Мифы о хиральности, или Чем пахнет лимон

[andresol]

2021 год, октябрь, Стокгольм. Нобелевский комитет объявил, что премия этого года по химии присуждается Беньямину Листу и Дэвиду МакМиллану за разработку асимметрического органокатализа. В попытке донести до зрителей важность пространственного строения молекул шведский профессор Петер Сомфай привёл следующий пример: природное вещество лимонен может существовать в двух формах, которые соотносятся как предмет и несовместимое с ним зеркальное отражение. Такие формы называются энантиомерами и могут быть обозначены буквами “R” и “S” от латинского Rectus (прямой, правильный) и Sinister (левый, нехороший). И несмотря на то, что молекулы похожи как правая и левая рука, (R)-лимонен пахнет апельсином, а (S)-лимонен – лимоном. Профессор даже потряс двумя пробирками, содержащими, очевидно, две формы лимонена: «Вы можете сами унюхать разницу».

Ох, не знал Нобелевский комитет, когда готовил свою презентацию, какая статья из соседней Норвегии лежит в редакции Journal of Chemical Education («Журнала химического образования»). Трое учёных во главе с Лизой Квиттинген категорически заявили, что кочующий из учебника в учебник пример с разным запахом энантиомеров лимонена – не более, чем миф. Главным компонентом и апельсинового, и лимонного эфирного масла является (R)-лимонен, но он не пахнет апельсином. А (S)-лимонен, которого нет ни в лимонах, ни в апельсинах, не пахнет лимоном. Учебники должны быть переписаны:



Определение запаха веществ – процесс субъективный. Многое зависит от того, кто и как нюхает, как приготовлены образцы, есть ли контроль, какие инструкции даны нюхателям. Норвежцы набрали две группы нюхачей из студентов и коллег – всего около сотни человек возрастом от 12 до 80 лет. О тонкой психологии эксперимента говорит тот факт, что 28% участников смогли унюхать запах у триацетина, который в литературе считается веществом без запаха и использовался в качестве контроля. Другим контролем были эфирные масла фруктов, и с ними результат получился следующий: об апельсиновом масле 68% сказали, что оно пахнет апельсином, 18% – что лимоном, а оставшиеся 14% – что другими цитрусами. В лимонном масле лимон учуяли 74%, 13% – апельсин, и 13% – что-то другое.



Про (R)-лимонен технической чистоты (90%, получен из природного сырья) 50% участников сказали, что он пахнет апельсином, а 22%, что лимоном. Но стоит почистить вещество методом газовой хроматографии до 99%-ной чистоты, как уже 55% заявили, что от него несёт чем-то нецитрусовым, 9% были за лимон, и лишь 13% продолжили настаивать на апельсине в согласии с историей из учебников. С (S)-лимоненом той же 99%-ной чистоты результат был похожим: 52% за то, что цитрусом здесь не пахнет, 16% за лимон по учебнику, а 8% за апельсин .

Авторы пришли к выводу, что за апельсиновый запах ответственны другие вещества, встречающиеся в низкой концентрации. Хроматографический анализ апельсинового масла показывает «лес» пиков, каждый из которых соответствует какому-то химическому веществу, потенциально очень пахучему. Они сохраняются в (R)-лимонене технической чистоты, что могло привести к утверждению в учебниках о его апельсиновом запахе:



А вот лимонный запах (S)-лимонена – чистая выдумка. В лимонах этого вещества практически нет. Оно содержится в небольших количествах в траве цимбопогон, которую ещё называют «лимонное сорго» (lemongrass). А за лимонный запах собственно лимонов с большой вероятностью ответственна смесь двух изомерных альдегидов нераля и гераналя, которая ещё называется цитралем. В ней унюхали лимон 49% участников эксперимента, и в лимонном масле содержится около 3% цитраля: в 10 раз больше, чем в апельсиновом.



