entries|archive|friends|userinfo]
kjiimikjis

[ userinfo | sc userinfo ]
[ archive | journal archive ]

[Jun. 14th, 2014|03:14 pm]
[Tags|, ]

Vakar darbā sanāca meklēt šādu tādu literatūru (sīkāk stāstīt nevaru - pirmkārt, konfidenciāli, un otrkārt, garlaicīgi), un netīšām uzdūros visnotaļ foršam rakstam.

Raksts pamatā aplūko Bidžinelli (Biginelli) reakciju. Ja ir interese, tad var apskatīt Vikipēdijā shēmas, ja ne, tad ticēt man uz vārda, ka tā ir reakcija, kurā no trim komponentiem - urīnvielas, aldehīda un dikarbonilsavienojuma - var iegūt pirimidinona atvasinājumus. Pirmie trīs nosauktie pieder tādām vielu klasēm, kuru iegūšanai zināmas metožu miriādes, līdz ar to, samontēt to pirimidinonu var ar tādiem aizvietotājiem, kādus nu sirds kāro. Pirimidinoni, savukārt, ir vielas, kurām mēdz piemist visai noderīgas bioloģiskās īpašības plašā spektrā, sākot no pretvīrusu aktivitātes un spējas novērst paaugstinātu asinsspiedienu, līdz pat obligātajai pretvēža iedarbībai (reti kurā vielu klasē neatradīsies kāda ar pretvēža aktivitāti; problēma tāda, ka vielas, kas spēj nogalināt vēža šūnas, aplam bieži to pašu labprāt dara arī ar normālajām, līdz ar to līdz pacientiem nonāk niecīga to daļa)

Pats Bidžinelli kungs savā vārdā nosaukto reakciju atklājis pirms vairāk kā gadsimta, un līdz ar to, ņemot vērā, ka ar tās palīdzību iegūstami aplam noderīgi savienojumi, tai veltīts neiedomājams daudzums dažādu rakstu. Manis pieminētajā rakstā atrodamas atsauces uz nozīmīgākajiem, un kopskaitā to ir 403 (ja nu šo lasa kāds ķīmiķis, kura interešu lokā ir šī reakcija, noteikti iesaku aplūkot atsauču sarakstu - vismaz ievadam kādam rakstam noderēs noteikti). Lielākā daļa šo rakstu sniedz ziņas par kādu jaunu katalizatoru Bidžinelli reakcijai.

Šeit arī parādās manis minētā raksta tēmas būtība. Rakstā cita starpā parādās tabula ar citētajos literatūras avotos pieminēto katalizatoru un reakcijas apstākļu kopsavilkumu. Kopā 240 variantu, kādos veikt Bidžinelli reakciju. Bez šaubām, katrs no rakstiem, kas kādu no šiem variantiem apraksta, ievadā min, ka, lūk, šo reakciju veikt ir grūti, ir mazi iznākumi, grūti dabūnami katalizatori, smagi apstākļi, utt, utjpr. Aber mēs, lūk, esam atraduši ātru, vieglu un ērtu (un lētu, un primārās vai sekundārās dzimumpazīmes, atkarībā no dzimuma, palielinošu) veidu, kā veikt Bidžinelli reakciju.

