4 min

Vědci objevili úplně nový typ chemické reakce: může se stát základem pro nové léky i materiály

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Chemie patří mezi vědy, které lidé studují už po staletí. Od alchymistů přes průmyslovou revoluci až po moderní laboratoře jsme postupně popsali tisíce chemických reakcí – procesů, při nichž se molekuly přetvářejí na jiné látky. Proto se může zdát, že dnes už chemiky jen tak něco nepřekvapí.

Vědci objevili úplně nový typ chemické reakce: může se stát základem pro nové léky i materiály

Zdroj: Šťavnatý příběh - Čeština

Jenže právě takové překvapení nyní oznámil mezinárodní tým vědců vedený Flinders University v Austrálii. Po letech experimentů popsali zcela nový typ chemické reakce, která se odehrává v molekulách obsahujících řetězce atomů síry.

A její chování je natolik neobvyklé, že chemiky okamžitě zaujalo.

Reakce, kterou vědci označují jako trisulfidová metateze, totiž probíhá způsobem, který byl dosud považován za velmi nepravděpodobný.

Molekuly, které si vyměňují konce

Abychom pochopili, proč je tento objev tak zajímavý, je potřeba se krátce podívat na to, jak fungují chemické vazby.

Molekuly jsou tvořeny atomy, které drží pohromadě díky chemickým vazbám. Ty se mohou za určitých podmínek přerušit a znovu vytvořit v jiné konfiguraci. Právě tak vznikají nové látky.

U sloučenin obsahujících síru se často setkáváme s tzv. disulfidovými vazbami, tedy spojeními dvou atomů síry (S–S). Ty jsou velmi důležité například v biologii – stabilizují strukturu proteinů a hrají roli v mnoha biochemických procesech.

Existuje ale i méně studovaná varianta: trisulfidy, tedy řetězce tří atomů síry spojených za sebou.

Chemicky se zapisují jako:

R–S–S–S–R

kde „R“ představuje zbytek molekuly.

Právě tyto molekuly se staly středem pozornosti nového výzkumu.

Reakce, která by neměla být tak snadná

V chemii je běžné, že k přeskupení molekul potřebujete energii. Reakce se často spouštějí zahřátím, světlem, nebo katalyzátorem.

U trisulfidů to platilo dvojnásob. Předchozí výzkumy ukazovaly, že jejich přeskupování obvykle vyžaduje teploty mezi 80 a 150 °C, a i tak může trvat hodiny nebo dny, než reakce dosáhne rovnováhy.

Jenže během experimentů s polymery obsahujícími síru si vědci všimli něčeho zvláštního. Když některé trisulfidové molekuly rozpustili v určitých rozpouštědlech – například v dimethylformamidu – začaly se přeskupovat prakticky okamžitě - bez zahřívání, bez katalyzátorů, bez jakéhokoli vnějšího zásahu. Stačilo je jednoduše rozpustit.

Chemický „tanec“ molekul

Při nové reakci dochází k tomu, že dvě trisulfidové molekuly si vymění koncové části.

Pokud máme dvě molekuly:

R1–S–S–S–R1
R2–S–S–S–R2

mohou se během reakce změnit na:

R1–S–S–S–R2
R2–S–S–S–R1

Tento proces se v chemii nazývá metateze – doslova „výměna partnerů“.

Pozoruhodné je, jak rychle k ní dochází. V některých případech systém dosáhne rovnováhy během několika sekund při pokojové teplotě. A stejně snadno se může vrátit zpět. Taková kombinace rychlosti, reverzibility a selektivity je v chemii mimořádně cenná.

Proč je síra tak zvláštní prvek

Síra patří mezi prvky, které mají velmi bohatou chemii. Dokáže vytvářet dlouhé řetězce a různé typy vazeb, což z ní dělá důležitý stavební kámen mnoha molekul. Najdeme ji například v proteinech, v polymerech, v léčivech, i ve vulkanizované gumě.

Právě schopnost síry vytvářet a přerušovat vazby je důvodem, proč se používá v řadě moderních materiálů. Nově objevená reakce tuto vlastnost posouvá ještě dál.