Вывод, что учебники (даже толстые и написанные мелким шрифтом) могут ошибаться, не удивил норвежских профессоров, а вот некоторые студенты расстроились: они хотели узнать, насколько чувствителен их нос, а оказалось, что правильного ответа не существует. Происхождение мифа по цепочке цитирований прослеживается до таблицы веществ и их запахов из статьи 1971 года в Science. Утверждение из высокорейтингового журнала десятилетиями перепечатывалось без сомнений, что оно может быть ошибочным. Хотя норвежцы были не первыми, кто заподозрил неладное. Ещё в 2019 году ютуб-канал Американского химического общества разместил видео, в котором они признавались, что в своём посте на фейсбуке ошибочно приписали энантиомерам лимонена запахи апельсина и лимона, и в комментариях их переубедили, что это миф.



Мне понятно желание популяризаторов науки найти простой и запоминающийся пример энантиомеров с разным запахом. Обычно, что такое хиральность, объясняют на пальцах, тем более, что это слово произошло от древнегреческого χείρ – «рука». Как нельзя совместить левую и правую ладони, так и некоторые химические вещества нельзя совместить поворотами и наложениями. И как правая и левая перчатки по-разному взаимодействуют с правой рукой (одна легко налезет, другая – нет), так и энантиомеры вещества должны по-разному реагировать с хиральными белковыми рецепторами запаха в человеческом носу (белки, как и почти все органические вещества в живой природе, существуют в виде только одного энантиомера):



Наука о пространственном строении молекул называется стереохимией. Мне понадобилась пара лет решения задач, кручения моделек и чтения статей, прежде чем я стал твёрдо понимать разницу между конформерами, энантиомерами, диастереомерами и прочими мезо-формами. А когда я рецензировал статьи для Journal of Molecular Structure, увидел, что некоторые профессора (из слабых университетов) так и не разобрались в том, что если в веществе есть несимметрично замещённая двойная связь, то возможны цис- и транс-изомеры. Ещё вспоминается, как студент Фила Барана (а это высший уровень органической химии в мире) синтезировал циклический пептид трипторубин А и две недели разбирался, почему ЯМР-спектр полученного им вещества не совпадает с природным соединением, пока не осознал, что напоролся на случай очень редкой, хитровывернутой стереохимии «неканонических атропизомеров»:



Для неспециалистов структурные формулы лимонена – чистая хиромантия: почему эти плоские линии-чёрточки показывают трёхмерную структуру и её зеркальное отражение?



Но Нобелевский комитет не может высокомерно заявить: «Чтобы понять, за что мы дали премию, надо лет пять изучать химию». В 2001 году, когда они давали премию за асимметрический металлокатализ, чтобы объяснить, что такое хиральность, они разместили на своём сайте игру с улитками (The Chirality Game):



А в 2021 году в пресс-релиз для простых людей поместили картинку с энантиомерами лимонена, пахнущими лимоном и апельсином, несмотря на то, что этот миф уже был опровергнут:



В объяснении для учёных на нобелевском сайте этой картинки нет. Зато там написано: «Первый пример применения малых хиральных органических молекул в качестве катализаторов приписывается Бредигу и Фиске, которые в 1912 году показали, что присоединение циановодорода (HCN) к бензальдегиду с образованием соответствующих циангидринов катализируется хиральными основаниями хинином и хинидином». Что не помешало журналистам писать, что Нобелевскую премию МакМиллану и Листу дали за то, что они первыми применили органические катализаторы для асимметрического синтеза.

Зато мифический пример с лимоненом из «популярного» пресс-релиза попал в сообщение о химическом Нобеле в «Нью-Йорк Таймз». Скажете, что это журналисты – что с них взять. Но тот же миф повторяется и на сайте Института Макса Планка, где работает Беньямин Лист, и в сообщении о премии в некогда известном журнале «Химия и жизнь»: «Например, один оптический изомер лимонена пахнет лимоном, а другой, зеркальный, — апельсином». Я и раньше ловил «Химию и жизнь» на химических неточностях. Но если бы я сам решил написать пост о Нобеле в прошлом октябре, то с высокой вероятностью тоже перепечатал бы миф о лимонене, не задумавшись его перепроверить. В посте о Капице мне пеняли, что я беру цитаты, не проверяя первоисточник: времена такие – мало, кто проверяет.