Manis sākotnēji minētā raksta autori ir šo informāciju savākuši tikai tādēļ, lai demonstrētu šo tendenci zinātnē - paķeram kaut kādu labi zināmu reakciju, piemeklējam apstākļus, kas ļauj iegūt par pāris procentiem labāku iznākumu, nekā zināmās metodes (vismaz viena pētījuma ietvaros - kas ne sūda nenozīmē plašākā substrātu klāstā), un vicinām augšā rakstu. Un viņi piedāvā savu variantu, kā vēstī, manuprāt, burvīgs teikums ievadā: "Herein we reduce the “yet-another-one- catalyst” idea to absurdity by proposing NaCl promotes the reaction that actually requires no catalyst, neither rare nor expensive". Nezinātājiem - NaCl ir galda sāls. No ķīmijas viedokļa, vienīgais, ko šī substance spēj, ir palielināt jonu spēku kādā šķīdumā (pie nosacījuma, ka sāls tur vispār šķīst, un ka šķīdumā jau nav nātrija vai hlora joni), kas nav nekāds dižais sasniegums, un kam nav pat īpaši nozīmīga praktiska pielietojuma (atskaitot analītiku, kur jonu spēks var ievērojami ietekmēt rezultātu, bet tur jāizpildās nosacījumam, ka attiecīgais analītiķis to ņem vērā). Būtībā, sāli var piešaut da jebkādai reakcijai, un savos 95% gadījumu tas neko nemainīs (tiesa, esmu pieredzējis izņēmumu - reiz novēroju, kā Zandmeijera reakcija tiek veicināta [info]zigis_miezitis izpildījumā, [kļūdas pēc] piešaujot klāt bišķiņ sāls - ņemot vērā, ka hlorīdjons nebija tas, kas kaut ko šajā reakcijā dara, joprojām nemāku izskaidrot novēroto). Būtībā, visai inerta viela. Bet nu, šī raksta autori met klāt sāli reakcijām, un teic, ka tā darbojas kā katalizators - jo, pēc viņu vārdiem, to pašu ir darījuši autoru simti pirms viņiem. Piemetuši reakcijai klāt reakcijai kaut kādus savienojumus, un apgalvojuši, ka tikai to dēļ reakcija darbojas tik labi - par spīti tam, ka šai reakcijai nekas tāds nav nepieciešams.
Tiesa, palasot šo rakstu, ir skaidrs, ka tas ir nopietnāks par vienkāršu "a mēs izdomājām paākstīties" tipa publikāciju - ir aplūkots reakcijas mehānisms, un apspriesti daži no literatūrā minētajiem katalīzes variantiem, un nonākts pie secinājuma, ka 1) reakcijas mehānisms nav akurāt viennozīmīgs, un tam var būt vairāki varianti (līdz vēmienam pazīstama situācija - es pats pa lielam darbojos šajā ziņā vēl miglainākā jomā), kā rezultātā var gadīties, ka dažādi katalizatori veicina dažādas reakcijas stadijas, un 2) ka ir reakcijas mehānismi, kas noteikti ir izslēdzami kā realitātei neatbilstoši, taču tiem atbilstošo katalizatoru publikācijas joprojām tiek pieņemtas, un pat nonāk līdz iespiešanai, lai cik bezjēdzīgas tās būtībā arī nebūtu. Šo domu autori lieliski izsaka arī sava raksta nobeigumā: "When all the organic and inorganic sub-stances have been tested as catalysts for the Biginelli reaction, will papers on the subject matter still be appearing in large numbers? We think — yes. A wide spectrum of unexplored opportunities will still remain — e.g., the use of quantites of catalysts beyond the nanomolar range (kind of a chemical homeopathy effect), the use of a supercritical fluids as solvents, nanopowdered catalysts, tribochemical re-examination of the previously known procedures, etc. If only driven by the principle of absurdity, such methodologies regarding Biginelli compound synthesis should be kept in perspective".

Laikam jau prasītos mans personīgais viedoklis par "publish or perish" tipa domāšanu un tās sekām, kā arī ķīmijas kā zinātnes stāvokli pašlaik, taču... man slinkums. Jūtos gana daudz rakstījis. Tā kā, paudīšu tik vien kā prieciņu par to, ka ir autori, kuri pamanās savus pētījumus apvienot ar komentāriem par zinātnes stāvokli kopumā, un sekmīgi tos publicēt.
linkpost comment

Par hemofobiju [Mar. 12th, 2014|11:50 pm]
[Tags|, ]

Skaidrības labad - neesmu iecerējis runāt par bailēm no asinīm, lai gan tās pieņemts saukt par hemofobiju. Tā nu ar to terminoloģiju sanācis, ka no citām valodām aizgūstot ar ķīmiju saistītus terminus, biežāk sakni "chemo" (ja runa ir par angļu valodu, vai analoģisku sakni citu valodu gadījumā) atmet, un atsevišķi saka, ka attiecīgā sfēra ir "ķīmijas". Ķīmijas informātika, piemēram, kas angliski būtu "chemoinformatics". Un šajā gadījumā tas diez ko labi neizklausītos. No otras puses, ir tāda nozare, kā hemometrija (chemometrics), un neesmu dzirdējis, ka kādam būtu iebildumi pret šo terminu (cik daudzi, kam vispār mēdz būt valodnieciska rakstura iebildumi, ir šādu terminu dzirdējuši, ir cits jautājums, jāatzīst). Tad nu atļaušos šitā izmantot to "hemo". Kas uz fobiju attiecas, runa ir ne tikai par bailēm kā tādām (apzinātām vai neapzinātām), bet arī par to izraisītu nepatiku, riebumu un aizspriedumiem. Nu, gluži kā ksenofobijas, homofobijas un citu mūsdienās visai populāru brīvā laika pavadīšanas veidu gadījumā.

