Молекула метантетраола — каркас из одного атома углерода и четырёх гидроксильных групп — больше века оставалась красивой гипотезой. По классическим представлениям такая структура должна быстро распадаться, едва успев возникнуть. Исследователи из Самарского университета вместе с коллегами из Китая и США показали: при правильно подобранных условиях её можно получить и зафиксировать — причём с согласованием теории и эксперимента.
Ключ к успеху — «космический» сценарий. В вакууме при температуре около −120 °C смесь воды и углекислого газа облучали высокоэнергетическим ультрафиолетом. В этих условиях метантетраол «проявился» — его спектральные сигнатуры уверенно распознаны, что подтверждает существование соединения, считавшегося чересчур хрупким. «Мы смогли зафиксировать метантетраол в условиях, которые ранее считались неподходящими для его существования», — отметил младший научный сотрудник Центра лабораторной астрофизики Самарского университета Анатолий Николаев.
Важно подчеркнуть: речь не о нарушении законов химии — открытие показывает, что даже крайне нестабильные мотивы обретают устойчивость в специфической среде. Такой результат одновременно уточняет модели химии межзвёздных льдов и даёт ориентиры для синтеза редких оксигенсодержащих молекул в лаборатории.
Практический интерес тоже очевиден. Соединения с углеродным «скелетом» и множеством ОН-групп ценят как более экологичные растворители и компоненты адгезивов — метантетраол выступает ближайшим «родственником» таких систем. Понимание того, при каких температурах, потоках УФ и составах матрицы они формируются, открывает путь к более тонкому управлению реакциями и созданию новых материалов с заданными свойствами. Результаты работы, представленные в Nature Communications, расширяют границы допустимого — и задают химикам новую планку эксперимента.
