Кафедра биофизики

Команда химиков из Китая и России продемонстрировала возможность связать азот водной плазмой и получить в результате гидроксиламин и нитроксил. В отличие от классического синтеза аммиака, новый метод можно реализовать при комнатной температуре и атмосферном давлении, а для его осуществления достаточно иметь элементарное разрядное устройство, воду и электричество.

Впервые описан синтез соединения, содержащего ароматическое кольцо из шести атомов азота — гексазина. Ароматичность здесь принципиально важна. Соединения, содержащие кольцо из шести атомов азота, были известны и ранее, однако все они были нестабильны, ароматичность же позволила стабилизировать молекулу.

В 2023 году Нобелевская премия по химии была присуждена Алексею Екимову, Луису Брюсу и Мунги Бавенди за открытие и исследование квантовых точек — полупроводниковых нанокристаллов, которые настолько малы, что существенный вклад в их свойства начинают вносить квантовые эффекты. Работы лауреатов заложили основы этой области и позволили освоить методы синтеза квантовых точек.

Активное исследование асимметричного органокатализа началось в конце 1990-х с работ Беньямина Листа и Дэвида Макмиллана. В октябре они были объявлены лауреатами Нобелевской премии по химии «за развитие асимметричного органокатализа». В этом году группа Листа выпустила серию интересных статей, на примере которых хорошо видна логика современных исследований по асимметричному органокатализу.

В этом году Нобелевская премия по химии присуждена американке Дженнифер Дудне и француженке Эммануэль Шарпантье «за исследование метода редактирования генома». Они сыграли важнейшую роль в изучении CRISPR — природной системы приобретенного иммунитета у микроорганизмов, — доведя понимание о том, как она работает, до такой четкости, что смогли создать ее искусственный аналог, позволяющий выполнять операции над ДНК с поразительной точностью.

Японские и китайские химики предложили комплексный метод стабилизации перовскитных солнечных элементов. Они тщательно подобрали материалы для слоев элемента, а также добавки, которые предотвращают миграцию ионов между слоями. Все это позволило создать крупный образец, который сохранил высокую эффективность (86%) после 2000 часов работы.

Французские химики модифицировали природный фермент так, что он смог расщеплять на мономеры 90% полиэтилентерефталата (ПЭТ) — одного из наиболее распространенных видов пластика. Ученые взяли за основу кутиназу из листьев растений и повысили эффективность и стабильность этого фермента с помощью генной инженерии. Гидролиз ПЭТ занимает у модифицированного фермента всего 10 часов, а получаемая терефталевая кислота может быть очищена и использована для получения нового ПЭТ.

Реакция превращения ацетилена в бензол на угольных катализаторах известна уже более полутора сотен лет, однако детали этого процесса до недавних пор оставались неясны. Российские химики из Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН разобрались в нем и последовательно описали все стадии превращения, в том числе и самый «проблемный» момент — отщепление готового продукта и обновление каталитического центра.

Солнечные элементы на основе материалов со структурой перовскита могут стать прорывом в фотовольтаике, но им пока не хватает стабильности. Недавно в решении этой проблемы был сделан впечатляющий шаг: добавление в активный слой батареи специальных аминов помогло упорядочить зерна перовскита и замедлить процесс деградации. Эффективность новых солнечных элементов составила более 22% и сохранялась на таком уровне после 1000 часов работы.

Таким провокативным заголовком химики из Чехии и Канады попытались обратить внимание коллег на изобилие публикаций по модификации графена дорогостоящими и токсичными реагентами, не имеющих под собой серьезной теоретической базы. Они провели серию опытов с графеном, химически модифицированным с помощью птичьего помета (гуано), и показали значительное усиление его электрокаталитических свойств в реакциях восстановления кислорода и расщепления воды.