Увидеть невидимое

Какой жизнью живут молекулы и как проходят химические реакции? Изучение механизмов открывает фантастическую возможность найти ответы на эти интереснейшие вопросы. Комбинация трех аналитических методов - спектроскопии ЯМР, масс-спектрометрии и электронной микроскопии - дает ключ к механистическим исследованиям. Как будет выглядеть химия 21-го века? Сможем ли мы увидеть невидимое в мире молекул? В ответах на эти вопросы кроются настоящие фундаментальные открытия.

Миниатюризация оборудования

Насколько большими или маленькими бывают спектрометры ЯМР? Размер магнитов спектрометров ЯМР варьируется в широких пределах от 15000 кг до 100 г. От огромных двухэтажных машин до маленьких "ручных" инструментов. Эволюция метода и совершенствование техники направлены на создание ЯМР-анализаторов размером с обычный смартфон, а также приборов для регистрации спектров непосредственно внутри обычной химической колбы. Обзор по миниатюризации спектрометров ЯМР и их использовании в исследовании механизмов сложных процессов:

"Miniaturization of NMR Systems: Desktop Spectrometers, Microcoil Spectroscopy, and "NMR on a Chip" for Chemistry, Biochemistry, and Industry", Chem. Rev., 2014, 114, 5641 - 5694. DOI: 10.1021/cr400063g. Link: http://dx.doi.org/10.1021/cr400063g

Химия в жидкости, в твердом теле и в газе

«Прогресс в органической химии и, в частности, в асимметрическом синтезе, а также в катализе, полимерной химии, материаловедении и других родственных областях в значительной степени обусловлен развитием эффективных аналитических методов. При этом лидирующими методами, в силу широкого применения и важности решаемых задач, являются спектроскопия ЯМР и масс-спектрометрия. В последние годы благодаря чрезвычайно быстрому развитию нанотехнологий в число методов, дополняющих ЯМР-спектроскопию и масс-спектрометрию, вошла также электронная микроскопия. В современной химии применение мощной комбинации ЯМР, масс-спектрометрии и электронной микроскопии становится обязательным условием успешного решения задач, стоящих перед исследователями.» Обзор по комплексному исследованию структуры и механизмов получения и превращений газообразных, жидких и твердых химических систем:

"Комплексное исследование структуры и механизмов получения и превращений газообразных, жидких и твердых химических систем методами масс-спектрометрии, спектроскопии ЯМР и электронной микроскопии", Успехи химии, 2013, 82, 648 - 685, DOI: 10.1070/RC2013v082n07ABEH004413. http://dx.doi.org/10.1070/RC2013v082n07ABEH004413

Обзор по микроскопическому исследованию каталитических систем:

"Современная электронная микроскопия в изучении химических систем на стыке органического синтеза и катализа", Успехи химии, 2016, 85, 1198-1214, DOI: 10.1070/RCR4681. Link: http://dx.doi.org/10.1070/RCR4681

Правильный образец – осмысленные данные

Количество образца и концентрация, необходимые для проведния исследований методами РСА, ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии для изучения органических и элементоорганических молекул в лабораторных экспериментах. Обзор по спектральным исследованиям органических систем:

"Mechanistic Insight Into Organic and Catalytic Reactions by Joint Studies Using Mass Spectrometry and NMR Spectroscopy", Mendeleev Commun., 2010, 20, 125-131, DOI: 10.1016/j.mencom.2010.05.001. http://dx.doi.org/10.1016/j.mencom.2010.05.001

Ключевая роль пробоподготовки в спектральных исследованиях:

"How Sensitive and Accurate are Routine NMR and MS Measurements?", Mendeleev Commun., 2015, 25, 454 - 456, DOI: 10.1016/j.mencom.2015.11.019. http://dx.doi.org/10.1016/j.mencom.2015.11.019