VINACHEM

Novichok - chất độc thần kinh cực mạnh

Năm 2018, một trong những chất độc thuộc dòng chất độc Novichok đã dẫn đến cuộc khủng hoảng ngoại giao kéo dài giữa Nga và các nước phương Tây. Hợp chất này (có khả năng là A-234) được cho là nguyên nhân khiến cựu điệp viên Nga Skripal và con gái bị đầu độc tại thành phố Salisbury (Anh). Cảnh sát Anh cho biết, một người phụ nữ khác đã qua đời tại Bệnh viện Salisbury 8 ngày sau khi tiếp xúc với vật nhiễm độc bị bỏ lại từ vụ tấn công trên.

Novichok là dòng chất độc thần kinh cực mạnh được phát triển từ thời Liên Xô, một hợp chất Novichok đã được miêu tả là mạnh gấp 5-8 lần chất độc thần kinh VX hủy diệt hàng loạt nổi tiếng. Theo các nhà điều tra Anh, lượng chất độc Novichok đựng trong chiếc lọ nước hoa nhỏ được sử dụng để đầu độc Skripal có thể giết chết hàng nghìn người. Hầu hết các hợp chất thuộc dòng Novichok được gọi là “vũ khí nhị phân”, tức là cấu tạo của chúng gồm hai thành phần vô hại riêng biệt và chỉ trở thành chất độc khi kết hợp lại với nhau.

Lặp lại phản ứng tổng hợp sau 60 năm

6 thập niên trước, các nhà khoa học đã tạo ra dimethylcalcium ([CaMe2]n) trong một phản ứng tổng hợp, nhưng kỳ tích này sau đó đã không bao giờ được lặp lại.

Năm 2018, các nhà hóa học Đức cuối cùng thông báo đã lặp lại được phản ứng tổng hợp để điều chế hợp chất tưởng chừng như đơn giản nói trên. Bí quyết của họ là lựa chọn nguyên liệu ban đầu thích hợp và tìm ra phương pháp loại bỏ các chất gây nhiễm bẩn phản ứng. Trong hóa học, [CaMe2]n được sử dụng để chế tạo tác nhân Grignard nặng, đặc biệt hữu ích trong các phản ứng hữu cơ.

Phân tử có hình dạng giống sao Thổ

Các nhà hóa học tại Viện Công nghệ Tokyo (Nhật Bản) đã tạo ra một “sao Thổ” nano ở dạng hợp chất siêu phân tử với phần lõi C60 bị bẫy giữ trong vòng tròn hydrocacbon lớn, tương tự như vành đai bao quanh sao Thổ. Vòng tròn hydrocacbon đó được tạo thành từ các antracene thế. Tương tác CH-p yếu đã giữ cho hệ thống duy trì liên kết với nhau.

Tổng hợp chất độc của nấm mũ tử thần

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp British Columbia (Mỹ) đã tìm ra quy trình điều chế a-amanitin, chất độc do nấm mũ tử thần tạo ra. Đây là một hợp chất octapeptit nhị vòng.

Nấm mũ tử thần là thủ phạm trong phần lớn các trường hợp tử vong do ăn nấm tình cờ hoặc đầu độc có chủ đích. Loại nấm này có liên quan đến cái chết của hoàng đế La Mã Claudius, một giáo hoàng và sa hoàng Nga. Nấm mũ tử thần thường mọc bên dưới những cây sồi trong rừng ở châu Âu. Nó trông giống nhiều loài nấm ăn được nên dễ gây nhầm lẫn. Tác nhân gây độc của nấm là a-amanitin (amatoxin), có thể gây tổn thương gan và thận đến mức không thể phục hồi. Theo ước tính, chỉ cần 30g chất độc amatoxin (tương đương một nửa cây nấm) là đủ để giết chết một người trưởng thành. Độc tính của nấm mũ tử thần không thay đổi, ngay cả sau khi nấu chín, sấy khô hoặc đông lạnh.

Hiện nay, độc tố amanitin cũng đang được ngành dược phẩm quan tâm như một tác nhân có tiềm năng trong điều trị ung thư.

Polyme gốc phá vỡ kỷ lục về tính dẫn điện

Các polyme gốc thường có tính dẫn điện kém hơn các hợp chất họ hàng dạng liên hợp của chúng - những chất này có các liên kết chuyển vị, cho phép điện tử di chuyển qua lại. Tuy nhiên, một polyme gốc hữu cơ mới, dạng không liên hợp, lại có độ dẫn điện lớn hơn 1000 lần các polyme gốc hữu cơ khác và vì vậy có thể được sử dụng trong pin hoặc màn hình. Vật liệu này là poly(4-glycidyloxy-2,2,6,6-tetra methylpiperidine-1-oxyl) (PTEO), nó có bộ khung ete mềm dẻo và các gốc nitroxit đối xứng. Các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Purdue (Mỹ) đã đạt được độ dẫn điện cao khác thường như trên bằng cách gia nhiệt polyme lên 80oC rồi làm nguội nó xuống nhiệt độ phòng. Trong quá trình này, khung xương polyme đã uốn cong, cho phép các nhóm nitroxit tạo thành các đường dẫn điện xuyên suốt vật liệu.

Graphen rỗng

Các nhà khoa học Tây Ban Nha đã áp dụng phương pháp tổng hợp hóa học để chế tạo graphen với các lỗ trống cỡ nano đặt ở những vị trí chính xác, nhờ đó tạo cho vật liệu này các tính chất bán dẫn và có thể sử dụng trong các bóng bán dẫn. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra graphen “đục lỗ” này bằng cách cho diphenyl-10,10’-dibromo-9,9’-bianthracene (DP-DBBA) thăng hoa vào chất nền bằng vàng trong chân không cực cao. Trong môi trường đó, graphen đã polyme hóa ở khoảng 200oC. Các bước gia nhiệt tiếp theo ở nhiệt độ cao đã tạo vòng và khử hydro của polyme, tạo thành các dải ruy-băng nano, sau đó làm cho các dải ruy-băng này nóng chảy, để lại các lỗ trống ở giữa.

Phân tử thắt nút lớn

Các nhà hóa học tại Đại học Tổng hợp Manchester (Anh) đã tạo ra một cấu trúc phân tử với 324 nguyên tử, bao gồm những vòng tròn liên tục đan kết với nhau tại 9 điểm giao. Đây là phân tử dạng nút phức tạp nhất đã được công bố từ trước đến nay. Phân tử này có 6 khối thành phần chứa các nhóm alken ở từng đầu và 3 nhóm bipyridyl ở giữa. Những phối tử đó đan xoắn xung quanh 6 ion sắt, liên kết với chúng nhờ các nguyên tử nitơ của bipyridyl. Bằng cách sử dụng chất xúc tác ruteni thông thường, nhóm nghiên cứu đã kết nối tất cả các phối tử với nhau thông qua các phản ứng chuyển vị khép kín vòng tròn, sau đó loại bỏ sắt và cuối cùng đã thu được vòng tròn kiểu thắt nút.

Tuy những phân tử dạng nút thắt này được xem như thể hiện của kỹ năng tổng hợp tinh xảo, các nhà nghiên cứu hy vọng một ngày nào đó chúng có thể được sử dụng như chất xúc tác hữu ích cho các ứng dụng tiếp theo.

LH

Theo Chemical & Engineering News, 12/2018