Техника - молодёжи 1964-10, страница 9
q руках охотников за свободными тт радикалами — целый арсенал могучей техники! Это прежде всего спектрометры электронного парамагнитного и ядерного магнитного резо-нансов, оптические. Разумеется, в школьном химическом кружке при- Йется обойтись приборами попроще. апример, для анализа веществ годится призменный или дифраицион-ный спектрометр, который можно заполучить на время из лаборатории соседнего научно-исследовательского или учебного института. Можно применить взвешивание препарата в магнитном поле. Конечно, необходимы консультации специалистов. Установка для получения свободных радииалов (на вкладке вверху) начинается с высокочастотного генератора радиоволн 1 (частота 14 Мгц). Выходная мощность генератора регулируется вариаком в пределах от О до 600 вт. Ток проходит по катушке, изготовленной из медной трубии. Основной деталью установки служит герметичная стеклянная трубка диаметром около 20 мм, состоящая из трех ловушек 2, 3, 4, соединенных на шлифах одним ионцом с ампулой для исследуемого препарата, другим — с вакуумным насосом. Степень разрежения — примерно 40 мм ртутного столба — измеряется манометром. Охладители ловушек — лед (2), смесь твердой углекислоты и ацетона (3), жидкий азот (4). Они налиты в химические «термосы» — сосуды Дьюара. В обращении с сухим льдом и ацетоном следует соблюдать осторожность: смесь энергично поглощает тепло, таи что ацетон может разбрызгаться и вспыхнуть. В описанной установке можно получать осколки самых различных веществ. Одно из них — четыреххло-ристый углерод СС14. Разогретые радиоволнами высокой частоты, его пары диссоциируют на свободные радикалы. Затем, при охлаждении, радикалы воссоединяются друг с другом. В ловушке 1 при рекомбинации обломков СС14 образуется маслянистая жидкость, которая кристаллизуется при температуре 65 —67° С. В ловушке 2 собирается главным образом гексахлорэтан C2Clf и тетрахлор-этилен С2С14. Самое интересное содержимое — в ловушке 3. В процессе испарения при комнатной температуре обнаруживаются тетрахлорэтилен и четырех-хлористый углерод. Присутствует также небольшое количество гексахлор-этана и дихлорацетилена С2С1. Это целостные химические соединения. А вот на дне... На дне лежат светло-желтые кристаллы, которые плавятся при температуре чуть выше минус 100° С. Они реагиоуют с иислородом, давая фосген COClft Оставленные при комнатной температуре, они образуют гексахлорэтан и другие соединения. Эти кристаллы и есть свободные радикалы. Такой опыт, пожалуй, не менее интересен, чем любые лабораторные работы, рекомендуемые курсом средней школы, не правда ли? Под схемами реакций диссоциации и рекомбинации художник нарисовал шутливую сценку, когда вспыхивает холст, покрытый масляной краской. Так в природе обычно не бывает, но ведь высыхание краски тоже цепная реакция, как пламя и взрыв) Справа внизу —• эффектный опыт с крупинкой каучука и жидким стиролом. Крупинка каучука начинает реакцию полимеризации стирола. Но со свободными радикалами мы встречаемся гораздо чаще, чем в описанных экспериментах и явлениях. А. НЕСТЕРЕНКО, научный сотрудник Физического института АН СССР СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ— В СВОБОДНЫЙ ЧАС f РАДИКАЛЫ. ЦЕПИ. Л. АНАСТАСОВ Так выглядят спектры ЭПР атомов водорода (слева) и кислорода (справа). БИОЛОГИЯ 11 А ПОРОГЕ НАШЕГО ВЕКА УЧЕНЫЕ СТОЛКНУЛИСЬ С ДВУМЯ ЗАГАДОЧНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ. ИХ ИЗУЧЕНИЕ ОПРОКИНУЛО КЛАССИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ХИ МИЧЕСКОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ И ПРИВЕЛО К ВАЖНЫМ ТЕОРЕТИЧЕСКИМ И ПРАКТИЧЕСКИМ РЕЗУЛЬТАТАМ КАК В ХИМИИ, ТАК И В БИОЛОГИИ. ПОБЕГ ИЗ НЕВОЛИ «Ц вижу: сндят людей половины... "До пояса здесь, а остальное там». Ну, конечно же, поэт шутил. Зло, остроумно, но, выражаясь языком литераторов, чересчур гротескно. Даже в мифах фантазия людей не переходила столь смело роковой рубикон: попадаются кентавры, но нигде не упоминает-, ся полчеловека или пол-лошади в отдельности, можно встретить ундину, но не дамский торс и рыбий хвост, существующие порознь. Шутки шутками, а явление, с которым столкнулись химики на рубеже XIX и XX веков, заставило ученых пересмотреть взгляды на взаимоотношения между целым и его частями. ...Синтез был самым что ни на есть заурядным, а результаты его оказались потрясающими. Сотрудник Мичиганского университета Мозес Гомберг хотел получить гексафенилэтан (С6НБ)зС-С(СбНб)з обработкой бромистого трифенилметила (СбН5)зСВг цинком. В этом намерении не было ничего необычного. В самом деле, посмотрите и убедитесь: объявилось вещество, содержавшее два атома кислорода. Ах, так? Тогда пусть процесс идет без доступа воздуха! Повторный опыт, поставленный со всеми предосторожностями, действительно дал долгожданное бескислородное соединение. Вот тут-то и начались вещи странные и непонятные. Молекула гексафенилэтана упрямо разваливалась пополам. Словно невидимые ножницы перерезали тоненькую ленточку валентной связи между три-фенплметильными группами в молекуле (СбН5) 3С — С (СбН5) з. Собственно, в такому распаде не было ничего неожиданного. В конце концов любые химические метаморфозы сводятся к разрушению одних и зарождению иных валентных связей. Точно так же и гекса-фенилэтану никто не запрещал, чтобы его составные части — радикалы — прореагировали с бромом, кислородом или чем-то там еще. Удивительно было другое В системе образовались свободные обломки — радикалы, которые оказались стойкими, как заправские химические соединения. Они долгое время не вступали во взаимодействие, словно были не промежуточными неустойчивыми) образованиями, а конечными продуктами реакции 9 9 00 О-С -Й^Ж^-C-O-ZnBr,* о-с - fc-o 6 6 66 Атом цинка отбирает у пары молекул бромистого трифенилметила по атому брома. Остатки обеих молекул тотчас «сливаются» друг с другом, образуя желанное соединение. Подобные незатейливые приемы в органической химии практиковались издавна. И, как правило, действовали безотказно. Вот почему Гомберг был несказанно изумлен, когда в колбе ни с того ни с сего Реакция остановилась на полдороге! Поначалу это казалось странным. Ведь валентная связь — ни дать ни взять пара сцепившихся крючочков. По одному от каждого из атомов, вступивших в химический союз. И не было известно ни одного органического соединения с нечетным количеством таких крючочков. Ибо ни один атом, ни одну атомную группу не удавалось отнять у 5 |
