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

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

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 reakciókFotó: 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: