В 1865 году немецкий химик Фридрих Август Кекуле ненадолго задремал у камина. Во сне он увидел змей — они извивались, свивались в клубки, а одна укусила себя за хвост. Проснувшись, Кекуле понял: уроборос, который ему привиделся, и есть структура молекулы бензола, которую он так долго искал, — кольцо, или цикл.
Сон Кекуле перевернул химическую науку, приведя позже к открытию видоизмененных кольцевых молекул — гетероциклов. На архитектуре этих небольших органических структур основана наша ДНК, они же управляют множеством процессов в организме: от передачи нервного сигнала до заживления ран. Но это не все — из гетероциклов получились идеальные каркасы, открывающие химикам огромный спектр возможностей по синтезу веществ с кастомными свойствами: от взрывчатки до лекарств.
Гетероциклы буквально окружают нас: кофеин в кофе, морфин в обезболивающих, хлорофилл в листьях — все это гетероциклы. Даже экран, с которого вы читаете этот текст, работает благодаря полупроводникам на основе гетероциклических соединений.
В России гетероциклами занимается команда доктора химических наук Леонида Ферштата — за них ученый получил Национальную премию в области технологий будущего «Вызов». В тексте ниже расскажем об этих веществах, без которых была бы невозможна органическая жизнь. А также сделаем небольшой обзор проектов группы Ферштата в области медицины, аэрокосмоса и гибридных органо-неорганических материалов. Гетероциклы мало обсуждают вне научных кругов, а между тем, они определяют нашу жизнь в самых разных сферах, что будет видно из текста.
Читать далее