Plast, který lze „rozebrat“

Jednou z prvních aplikací nové reakce je výroba recyklovatelných polymerů.

Vědci vytvořili plast, jehož molekulární řetězce jsou spojeny právě trisulfidovými vazbami. Materiál lze normálně používat, ale když přijde čas na recyklaci, je možné ho rozebrat zpět na původní stavební bloky.

To je jeden z velkých cílů moderní chemie – vytvářet materiály, které lze po použití rozložit a znovu sestavit. Pokud se tato technologie rozšíří, mohla by pomoci řešit problém plastového odpadu.

Pomoc při vývoji léků

Nová reakce by mohla najít využití také v medicíně. Vědci už ukázali, že ji lze použít při úpravě velmi komplexní protinádorové molekuly calicheamicinu. Tento extrémně silný přírodní toxin se používá v některých moderních protinádorových terapiích.

Schopnost rychle a selektivně upravovat podobné molekuly by mohla urychlit vývoj nových léčiv. A to je oblast, kde i malý pokrok může mít obrovský dopad.

Když chemie překvapí

Objev úplně nové chemické reakce je v dnešní době poměrně vzácný. Většina výzkumu totiž spočívá v rozšiřování a vylepšování už známých procesů.

Proto když vědci narazí na reakci, která je rychlá, probíhá při pokojové teplotě, nevyžaduje katalyzátor a má praktické využití, přitahuje to okamžitou pozornost chemické komunity.

Jak poznamenal jeden z autorů studie, chemik Justin Chalker z Flinders University, podobné objevy jsou stále vzácnější – a právě proto tak vzrušující.

A přesto se čas od času stane, že si molekuly začnou „dělat věci po svém“ a otevřou vědcům úplně nové možnosti.

Věděli jste, že…

...síra je jedním z mála prvků, který dokáže vytvářet řetězce desítek atomů spojených za sebou? Tyto struktury připomínají drobné molekulární řetízky – a právě jejich schopnost přeskupovat se je důvodem, proč chemie síry hraje klíčovou roli v moderních materiálech, medicíně i průmyslu.

Jen málokdo ví, co je vlastně oheň. Přesto změnil planetu víc než cokoli jiného

16 faktů o Titanu: proč je Saturnův měsíc světem, který je Zemi nejblíž – i když na něm nemůžeme žít

Český vědec, jehož léky změnily celý svět: Ve farmacii je jeho jméno pojmem, doma ho ale skoro neznáme

Zdroje: Science Direct, Science Alert, PubMed Central, Nature, img ai generated leonardo ai

Reklama

Další články z Kód Enigma

Podivné monstrum z hlubin už 160 let straší zoology. Co opravdu viděl Giglioli uprostřed oceánu?

Webb našel v jediné mladé galaxii až tři černé díry současně. Dvě dělí jen 620 světelných let – proč se ještě nesrazily?

Když se dvě černé díry dostanou dostatečně blízko, gravitace by je měla postupně přivést ke společnému...

Přistání na Lukle má jeden zásadní problém. Když ho pilot pochopí pozdě, už není kam uhnout

Z okénka se nejprve objeví Himálaj. Pak úzké údolí, svahy a nakonec něco, co vedle běžného letiště vypadá...

Dva kilometry pod povrchem našli svět, který tam neměl být. Tajemství jeskyně Krubera sahá ještě hlouběji

Na povrchu je jen otvor ve vápencovém masivu západního Kavkazu. Pod ním se ale rozbíhá systém propastí,...

Fyzikové chtěli konečně zjistit, jak se taví diamant. Výsledek vyřešil dvacet let starou záhadu

Diamant je symbolem téměř nezničitelného materiálu. Ani on ale není věčný. Fyzikové z Lawrence Livermore...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

Všechny články tohoto autora →

Vybrali jsme pro vás Magazíny a zajímavosti

Trik odemkne 20krát rychlejší internet u O2 na celou hodinu. Úřad už se ptá, jestli je to v pořádku

Stačí spustit Speedtest a internet O2 jede hodinu bez limitu. Český telekomunikační úřad za to operátorovi...