Апельсин и лимон – очень яркий образ. В видео о премии на одном из самых популярных ютуб-каналов о химии Periodic Videos профессор Мартин Полякофф показывает зрителям те же два фрукта:



И взял он их именно из презентации Нобелевского комитета. У видео набралось почти 200 тысяч просмотров – больше, чем у официального объявления премии (135 тысяч). Они и на заглавную картинку видео поместили дольку апельсина, хотя апельсин никакого отношения к работам МакМиллана и Листа не имеет (кроме мифа об энантиомерах лимонена). Им в комментариях написали, что лимонен не пахнет ни лимоном, ни апельсином, но кто читает комментарии на ютубе?



Сам Дэвид МакМиллан в своей нобелевской лекции подобной ошибки не допустил. Он тоже привёл пример по-разному пахнущих энантиомеров, но не лимонена, а карвона: (R)-карвон пахнет мятой, а (S)-карвон – тмином (это наблюдение подтверждают минимум три независимых исследования). Мол, учёным, чтобы различить эти два вещества, нужен сложный прибор, а моя трёхлетняя дочь может своим носом почувствовать разницу:



Не попался в ловушку с лимоненом и мой жж-френд Гриша Молев (grihanm), который сделал свой обзор Нобеля (текст на «Элементах» и видео на ютубе). Разницу между энантиомерами он решил продемонстрировать на примере лекарства талидомида. Очень известная история, которую я слышал десятки раз, но и с ней не всё гладко в плане чёткого разделения, что (R)-талидомид – лекарство, а (S)-талидомид – яд.



С 1957 года в Европе талидомид стали прописывать для лечения тревожности, бессонницы и тошноты при беременности. Но очень скоро заметили, что дети стали рождаться с уродствами, часто несовместимыми с жизнью. Причиной назначили один из энантиомеров талидомида (о точных молекулярных механизмах действия до сих пор нет консенсуса). Случился большой скандал, лекарство сняли с продажи и ужесточили требования к клиническим испытаниям. Но мифом является то, что трагедии удалось бы избежать, если бы женщинам давали только один энантиомер талидомида. Атом углерода, связанный с четырьмя разными группами и отвечающий за хиральность талидомида, в организме может относительно легко потерять атом водорода, перейти в плоскую форму с тремя заместителями, к которой атом водорода может снова присоединиться равновероятно с любой из сторон, давая 50-50 смесь (R)- и (S)-талидомида. Поэтому даже если принимать чистый лекарственный энантиомер, он превратится в ядовитого собрата. Идеального примера о важности асимметрического синтеза (получения только одного из энантиомеров) из талидомида не получается:



В связи с обзором Гриши хочу развеять ещё один маленький миф, что якобы я в своём августовском посте о МакМиллане предсказал, что ему дадут Нобелевскую премию. Я дословно написал: «МакМиллан каждый год публикует всё новые реакции в Science и Nature и в глубине души, наверняка, надеется, что ему когда-нибудь дадут Нобеля, если не за фотокатализ, так за энантиоселективный органокатализ, в котором он тоже наследил». Тогда я сам не верил, что он получит премию, а тем более так скоро. То, что я решил написать о МакМиллане за полтора месяца до объявления премий – не более, чем забавное совпадение.

Я вообще осторожный скептик. Вижу, что Википедия сообщает в статье о лимонене: «D-лимонен ((R)-энантиомер) обладает цитрусовым запахом и используется в качестве отдушки в парфюмерии и в производстве ароматизаторов. Запах L-лимонена ((S)-энантиомер) имеет ярко выраженный запах хвои, этот энантиомер также используется в качестве отдушки». Должен ли я поправить Википедию со ссылкой на статью норвежцев и видео ACS, что чистый лимонен цитрусами не пахнет? Но откуда я знаю, что эти норвежцы нюхали?

Когда речь заходит об опровержении мифов, важно задать вопрос: кто проверяет проверяльщиков? Кто дал суровым норвежцам право нюхать за всё человечество? За утончённых французов, пламенных итальянцев и первобытных охотников за лимонами из долины Ганга? У них же была небольшая подгруппа испытуемых, которая унюхала апельсин в чистом (R)-лимонене, а лимон в (S)-лимонене. Это если мы верим, что они честные люди и действительно проводили эксперименты по всем правилам, а не нюхали вещества через маску по зуму. Сколько статей по психологии было отозвано, когда оказывалось, что главный автор ничего не тестировал, а придумал все результаты и ответы от балды, чтобы опубликоваться в Science с научной сенсацией.

