Воспроизводимость в химии

Сделаем химию точной наукой!

В последние годы становится всё очевиднее: химия как наука достигла точки, когда дальнейший прогресс невозможен без перехода к точности, воспроизводимости и цифровой обработке. Несмотря на сложность изучаемых объектов, современная химия по-прежнему нередко опирается на качественное формулирование методологии, абстрактные схемы и фрагментарные описания реакций. Выходы химических процессов, заявленные в научных публикациях, часто оказываются нестабильными. Более того, плохая воспроизводимость выходов опубликованных химических реакций воспринимается научным сообществом практически как «норма» [1], чего не должно быть в области естественных наук. При масштабировании реакций на производственные объёмы воспроизводимость результатов вызывает серьёзные сложности и нередко возникает необходимость дополнительных экспериментов. Это не только тормозит научный прогресс, но и снижает эффективность промышленной реализации в получении новых материалов и технологий.

Химия должна стать точной наукой - с воспроизводимыми с высокой точностью результатами, проверяемыми выходами и цифровыми алгоритмами, которые можно интегрировать в реальные технологические процессы. Для этого необходимо открыто признать существующие проблемы, развивать более точную научную инфраструктуру и объединять усилия всего сообщества. Только в этом случае мы сможем перейти к эффективным лабораторным и промышленным решениям.

Данные проблемы исследуются в настоящем проекте. Полученные в проекте результаты иллюстрируются конкретными примерами влияния примесей и загрязнений, фантомного катализа, спектральной идентификации веществ, и ошибок в описании эксперимента [2-4].

Проводится системный анализ факторов, оказывающих влияние на воспроизводимость химических реакций, и рассматриваются способы исправления ситуации.

Ссылки литературы

[1] Валентин Анаников: «Сделаем химию точной наукой», Indicator.ru и вебсайт РАН.

[2] Cherepanova, V. A.; Gordeev, E. G.; Ananikov, V. P. "Magnetic Stirring May Cause Irreproducible Results in Chemical Reactions", JACS Au, 2025, asap, [DOI]

[3] Pentsak E.O., Eremin D.B., Gordeev E.G., Ananikov V.P., "Phantom Reactivity in Organic and Catalytic Reactions as a Consequence of Microscale Destruction and Contamination-Trapping Effects of Magnetic Stir Bars", ACS Catal., 2019, 9, 3070-3081. [DOI]

[4] Fakhrutdinov A.N., Karlinskii B.Ya., Minyaev M.E., Ananikov V. P. "Unusual Effect of Impurities on the Spectral Characterization of 1,2,3-Triazoles Synthesized by the Cu-Catalyzed Azide–Alkyne Click Reaction", J. Org. Chem., 2021, 86, 17, 11456-11463. [DOI]