Mobify.cz

dnes, 18:19

4 min

Její příběh: Ženy na loď nesměly. Jeanne Baret se proto stala Jeanem a obeplula svět

Když Jeanne Baret v roce 1767 nastupovala na francouzskou loď Étoile, nebyla na seznamu posádky žádná...

Poudree.cz

dnes, 18:04

9 min

Šéf atletů hodnotí propadák, rozladěný byl už dřív. S trenéry probere i citlivou věc

Výkony českých atletů na mistrovství Evropy reprezentačního šéftrenéra Pavla Sluku zklamaly. Řekl to...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 18:03

Čtyři týdny po operaci. Poslední věc, co o svém stavu Vingegaard řekl, vyznívá nadějně

Od pádu, který ukončil jeho Tour, uplynuly téměř čtyři týdny. Od poslední zprávy o jeho stavu dva. Jonas...

SportWin

dnes, 17:53

2 min

Zahrada na konci léta nemusí ztrácet krásu. Těchto 7 změn ji promění až do podzimu

Zahrada na konci léta může kvést až do zámrazu. Několika jednoduchými změnami můžete záhony, terasu i místo...

Planeta zahrady

dnes, 17:47

3 min

Reklama

Liberec - Slavia 0:1. Ve šlágru pod Ještědem udeřili sešívaní, velmi kuriózním gólem

Sledujte online přenos z utkání čtvrtého kola fotbalové Chance Ligy mezi Slovanem Liberec a Slavií Praha.

Aktuálně.cz - Sport

Živě

dnes, 17:36

Letní bouřky neohrožují jen střechy. Přepětí ničí i elektroniku

Letní bouřka nepředstavuje riziko jen pro samotný dům. Zásah do elektrického vedení může vyvolat napěťovou...

Trade-off

dnes, 17:35

2 min

Většinu ČR zasáhnou v pondělí silné bouřky. I nadále platí riziko vzniku požárů

Většinu Česka zasáhnou v pondělí silné bouřky s nárazy větru a kroupami. Vyplývá to z výstrahy, kterou dnes...

Hradecká Drbna

dnes, 17:35

1 min

Bejlek zvládla v Cincinnati další české derby, proti Krejčíkové měla ale více práce

Sára Bejlek uspěla i ve druhém českém souboji na tenisovém turnaji v Cincinnati. Nad Barborou Krejčíkovou...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 17:35

Rekonstrukce ZŠ Švermova v Liberci skončí až na podzim, výuku to neohrozí

Přestavba pavilonu městské Základní školy Švermova v Liberci - Františkově skončí až na podzim. Prodloužení...

Liberecká Drbna

dnes, 17:34

1 min

Reklama

Pozor v nemocnici v Jihlavě. Stavba nového pavilonu od úterý omezí jeden z vjezdů

Kvůli stavbě nového pavilonu a parkovacího domu bude v jihlavské nemocnici od úterý uzavřený vjezd do ulice...

Jihlavská Drbna

dnes, 17:18

1 min

Upír z Feratu: Cenzurní zásahy výrazně ovlivnily film. Vadila nahota, západní elementy i pohled na organický motor

Snímek Upír z Feratu spojil rychlá auta a napínavou atmosféru. Zákulisí vzniku odhaluje organické rekvizity...

V Telce

dnes, 17:14

3 min

I v neděli padaly teplotní rekordy. Nejtepleji bylo na Moravě a ve Slezsku

Na téměř čtvrtině meteorologických stanic v Česku měřicích přes 30 let v neděli padly teplotní rekordy....

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 17:13

Obraz Panny Marie Pomocné z poutního místa Maria Hilf se vrátil do Zlatých Hor

Obraz Panny Marie Pomocné, který věřící na Zlatohorsku uctívají již 300 let, prošel restaurátorskou dílnou....

Hanácká Drbna

dnes, 17:12

2 min

Silnice u Hradce nad Moravicí bude až do října částečně uzavřená, začínají opravy

Řidiči na Opavsku by se měli připravit na komplikace. Dělníci začnou od zítřka opravovat silnici I/57 u...