Tātad, šī ieraksta kontekstā hemofobija - bailes (riebums, utt) no ķīmijas. Ja kādam pa rokai mētājas piemērotāks termins, lūgšu padalīties.

Tā ir gaužām populāra parādība, un man kā ķīmiķim, visai nepatīkama. Galvenokārt jau tādēļ, ka, tā ļoti vienkāršoti izsakoties, mans darbs ir - darīt ķīmiju. Un līdz ar to, es neizbēgami tieku pieskaitīts tiem, kas saķīmiķojuši visu pasauli, visādas indes savārījuši, un ē-vielas, un toksīnus, un piesārņojumu, un indīgās zāles (par ko stāsta tie, kas stāsta to, ko ārsti nestāsta, piemēram), un VIŅI GRIB MŪSU BĒRNUS!, un tādā garā. Nu, labi, uz mani ar pirkstiem neviens nerāda, neizkliedz pretķīmiskus saukļus, un 100% Dabiskus akmeņus nesviež - bet tomēr, ik reizi, kad dzirdu vai lasu kādu sūdzamies par ķīmijas neizmērojamo ļaunumu, jūtos kā vismaz daļējs šo pārmetumu mērķis.

Lielākajā daļā gadījumu gan šīs sūdzības par ķīmijas baiso dabu ir visai viegli atspēkot, ja tik sūdzību autors ir gatavs klausīties. Aci pret aci sarunājoties tas vēl var gadīties, bet internets sastāv no vieniem vienīgiem viedokļiem, un dzirdīgu ausu to paudēju vidū ir maz. Un tikpat kā vienmēr visi pārmetumi ķīmijai rodas no izpratnes trūkuma. Reizēm klāt tiek piekombinēts fundamentāls spriestspējas trūkums, bet to nu ārstēt nav iespējams, ne ķīmiski, ne kā citādāk.

Ar izpratnes trūkumu ir citādi, ja tam pamatā ir pareizas informācijas trūkums. Diemžēl reizēm šo informatīvo robu ļaudis aizpilda ar dažādiem mītiem, un līdz ar to jūtas ļoti zinoši konkrētajā jomā, lai gan patiesībā ir gluži otrādi. Reti gan ir tā, ka cilvēks, kurš apzinās, ka kādā jomā nav zinošs, apzinās arī, ka tādēļ vajadzētu savu viedokli par šo tēmu paturēt pie sevis, bet nu, tas ir cits stāsts.

Centīšos izteikties par dzirdētākajiem mītiem, kas ir hemofobijas pamatā.

"Ķīmisks" un "dabisks" ir pretstati, pie kam dabisks ir labs, bet ķīmisks - slikts.