Может, не надо переписывать учебники и отказываться от красивого примера, а проще вывести генномодифицированные лимоны с (S)-лимоненом? Хорошо известный мне Джон Хартвиг (мой руководитель на постдоке; ему Нобель я давно предсказываю) с коллегами из Беркли в том же октябре 2021 года описал в статье в Nature Chemistry генную модификацию кишечной палочки, чтобы она производила как раз (S)-лимонен. А ещё они вводили в неё дополнительные белки, чтобы создать в клетках бактерий искусственный металлофермент с иридием в активном центре для катализа циклопропанирования полученного лимонена. Наглядная демонстрация, что мы можем создавать организмы, синтезирующие неприродные соединения:



Но чтобы (S)-лимонен запа́х лимоном, придётся генномодифицировать людей, а такое ни один регулятор не разрешит: кто знает, чем тогда начнёт пахнуть (R)-лимонен.

***

Спонсор сегодняшнего поста – наше приложение «Фрукты и овощи» (iOS, Android). В том смысле, что пока приложения приносят стабильный доход, я могу позволить себе читать и писать о химии.



В нашем эппе можно угадывать по картинкам не только фрукты и овощи, но и ягоды, орехи и специи. А вот мобильное приложение, которое позволяло бы отгадывать фрукты по запаху или на вкус, ещё никто не создал.

Comments

[experiment8or.livejournal.com]

О, классно! Сохраню себе и передеалю лекции.
Интересно, химически синтезированные, а не изолированные из природных источников стереоизомеры пахнут чем? Кто-то проводил эксперимент?

[http://users.livejournal.com/kroshka_enot_/]

Та же мысль. Хотя стереоспецифично собрать руками такую молекулу... Уж проще сварить как сварится, и на колонке поделить. Там, если повезет, и хиральная чистота повыше будет.

[greygreengo.livejournal.com]

Обоняние — единственное чувство у человека которое имеет прямой доступ в памяти мозга (гиппокамп) (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%BF) а не через распознающие аналитические разделы мозга как зрительный, слуховой или тактильные центры, которые сначала распознают сигнал, а только затем записывают его.

[andresol.livejournal.com]

Я не биолог, не могу сообразить, что из вашего утвреждения следует. Мне важно, что пахучие вещества запускают нервно-психическую реакцию после связывания с обонятельными белковыми рецепторами на слизистой носа. А на субъективное восприятие запаха конкретным человеком множество факторов должно влиять. Авторы статьи отбирали тех, кто уже знал, как пахнут апельсины и лимоны, но мы вряд ли знаем, как память об этих запахах хранится в мозгу у разных людей.

[kriptonik.livejournal.com]

Особенно мне нравится про отряд нюхачей... Моя жена очень любит духи и когда мы заезжаем в торговый центр, она что то покупает, но еще ей на бумажку брызгают пробники и вот я тот самый нюхач🙄 Там апельсины в перемешку с помидорами и дезодорантом из туалета. Она еще так удивляется, — это же (любая марка) 70 евро, а вот это 30. 😁 Вообще было интересно почитать, возьму на вооружение.

[andresol.livejournal.com]

В статье они двумя разными методами нюхали: 1) подгоняли движениями ладони к носу пары из пробирки; 2) тоже с бумажки нюхали. Я про себя не уверен, что я нанюхал бы, но тут главная идея, что правильного ответа нет. Как люди скажут, так и будет в учебниках, а не наоборот.

Парфюмерия – большая область и связанная с химией, но я в духа́х совершенно не разбираюсь.

[motek.livejournal.com]

Очень интересно, спасибо. Когда-то учила это конечно но никаких таких примеров «из жизни» не помню, а может нам и не рассказывали. Про лимонен не было, я бы запомнила. Вообще мне кажется что это изначально звучит неправдоподобным совпадением, слишком эти фрукты похожи, вот мята и тмин это логично (или я ошибаюсь?).