Ostravská Drbna

dnes, 17:12

1 min

Reklama

Deníček efjedniček – Kde skončí letošní sezóna?

Máte už abstinenční příznaky? Zkraťte si čekání na restart sezóny naší novou epizodou pořadu Deníček...

SvětFormule.cz

dnes, 17:05

1 min

Boreliózy v Jihočeském kraji výrazně přibylo, hygienici letos evidují už 630 případů

Jihočeští hygienici letos evidují výrazně více případů lymeské boreliózy než ve stejném období loňského...

Budějcká Drbna

dnes, 17:00

1 min

Sytá polévka z uzeného masa a zeleniny: Rychlý recept pro hladové strávníky, který zahřeje i dodá energii

Polévka z uzeného masa je přesně ten typ jídla, který voní po celém bytě a nikoho nemusíte dvakrát volat ke...

Cooky.cz

dnes, 16:58

4 min

Španělská média informují, že Sainz v týdnu prodlouží kontrakt

Budoucnost Carlose Sainze stále zůstává nevyřešená, protože Španěl neskrývá velkou nespokojenost se...

SvětFormule.cz

dnes, 16:56

1 min

Nejde to, ale to nikoho nezajímá. Apple chce revoluční skleněný iPhone bez jediného rámečku a výřezu

Apple podle několika nezávislých zdrojů z dodavatelského řetězce pracuje na výročním iPhonu, který má...

Mobify.cz

dnes, 16:56

4 min

Reklama

Babiš Senát neumí, přesto může letos posílit. Vybíráme pět jeho největších nadějí

Senátní volby jsou dlouhodobě pro Andreje Babiše a jeho hnutí ANO složitá disciplína. Letos jde ale do...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 16:55

Člen Divadla Sklep Jan Boháč zemřel po nehodě na kole ve Slavonicích

Ve Slavonicích na Jindřichohradecku zemřel v noci na neděli ve věku 70 let Jan Boháč, výrazná osobnost...

Budějcká Drbna

dnes, 16:55

1 min

Maliny zamražené na tácu a maliny zamražené v misce chutnají úplně jinak. Rozdíl je v jednom kroku, který většina lidí vynechá

Maliny patří k nejoblíbenějším typům ovoce. Bohužel jako i u většiny dalších druhů, je období malin jen...

Chalupáři-Zahrádkáři

dnes, 16:52

2 min

Kouč Priske o mizerném startu sezony: Musíme se ujistit, že ty špatné výkony už se nebudou opakovat

Dvě ligové porážky, evropský debakl v Lyonu a až poté domácí výhra 4:1 nad Teplicemi. Brian Priske ví, že...

SportyŽivě

dnes, 16:50

3 min

Záclony v Česku mizí z oken. Nahradí je neviditelné bezúdržbové zařízení ovládané mobilem

Představte si okno, které nemusíte zakrývat závěsem ani žaluzií. Jedním stisknutím tlačítka se průhledná...

NESPECHEJ.cz

dnes, 16:30

4 min

Reklama

Ani jogurt, ani tvaroh. Na popáleniny od slunce spolehlivě funguje pouze jediná věc

Horká kůže po dni stráveném na slunci lidi žene k lednici pro studený jogurt nebo tvaroh. Tradiční rada...

FAJNTIP.cz

dnes, 16:30

3 min

Al Caponemu se říkalo „Zjizvená tvář“. Opravdu měl ve tváři 3 jizvy. Zasloužil si je

Nejenom násilí, brutalita, veřejná pomoc lidem či obchod s alkoholem i hazardními hrami. Také jizvy budou...

NESPECHEJ.cz

dnes, 16:30

3 min

Hustota kostí ovlivňuje délku i kvalitu života. Co jíst, aby byly kosti zdravé?