Šis uzskats pirmais nāk prātā, jo bieži dzirdam vārdu savienojumu "ķīmiskas vielas", kas man parasti stipri vien griežas ausīs. Un tas tādēļ, ka "ķīmisks" nozīmē neko citu, kā to, ka attiecīgais objekts ir aprakstāms, izmantojot ķīmijas zinātnes jēdzienus. T.i., tas sastāv no ķīmijā pētītajiem objektiem - atomiem un/vai molekulām, un tā sastāvs, pat ja konkrētajā gadījumā novērotājam nezināms, tomēr iekļauj sevī noteiktu savienojumu kopu noteiktās attiecībās. Un no tā izriet, ka vielas ir ķīmiskas. Punkts. Nav tādu "neķīmisku vielu". Neķīmisks ir, piemēram, magnētiskais lauks, siltums, lāzera stars (jāatzīmē, ka ķīmijā fotoni tiek bišku aplūkoti, bet tomēr stipri virspusēji, tikai kā enerģijas forma, un tādēļ mēs šos necenšamies atņemt fiziķiem) vai pirmā cīruļa dziesmas skaņa. Vielas neizbēgami ir ķīmiskas, neatkarīgi no tā, vai tas būtu C vitamīns savvaļas citronā, vai tas brūnais draņķis, ko šodien veselu pusstundu centos izmazgāt no kolbas. Līdz ar to, cenšos izvairīties no dažādu produktu iegādes, kuru iepakojums vēstī, ka tie "nesatur ķīmiskas vielas" - ja ražotājs nav pacenties izprast paša lietoto terminu nozīmi, tad nav īpaša iemesla cerībām, ka lielāka centība būs pielietota paša produkta ražošanas procesā.
Ja ļoti, ļoti gribas uzsvērt, ka viela ir "nedabiska", t.i., dabā parasti neveidojas, pareizais termins ir "sintētiska viela".
Par to, kas ir labs vai slikts, nevar spriest tikai pēc tā, vai viela ir vai nav sintētiska. Pirmkārt, dabā ir atrodamas dažādas vielas, un vērā ņemama daļa no tām ir tādā vai citādā veidā bīstamas cilvēkam. Ir gūzma indīgu augu (lēš, ka tas ir iemesls, kādēļ cilvēkam izveidojusies rūgtās garšas maņa - lielākā tiesa alkaloīdu ir rūgti, un liela daļa augu ir indīgi tieši šādu alkaloīdu satura dēļ), sēņu, čūsku, un ja palasa par Austrāliju, rodas sajūta, ka tur tikpat kā viss dabā atrodamais ir indīgs. Arī nafta, jāatzīst, tomēr ir pilnīgi dabiska - un tomēr kāda skāde dzīvajām būtnēm tiek nodarīta, kad tā nonāk tajā pašā dabā, tikai "ne tur, kur vajag".
Otrkārt, to, cik viela ir kaitīga, galvenokārt nosaka tās deva - neatkarīgi no tās izcelsmes. Tādēļ arī tiek pieļauta E-vielu eksistence: nav pierādīts, ka tās pārtikā lietotajās koncentrācijās nodara kādu kaitējumu. Savukārt patērējot dažas no tām tīrā veidā (vai īpaši nesaprātīgos daudzumos - tās saturošos produktus) visai ātri kļūs novērojama to nelabvēlīgā ietekme uz veselību. Taču tādēļ vien nav jāuzskata šīs vielas par indīgām jebkādos apstākļos - galu galā, ja labi grib (vai negrib, bet slikti sanāk) noindēties iespējams arī ar ūdeni.

Vielas no dabiskiem avotiem ir labākas/nekaitīgākas par tieši tām pašām vielām, kas iegūtas sintētiski.

Šis te izriet no uzrakstiem uz produktiem, kas "satur DABĪGUS vitamīnus", vai tādā garā. Patiesībā gan jāteic, ka viela pati par sevi nevar būt citādāka - jebkuras individuālas vielas pamatā ir noteikta struktūra, t.i., konkrētu atomu noteikta savstarpējā saistība ar noteiktām ķīmiskajām saitēm, un atrašanās vieta telpā. Vienkāršoti - ja vielu struktūrformulas ir vienādas, tā ir viena un tā pati viela. Ja atšķiras formulas, atšķiras arī vielas, un otrādi. Protams, dzīvē nekas nav tik vienkārši, vielām mēdz būt atšķirīgas fizikālās formas (hidrāti, solvāti, polimorfās formas un kas tik vēl ne), bet, pirmkārt, arī šo formu gadījumā nav iemesla domāt, ka tieši dabā atrodamās ir tās labākās, un otrkārt, arī dabā sastopamās vielu formas lielākoties iespējams iegūt laboratorijā, ja iespējams iegūt pašu vielu. Daļa ļaužu, kas atbalsta šo mītu, ir ezotēriķi - līdz ar to, viņuprāt, dabiskas izcelsmes vielām ir dabīgā enerģija, vibrācija, vai citi brīvi piemeklēti fizikālie termini, un sintētiskajām - labākajā gadījumā nekā tamlīdzīga, un ļaunākajā - kaitīga enerģija vai strāvojums, piemēram. Protams, kā jau parasti, ja tas kaut kā jāpierāda, vai nu notiek atsaukšanās uz "zinātniekiem, kas šito pierādīja, tikai vārds, valsts, gads un citi parametri piemirsušies, bet goda vārds, bija tādi", vai arī "to nevar pierādīt, to vienkārši tie, kam ir spējas, jūt, un man tādas ir, goda vārds!". Par ezotēriķu godavārda vērtību manās acīs neizteikšos.
Labākais (tiešā nozīmē, bez sarkasma) arguments šī mīta sakarā ir tas, ka lai vai kādas metodes izmantotu laboratorijā, galaproduktam allaž paliks klāt niecīgi daudzumi reaģentu, šķīdinātāju, katalizatoru, un tie mēdz būt kaitīgi. Un tā arī ir - tikai mans iebildums tāds, ka šie daudzumi allaž ir vērā neņemami. Tos stingri kontrolē, jo jebkurai cilvēka iekšķīgai lietošanai paredzētai sintētiskai vielai (medikamentiem, kā arī pārtikas piedevām) jāiztur stingri kvalitātes kritēriji, no kuriem liela daļa attiecas tieši uz dažādu piemaisījumu saturu. Un tie, kas vispārzināmi kā kaitīgi, tiek kontrolēti sevišķi stingri. Rodas jautājums, vai dabiskas izcelsmes vielu gadījumā notiek tik stingra kontrole - kā nekā, kāpēc noteikt normas kaitīgiem piemaisījumiem, ja tur tādiem teorētiski nemaz nevajadzētu būt? Atbildi es nezinu. Jebkuram pārtikas produktam jāiziet stingru pārbaudi, lai nonāktu veikalos, bet vai tiek kontrolēts viss tas, kas tiek kontrolēts tādu pašu sintētisko vielu gadījumā, nezinu, taču šaubos. Diez vai kāds mēģinās noteikt palikušā pallādija katalizatora saturu ābolos, ja tāds attiecīgajai lauksaimniecībai pat tuvumā nav bijis. Turklāt vēl jāņem vērā tas aspekts, ka dabā nav tīru vielu - allaž ir vielu maisījumi. Tajā pašā ābolā, piemēram, ir gūzma dažādu savienojumu. Bet nu, āboli ir ēsti kopš nez kādiem aizlaikiem, tāpēc vienkārši pieņemam, ka visi šie savienojumi ir nekaitīgi. Vai tā ir? Jebkādās devās? Nezinu, un neesmu drošs, ka kāds zina. Līdz ar to, es teiktu, ka šāds arguments tikpat labi piemērojams kā sintētiskām, tā dabiskas izcelsmes vielām.