А D- и L- изомеры это из той же серии? Существует D и L глюкоза, обе одинаково сладкие на вкус но в природе насколько я знаю есть только одна из них и только она содержит калории.

[andresol.livejournal.com]

Когда я статью читал, задумался, отличил бы я апельсин от лимона по запаху. Мы давно их в виде свежих фруктов не покупали. Норвежцы тоже с эфирными маслами не на 100% угадали. Но как пример детям, лимон и апельсин может быть понятнее, чем тмин. Но получается, что и в лимонном, и в апельсиновом масле один и тот же энантиомер (R)-лимонен (это логично с точки зрения их похожести: похожие биохимические процессы идут), а за запах отвечают другие вещества, которые друг другу не энантиомеры.

D- и L- из той же серии. Это тоже обозначение энантиомеров, но более древнее, сохранившееся из 19 века. Оно по традиции продолжает использоваться для сахаров, включая глюкозу, у которых природный энантиомер D-, и для аминокислот, которые в основном встречаются в виде L-. По современной номенклатуре D-глюкозу можно назвать (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-Pentahydroxyhexanal, потому что в ней четыре атома углерода с четырьмя разными заместителями каждый и каждому из них можно присвоить (R)- или (S)-конфигурацию.

Вся наша биохимия заточена, чтобы производить и перерабатывать только один энантиомер глюкозы. Почему природа выбрала именно D-глюкозу, а не L-глюкозу – неразрешённая научная загадка. На другой планете может оказаться жизнь с L-сахарами и D-аминокислотами.

[annum-per-annum.livejournal.com]

Интересно, спасибо. Но "rectus" в переводе с латыни ни разу не "правый", а "прямой".

[andresol.livejournal.com]

Забавно получается: значит, ещё один миф, потому что сейчас поискал, что в куче англоязычных и русскоязычных источников о происхождении обозначений R/S для энантиомеров пишут, что от слова rectus – «правый». Те, кто придумывали эту номенклатуру, не знали латынь?

В словаре rectus — прямой, dexter — правый, а laevus или sinister — левый. Мне представляется, что было желание придумать замену существовавшей D/L-номенклатуре, которую уже в комментариях упоминали, с другими буквами. Для «левого» нашёлся синоним на "S", а вместо «правого» пришлось взять «прямой». В посте поправлю.

[2born.livejournal.com]

Да, жалко миф, красивый, но истина дороже! :)))))))

[andresol.livejournal.com]

Можно приводить пример с карвоном (мята и тмин). Вроде, его никто не опровергает, хотя после работы норвежцев кажется, что по-хорошему надо всё перенюхать.
Или отказаться от упоминания конкретного вещества и для широкой аудитории объяснять, что два энантиомера являются зеркальными отражениями, но могут при этом пахнуть по-разному, например, лимоном и апельсином (подставьте два любимых контрастных запаха).

[inkognitov.livejournal.com]

Хм, а почему S- и R-лимонены должны различно пахнуть?

[andresol.livejournal.com]

Они не должны, но могут пахнуть по-разному. Хочется учёным найти пример близкий к жизни, чтобы продемонстрировать вещи, которые без долгой теории не объяснить. Но часто в итоге ещё больше запутывают неподготовленную публику.

[kokainetto4ka.livejournal.com]

В первой или второй серии "Breaking Bad" на уроке химии разбирают хиральность на примере как раз упомянутого не вполне однозначного талидомида))

[andresol.livejournal.com]

Я помню, что он объяснял школьникам хиральность. Про талидомид не вспомнил бы, но верю: этот пример очень много, где приводят. Я перед постом только статью в Wikipedia о нём прочитал. Похоже, что там ни один из энантиомеров, ни их смесь свойствами против бессонницы и тошноты не обладала. Зато тератогенный эффект заинтересовал других учёных, которые добились одобрения талидомида, как лекарства против проказы и некоторых видов рака (с запретом давать беременным).

В общем, история намного запутаннее, чем обычно рассказывают, но для общей публики сойдёт, чтобы показать важность хиральности и асимметрического катализа: пострадавшие дети были, талидомид в теории может быть разделён на энантиомеры (о рацемизации в организме обычно молчат), и с тех пор все лекарства, которые могут существовать в энантиомерных формах, заставляют получать и тестировать в отдельной форме. Поэтому химикам-органикам есть, чем заняться и за что получать премии.

