Magyar kutatók áttörést értek el a komplex kémiai folyamatok atomi szintű megértésében

2021. augusztus 12.
tudomány
  • Link másolása
  • Facebook
  • X (Twitter)
  • Tumblr
  • LinkedIn

Az MTA-SZTE Lendület Elméleti Reakciódinamika Kutatócsoport munkatársai egy innsbrucki kísérleti csoporttal együttműködésben elsőként fejtették meg egy összetett kémiai reakció kísérleti ujjlenyomatát, ami évtizedek óta megoldatlan feladat volt – olvasható a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) honlapján.

A Nature Chemistry folyóiratban publikált tanulmányuk szerint az elméleti modellezés segítségével egy összetett reakció is felbontható egymástól elkülönülő reakcióutakra, amelyek az átalakulások kísérletileg azonosítható jellegzetességeinek felelnek meg.

Az MTA honlapja szerint a Junior Prima díjas Czakó Gábor, a Szegedi Tudományegyetem Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Tanszékének egyetemi docense már több mint egy évtizede végez sikeres kutatómunkát az elméleti reakciódinamika területén. „Munkája nyomán a kutatók szemei előtt megelevenednek a kémiai reakciókban résztvevő atomok és molekulák, és atomi szintű betekintést nyerhetnek a kémiai átalakulások mechanizmusaiba” – olvasható az ismertetőben. Az elmúlt tíz évben Czakó hatatomos rendszerekről szóló tanulmányai olyan neves folyóiratokban jelent meg, mint a Science, a PNAS, a Nature Chemistry és a Nature Communications.

Az elméleti módszerekkel azonosított reakciók
Fotó: MTA-SZTE Lendület Elméleti Reakciódinamika Kutatócsoport

„A következő célja egy összetettebb reakció, azaz a kilencatomos F + CH3CH2Cl rendszer vizsgálata volt, ahol az egymással versengő szubsztitúciós (Cl + CH3CH2F) és eliminációs (Cl + HF + C2H4) csatornák elkülönítése évtizedeken keresztül megoldhatatlan feladatnak bizonyult” – olvasható az MTA ismertetőjében. Az Insbrucki Egyetemen Roland Wester professzor vezetésével működő kísérleti csoport elsőként vizsgálta ezt a reakciót keresztezett ion-molekula sugár mérésekkel, viszont a kísérletek a képződött iont (Cl) tudták csak detektálni, így a fent említett két reakciócsatorna kísérleti megkülönböztetésére nem volt lehetőség.

A Czakó Gábor vezetésével működő szegedi Lendület-csoport Tajti Viktor és Győri Tibor PhD hallgatók közreműködésével olyan szimulációkat végzett, amelyek egyértelműen azonosították a két reakcióutat, így a kísérletileg megfigyelt „reakció-ujjlenyomat” is értelmezhetővé vált. Ráadásul a kutatók a hatatomos rendszerek méretének kilencatomosra való növelésével egy fontos lépés tettek a komplex kémiai folyamatok atomi szintű megértése felé.

Korábbi kapcsolódó cikkeink:

Ha az élet keletkezéséről van szó, a legkreatívabb fantázia sem tud versenyre kelni több százmillió év kémiai kísérleteivel

Ha az élet keletkezéséről van szó, a legkreatívabb fantázia sem tud versenyre kelni több százmillió év kémiai kísérleteivel

Vajna Tamás tudomány 2020. szeptember 21.

Az evolúciós átmenetek néven ismertté vált elméletet továbbfejlesztő budapesti iskola tagjai az elmúlt három évtized hazai eredményeit foglalták össze a Nature Reviews Chemistry-ben megjelent cikkükben. A tanulmány társszerzőjét, Szilágyi András biofizikust kérdeztük az élet eredetét firtató kutatásokról.