Ученые Санкт-Петербургского государственного университета сумели соединить молекулы органических и неорганических веществ. Как предполагают химики, этот подход позволит увеличить растворимость катализаторов и тем самым существенно снизить их загрузку в реакциях. Редакция журнала Inorganic Chemistry Frontiers, в котором была опубликована статья, попросила авторов подготовить иллюстрацию для его обложки — это является свидетельством признания особой значимости работы. К воплощению задумки химиков подключились студенты-дизайнеры Университета.
Иллюстрация к статье химиков СПбГУ
© Анна Соколова
Современная химия делится на несколько направлений. Среди них одними из основных являются органическая химия, которая занимается веществами, которые существуют в природе или подобны им, и неорганическая — изучающая вещества так называемой неживой природы. По словам одного из авторов исследования, ассистента Института химии СПбГУ Антона Рожкова, уже в самих названиях направлений заложена идея их несовместимости или даже противопоставления. Именно поэтому симбиоз органических и неорганических веществ всегда был предметом особого интереса исследователей.
Группа химиков из Санкт-Петербургского государственного университета, Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН и Университета Балеарских островов (Испания) обратила внимание на очень слабые, но множественные взаимодействия, возникающие между поверхностями молекул неорганической соли (так называемого треугольного кластера ацетат палладия) и органическими соединениями — электрондефицитными ароматическими системами.
«Исследуя эти процессы, мы поняли, каким образом можно совмещать некоторые органические и неорганические системы. За счет слабых межмолекулярных нековалентных взаимодействий, долгое время остававшихся не замеченными учеными, органика присоединяется к неорганической поверхности, создавая органо-неорганические фрагменты. Можно сказать, что треугольный кластер неорганической поверхности оказался обернут органическими молекулами. Именно поэтому в названии нашей статьи есть фраза «органика заворачивает неорганику»», — объяснил Антон Рожков.
Результаты проведенных исследований помогут, как считают авторы, решить проблему повышения растворимости катализаторов при проведении реакций. Это позволит в перспективе снизить загрузку катализатора, что, учитывая высокую стоимость многих каталитических систем, является крайне актуальной задачей.
«За высокий уровень проведенных исследований, а также их значимость для науки редакция журнала Inorganic Chemistry Frontiers (Королевское химическое общество, Великобритания) предложила нам опубликовать иллюстрацию к нашей статье на обложке. Отмечу, что этот журнал в настоящее время имеет самый высокий рейтинг среди всех изданий в области неорганической химии и иллюстрация на обложке — весьма престижна. За помощью в ее создании я обратился в университетскую лабораторию дизайна DESIS, работы которой я видел на выставках», — рассказал Антон Рожков.
Химики попросили дизайнеров создать графическую концепцию для обложки издания научного журнала, которая отражала бы основную идею публикации — связь органического и неорганического.
Идея изобразить уробороса (змею, поедающую собственный хвост) была предложена авторами научной статьи. Уроборос у представителей естественных наук ассоциируется с органической химией и даже является частью герба Института химии СПбГУ. Это связано с легендой, что немецкий ученый Фридрих Август Кекуле во сне увидел змею, поедающую собственный хвост. И этот образ натолкнул его на мысль о циклической формуле бензола — одного из основополагающих соединений органической химии. В свою очередь, треугольник (символизирующий треугольный кластер палладия) как неживая форма создает контраст с органической формой змеи и соотносится со структурой химического соединения неорганической химии.
«В течение недели была разработана основная графическая концепция, сконструированы 3D-модели змеи и треугольника. Модель молекулы представили научные сотрудники Института химии. Важно было также равнозначно показать все основные элементы. Поэтому довольно непростым делом для меня оказался поиск композиционного решения. В итоге я сделала выбор в пользу разделения химических и метафорических элементов на разные планы», — отметила автор обложки, студентка 1 курса магистратуры программы «Графический дизайн» Анна Соколова.
По мнению Антона Рожкова, обложка журнала не только отлично передает содержание статьи, но и является таким же символом союза противоположностей, как и соединение органической и неорганической химии. «Представители естественных наук провели химический эксперимент и опубликовали результаты в научном журнале. А наши коллеги гуманитарного направления помогли в том, что было нам не под силу, — подготовили для статьи прекрасную иллюстрацию. Наше сотрудничество — пример симбиоза различных направлений внутри единого университета», — сказал ученый.
Исследование было поддержано грантами Российского научного фонда 19-13-00338 и 21-73-10030.
Статья опубликована в журнале Inorganic Chemistry Frontiers
Источник: Пресс-служба СПбГУ
