Химики нашли ошибки в фундаментальных константах

Широко применяемые в химической науке константы, служащие основой для прогнозирования свойств молекул, содержат существенные погрешности. Обновленная версия этих фундаментальных констант позволит существенно повысить точность анализа молекулярных структур и прогнозирования их характеристик.

При создании новых веществ химикам нередко приходится изменять структуры уже известных соединений. Чтобы заранее оценить, каким образом внесенные изменения скажутся на их характеристиках, ученые применяют уравнение Гаммета. Оно помогает спрогнозировать, насколько сильно изменится взаимодействие вещества с биологическими молекулами внутри организма, говорится на сайте Российской академии наук.

В основе уравнения Гаммета лежат константы — постоянные величины, отражающие степень влияния определенных атомных группировок на распределение электронной плотности в молекуле. Несмотря на теоретическую точность метода, иногда наблюдаются расхождения между расчетными значениями и результатами экспериментов. Например, бывает, что какая-то группа атомов должна притягивать электроны, но на деле она их отталкивает. Такие исключения долгое время оставались вне внимания химиков — их считали частными случаями.

Специалисты из Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН вместе с коллегами нашли выход из сложившейся ситуации, проанализировав взаимосвязь между экспериментально установленными параметрами, такими как длина химической связи, и известными константами Гаммета для ряда распространенных функциональных групп. Оказалось, что эта связь изменяется не постепенно, как предполагалось ранее, а резко и непредсказуемо. В результате используемые константы оказываются неспособными точно характеризовать реальное поведение указанных групп.