Je-li vám více než 60 let a nešťastnou náhodou spadnete a zlomíte si kyčelní kloub, až s třicetiprocentní...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 16:11

Ohnivé peklo na řeckém ostrově si vyžádalo nejméně dvě oběti

Při dvou požárech, které v neděli vypukly na řeckém ostrově Salamina nedaleko Atén, zahynuli dva lidé. S...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 16:08

V roce 2010 si objednal Nokie, dorazily mu až v roce 2026. Nešly přes Českou poštu, ležely ve skladu kvůli válce v Libyi

Libyjský obchodník čekal na zásilku telefonů 16 let. Nedorazily kvůli kolapsu země, která se dodnes...

Mobify.cz

dnes, 16:08

4 min

Reklama

Haaland si ani neškrtl. Arsenal na úvod sezony vymazal Manchester City

Fotbalisté Arsenalu vyhráli poosmnácté anglický Superpohár. Ligový mistr zdolal v Cardiffu vítěze...

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 16:07

V Českých Budějovicích zemřela po násilném útoku žena. Pachatele policie dopadla

Kriminalisté v Českých Budějovicích vyšetřují násilný čin, při kterém zemřela žena. Podle policie ji napadl...

Budějcká Drbna

dnes, 16:05

1 min

Pokojovky mohou prospívat i lidem, kteří na ně věčně zapomínají. Stačí držet pár pravidel

Většina pokojovek neumírá na zanedbání. Umírá na přebytek snahy ve špatných podmínkách, hlavně na zálivku,...

Chalupáři-Zahrádkáři

dnes, 16:04

4 min

Pečovatelská služba Prahy 2 získala prestižní ocenění za péči o seniory

Pečovatelská služba Centra sociálních služeb Praha 2 získala pětihvězdičkovou Značku kvality od Asociace...

Pražská Drbna

dnes, 16:00

1 min

Pečte s láskou: Křehké domácí rakvičky s vanilkovou šlehačkou

Upečte si dokonalé domácí žloutkové rakvičky se šlehačkou! Objevte tradiční recept na křehké cukrářské...

Cooky.cz

dnes, 15:56

4 min

Reklama

Fotbalisté Ostravy porazili Artis Brno 1:0, nováček stále čeká na první výhru

Fotbalisté Ostravy ve 4. kole první ligy udolali Artis Brno 1:0. Jedinou branku dal v osmé minutě Michal...

Brněnská Drbna

dnes, 15:50

2 min

Ukrajinský deník: Válka mě připravila o psa, manžela a teď i o auto

Výbuch byl silný, přesně na hraně toho, kdy už se vrhám na zem, nebo to stoicky ustojím. Tohle jsem ustál....

Aktuálně.cz - Názory

dnes, 15:41

Gmail dostal chytrou funkci, která vám ušetří hodiny práce. O nic se starat nemusíte, vše udělá místo vás

Gmail s umělou inteligencí Gemini nově umí naplánovat skupinovou schůzku za vás. Stačí odpovědět na mail a...

Mobify.cz

dnes, 15:34

4 min

Mucholapka zavře past za zlomek sekundy bez svalů i vody. Má na to jen jednu sekundu

Voda je na první cvaknutí mucholapky příliš pomalá, stokrát pomalejší, než past potřebuje. Francouzští...

VědaŽivě.cz

dnes, 15:32

4 min

Fabriky v ČSSR je chrlily po tisících kusech. Dnes mají pro sběratele cenu 8–10 000 Kč. Má je doma kdekdo

Možná vám v dětství svítila na psací stůl, když jste psali úkoly, nebo stála vedle babiččina ušáku na...

FAJNTIP.cz

dnes, 15:30

4 min

Reklama

Doporučujeme

Právě u nás vyšlo

Ukrajinský deník: Válka mě připravila o psa, manžela a teď i o auto

Přistání na Lukle má jeden zásadní problém. Když ho pilot pochopí pozdě, už není kam uhnout

Celá kapela Mirai si kvůli vážné nemoci kytaristy oholila hlavu. Všechno začalo bleskovou operací

Zločinecké dětství obávaného šéfa šéfů Al Caponeho. Už od malička to byl nebezpečný výrostek

Škoda tyhle fotky minout: S cedníkem na zatmění nebo s popelnicí na hlavě

Zobrazit více

Reklama