Как мы и обещали, сегодня наш канал @chemrussia вместе с @chemistryofmsu публикует папку с подборкой наиболее интересных тг-каналов, связанных с химическими исследованиями и химическим образованием. Пройдя по ссылке, вы можете либо добавить себе в подписку все эти каналы, либо выбрать понравившиеся.
Ну а мы продолжим и дальше пополнять подборку и в конце года надеемся опубликовать обновление.

https://t.me/addlist/ndw38zlipCxlOTA6

#российскаянаука #популяризацияхимии

Сотрудники Центра Цвета ИОНХ РАН? собрали первую базу данных цитотоксичности комплексов иридия (III) против различных клеточных линий.

Комплексы иридия(III) в настоящее время активно исследуются в различных биологических применениях, таких как агенты фотодинамической/хемотерапии или биосенсоры. Для таких применений цитотоксичность целевых соединений является одной из важнейших характеристик. В наcтоящей базе данных в едином формате собраны значения цитотоксичности (IC50) для комплексов различных типов, что позволит облегчить исследователям задачу создания моделей машинного обучения для направленного синтеза новых соединений с заданными характеристиками.

Датасет состоит из 2694 экспериментальных значений цитотоксичности 803 комплексов против 127 различных клеточных линий. Комплексы иридия представлены в виде SMILES лигандов (L1, L2, L3).

Статья опубликована в журнале ? Scientific Data (IF=5.9) в открытом доступе?:

https://www.nature.com/articles/s41597-024-03735-w

Nature

IrCytoToxDB: a dataset of iridium(III) complexes cytotoxicities against various cell lines

Scientific Data - IrCytoToxDB: a dataset of iridium(III) complexes cytotoxicities against various cell lines

Синий в природе: цветы и пчелы

Среди растений, которые опыляются без вмешательства пчел или других насекомых (абиотическое опыление), пока ни у одного не наблюдали синие цветки. Но когда ученые изучали растения, которым нужно привлекать пчел и других насекомых, чтобы те переносили их пыльцу, то они обнаружили немного синего цвета в их цветках. По всей вероятности, синие цветы эволюционировали для обеспечения более эффективного опыления (Current Biology, 2023?). Тем не менее, синие цветы остаются достаточно редкими, что говорит о том, что растениям сложно производить такой цвет.

У пчел цветовое зрение отличается от человеческого. Во-первых, когда пчела перемещается в пространстве со скоростью 30 км/ч, ее цветовое зрение отключено, в этот момент она не способна различать цвета (PNAS, 2001). Лишь когда пчела приближается к предмету и замедляется, в работу включаются фоторецепторы, чувствительные к ультрафиолетовому, синему и зеленому диапазонам длин волн, тогда как красный остается практически не различимым. Дефицит светочувствительности в красной области спектра у пчел компенсируется выигрышем в восприятии коротковолновой области видимого спектра: пчелы различают ультрафиолетовый свет, который отражается от некоторых участков на лепестках цветков (Journal of Experimental Biology,2003).

Ультрамарин (#120A8F)

Один из самых дорогих пигментов, когда-либо использованных человеком, долгое время получали с помощью крайне трудоемкой процедуры из редкого минерала Lapis Lazuli (Бадахшанский лазурит), который добывали в горах Афганистана с незапамятных времен. В Европу минерал доставляли «из-за моря», в связи с чем выделяемый из него пигмент получил название ультрамарин. Глубокий и устойчивый синий цвет ультрамарина высоко ценили голландские мастера, а знаменитый Вермеер широко использовал его при создании своих шедевров, в том числе смешивая ультрамарин с другими пигментами для получения уникальных цветовых оттенков (Heritage Science, 2020 ?).

Источник окраски ультрамарина столетиями занимал умы исследователей (Studies in Inorg Chem, 1984 ?). Еще в 18 в. считали, что окраска вызвана железом, однако впоследствии химический анализ показал отсутствие железа, но зато присутствие серы. В 20 в. Полинг установил структуру содалита и обнаружил в ней полости определенного размера (Zeitschrift fur Kristallographie, 1930). Позже показали, что лазурит имеет аналогичную содалиту структуру с полостями, частично заполненными анионами, содержащими серу. Лишь тщательное спектроскопическое исследование позволило однозначно установить, что за синюю окраску ответственны полисульфидные анион-радикалы S3(•–) (Chemical Society Reviews, 1999?).

В начале 19 в. Гмелин разработал метод синтеза ультрамарина из кварца, оксида алюминия, соды и серы, что резко снизило стоимость пигмента. В 20 в. ультрамарин фактически был вытеснен из широкого употребления фталоцианиновыми красителями.

Однако открытие и исследование полисульфидных анион-радикалов имело далеко идущие последствия. Было показано, что они являются важными интермедиатами при работе литий-серных аккумуляторов (ChemComm, 2023?), могут выступать эффективными (фоторедокс-)катализаторами (OrgChemFront, 2023?; JACS, 2020?), а также ускорять транспорт золота и платины в гидротермальных процессах в земной коре (PNAS, 2021).

Благородный синий

Окраска камней и пигментов может быть связана с переносом заряда между ионами различных переходных металлов или между ионами одного металла, которые соответствуют его различным окислительным состояниям. Ярким примером служит сапфир, представляющий из себя все тот же корунд, в котором присутствуют примесные ионы железа(II) и титана(IV). Эти ионы расположены в соседних кислородных октаэдрах, имеющих общую грань. В результате, расстояние между ионами достаточно мало, чтобы их орбитали могли эффективно перекрываться, обеспечивая эффективный перенос электрона от железа к титану при поглощении кванта света (Annual Reviews, 1981). Этому процессу соответствует широкая полоса поглощения в желто-оранжевой области спектра, в связи с чем из естественного белого света остается интенсивная синяя компонента, определяющая окраску сапфира.

Аналогичный механизм возникновения цвета имеет место в случае широко распространенного коммерческого синего пигмента Берлинской лазури с той лишь разницей, что перенос заряда осуществляется между катионами железа с разным зарядом, находящимися в октаэдрическом окружении цианидных анионов (Nature, 1936 ?, Inorganic Chemistry, 1962?).

Открытие Берлинской лазури немецкими химиками в начале 18 в. было поистине прорывным, поскольку оно положило конец многовековой зависимости европейских мастеров от поставок невероятно дорогих синих пигментов из Азии (в первую очередь, ультрамарина, который какое-то время стоил дороже золота).

В настоящее время Берлинская лазурь из передовой научной разработки своего времени, озолотившей ее изобретателей, трансформировалась в традиционный и широко доступный синий пигмент, с которым знаком практически любой школьник по качественной реакции на ионы железа(3+). Тем не менее, современные исследования этого соединения и его аналогов приводят к расширению горизонтов применения (Nature Communications, 2022 ?).

Научно-популярная онлайн-встреча для школьников «История пигментов: взгляд материаловеда в XXI веке»

09 апреля 2024 года состоялась онлайн-встреча школьников с доктором химических наук, главным научным сотрудником Лаборатории химии координационных полиядерных соединений, руководителем Центра цвета ИОНХ РАН С.А. Козюхиным.
В рамках мероприятия 36 учащихся старших классов московских школ узнали о пигментах, история которых насчитывает сотни, а в отдельных случаях и несколько тысяч лет, и которые дошли до наших дней в виде изумительных картин, фресок, витражей, скульптур. Участники встречи познакомились с современными методами изучения пигментов. Благодаря их применению можно не только разгадать тайны исторических артефактов, но и по-новому взглянуть на пигменты как на инновационные функциональные материалы.

Цикл онлайн-встреч ученых со школьниками организован Институтом развития профильного обучения МГПУ и Институтом общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Информация о следующих мероприятиях будет опубликована на сайте проекта «Академический класс в московской школе»

#ионх

profil.mos.ru

О проекте

Академический класс

Фарадей и коллоидное золото

В середине 1850х годов Фарадей посвятил значительное количество времени исследованию взаимодействия света и веществ. В частности, он сделал несколько сотен золотых пластинок из сусального золота и исследовал прохождение света сквозь них. Однако, имеющее у него сусальное золото не было достаточно тонким и прозрачным, и Фарадею пришлось использовать химические средства для получения более тонких слоев.