Vielas, kas iegūtas no bīstamām vielām/satur kādu atomu, ko satur kāda bīstama viela, arī ir bīstamas!

Ir dzirdēts, ka viena vai otra e-viela ir kaitīga, jo "to iegūst no naftas, un no tās tak iegūst arī benzīnu, un jūs tak nedzertu benzīnu, vai ne?". Vai "hidrogenētās augu eļļas hidrogenē ar ūdeņradi, un tas tak bija tas, kas bij iekšā Hindenburgā, kurš, starp citu, UZSPRĀGA!". Vai tādā pašā garā. Ko tādu var sagaidīt tikai un vienīgi no cilvēkiem, kuriem nav pat aptuvenu priekšstatu par ķīmijas pamatiem. Jau skolā iemāca, ka elements un šī elementa savienojumi mēdz būt ar ļoti atšķirīgām īpašībām. Par piemēru ņemsim hloru. Zaļgandzeltena, indīga gāze. Smird. Ja rodas mājas apstākļos, tad ilgi jāvēdina istaba (attaisnojums: tas bija sen, un es nebiju visai gudrs). Vācieši pirmajā pasaules karā izmantoja kā indīgo kaujas vielu. Otrs piemērs - nātrijs. Sudrabains, mīksts metāls. Gaisā oksidējas. Mitrā gaisā var aizdegties. Ūdenī ar garantiju aizdegsies, un var gadīties arī, ka izraisa sprādzienu. Ne viens, ne otrs no šiem elementiem nešķiet sevišķi kārdinošs kā ēdiena sastāvdaļa. Taču galda sāls - nātrija hlorīds - kas neko citu, izņemot šo divu elementu jonus, nesatur, ir pavisam normāla pārtikas piedeva. Un kaut kā cilvēki lieto, un nedz mirst, to paostot, nedz eksplodē, pasālot zupu. Nedomāju pat, ka šī mīta sakarā ir nepieciešams ko vairāk teikt. Te pie vainas pa lielam nezināšana, ka "iegūts no" nenozīmē "ir ar tādām pašām īpašībām".

Tā uzreiz īpaši vairāk nekas nenāk prātā. Šobrīd, atskatoties uz jau uzrakstīto palagu, liekas, ka īpaši vairāk neko nevajag. Mazs, virtuāls (un līdz ar to, neķīmisks) cepumiņš jebkuram, kas izlasīja līdz galam :)
link25 comments|post comment

navigation
[ viewing | most recent entries ]