Дело в том, что когда свет отражается от пластинки сусального золота, то она приобретает желтовато-золотой вид, характерный для металлического золота. Но лист достаточно тонкий, чтобы быть прозрачным, поэтому он обладал еще одним замечательным свойством: когда свет проходит через золотой лист, «сквозь его вещество», как отмечал Фарадей, то он кажется зеленым, а не желтовато-золотым.

Интересно, что сам Фарадей не использовал термин «коллоид», обычно он описывал эти растворы как «рубиновую жидкость» или «фиолетовую жидкость». Часть процесса включала промывку пластин золота в «царской водке». Он хранил образцы жидкости в бутылках и использовал их для экспериментов, когда просвечивал жидкость лучом света. В своей записной книжке Фарадей отмечал: «Конус в жидкости четко определялся освещенными частицами». Он понял, что эффект конуса возник потому, что жидкость содержала взвешенные частицы золота, которые были слишком малы, чтобы их можно было увидеть научными приборами того времени, но которые рассеивали свет. Этот эффект дошел до наших дней как эффект Фарадея-Тиндалла.

Полученные Фарадеем коллоиды до сих пор оптически активны и хранятся в Королевском институте в Лондоне: даже сейчас можно провести точно такой же эксперимент, как и Фарадей, направив, например, современную лазерную указку через бутылку и создав конус света. Никто не знает, почему это происходит: в то время как большинство коллоидных растворов хранятся несколько месяцев или даже год, бутылочкам с растворами Фарадея уже более 150 лет.

История витражей как история стекловарения

Истории витражей часто начинают с рассказа древнеримского писателя Плиния Старшего, согласно которому моряки, потерпевшие кораблекрушение, поставили свои кастрюли на блоки натрона (Na2CO310H2O), который они перевозили, а затем разожгли под ними костер. К утру жар костра расплавил смесь песка и соды, а полученная масса остыла и затвердела в виде стекла. Легенда красивая, но многие историки в ней сомневаются, и более вероятным считается, что египетские или месопотамские гончары случайно обнаружили стекло при обжиге своих сосудов (Archaeometry, 2019)?*.

Самое раннее известное искусственное стекло имело форму бус и датировалось между 2750 и 2625 годами до н.э (Annual Review of Materials Research, 2021). Соответственно, витражи использовались на протяжении тысячелетий, начиная с древних римлян и египтян, которые производили небольшие предметы из цветного стекла. В Великобритании витражи восходят к 7 веку н.э. Но, в первую очередь, витражи ассоциируются с готическим стилем - с огромными стрельчатыми окнами, которые возникли в XII веке благодаря инженерным новациям, позволившим эффективно перераспределять вес сводов, и со временем окна, а, соответственно и витражи, становились все выше, шире и ажурнее.

Один из центров по производству цветного стекла и витражей в Европе располагался в городе Шартр во Франции, а производимые им материалы отличались исключительно высоким качеством. Шартрский собор - одно из величайших творений готической архитектуры Средневековья, он строился почти полтора века и был освящен в 1260 г. в присутствии короля Людовика IX. Его ценность состоит еще и в том, что он сохранился до наших дней практически нетронутым. В соборе находится самый большой дошедший до наших дней ансамбль средневековых витражей. В оттенках витражного стекла преобладают красный, сиреневый и голубой цвета. Общую сиреневато-розовую тональность освещения храма в солнечный день пронизывают сполохи красного цвета, а в пасмурную погоду в соборе доминирует голубое мерцание.

На XXVII Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед 2024» ИОНХ РАН награжден бронзовой медалью за проект «Новые фотоактивные неорганические и гибридные функциональные материалы для альтернативной энергетики и биомедицины» (подготовлен сотрудниками Центра Цвета ИОНХ РАН). Кроме того, активное участие Института в работе Салона отмечено дипломом Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

#ионх