[m-cardholder.livejournal.com]

Я тоже был под влиянием этого мифа. Кажется, он был в книжке Смита.

Мне кажется, что я где-то читал, что за запахи могут отвечать не конкретные вещества, а их смеси. Т.е. не 'за запах апельсина отвечает примесь неизвестно чего в лимонене', а 'апельсином пахнет такая-то смесь лимонена и других веществ'. При этом, в чистом виде любое вещество из смеси может пахнуть по-другому.
Впрочем, не знаю, правда ли это.

[andresol.livejournal.com]

Смита я 20 лет назад читал, не помню уже. Мог и быть: пример наглядный, продолжит переходить из публикации в публикацию, статьёй в J. Chem. Ed. его не убьёшь. Мне она случайно на глаза попалась, когда я искал тему для поста, и мне вспомнилось, что я в видео от Periodic Videos недавно видел лимон и апельсин в кадре.

Норвежцы пишут о том, что за запах апельсина или лимона, скорее всего, ответственна смесь многих веществ. Поэтому они конкретные компоненты и не пытались выделять. Только с цитралем (который уже смесь) проверили, что он пахнет в основном лимоном, содержится в лимоне, поэтому может за часть лимонного запаха отвечать. Запах цитрусов вряд ли особенно изучают и культивируют, а вот с вином носятся, и там сотни веществ, ответственных за различие вкуса и запаха отдельных сортов.

Ещё же важно отличать, что, например, вещество может быть выделено из рыбы, в лимоне не существовать, но при этом по нашим субъективным чувствам пахнуть лимоном. Поэтому об утверждении «(S)-лимонен пахнет лимоном» ещё можно спорить: субъективно кому-то его запах может показаться похожим на лимон; но «(S)-лимонен ответственен за запах лимонов» – точно миф, слишком много против него экспериментальных фактов.

[saint-dragon.livejournal.com]

Oh no! И сразу перед глазами всплыла лаба, к которой нам притаскивали кучу блендеров и перегонок!

Довольно странно вообще запахи так классифицировать — этот пахнет лимоном, а тот яблоком. Неужели в самом деле есть какое-то растение или фрукт, у которого запах обусловлен одним-единственным веществом? Хороший рисерч — современный, небось хотели новый тест на ковид придумать, и кстати — им бы надо было еще всех нюхальщиков протестировать, а то мало ли чего — вон сколько спекуляций про ковид и запахи

[andresol.livejournal.com]

Вы в лабе выделяли пахнущие вещества из растений? У нас я такого не помню.

Почти все природные запахи обусловлены смесями веществ, но по ним классифицируют запахи чистых веществ. Как приятные (пахнет розой или апельсином), так и неприятные (тухлые яйца или рыба). Я не могу придумать, как по-другому запахи классифицировать. Их не уложить в числовую шкалу, как цвета по длине волны.
Если и есть растения, за запах которых отвечает одно соединение, то это исключения. Я знаю, что запах чеснока приписывают аллицину (https://en.wikipedia.org/wiki/Allicin), который в чесноке и содержится.

[xray2.livejournal.com]

Про странную хиральность — мне на днях попался образец, который наверное правильно назвать "atropisomerically enriched", с a.e. 79%.

[andresol.livejournal.com]

Не помню, чтобы видел такое обозначение "a.e.", но если хочется подчеркнуть, что это не "ee" и не "dr", а именно атропизомеры, то почему бы и нет?
В целом, я против использования excess, лучше ratio (90:10). Мне кажется, что так понятнее в общем случае, где нет устойчивой традиции.

[drbernat.livejournal.com]

Интересно, что за столько лет никто из парфюмерной / пищевой химии не обнаружил ошибки. Видимо, значимость такого открытия имеет сугубо справочное значение.

В биологии непрерывное вскрытие таких вот подводных камней со времнем и привело к раздуванию количества необходимых контрольных экспериментов до такого уровня, что статья в том же Science теперь требует многих лет работы большого числа людей.

[andresol.livejournal.com]

В парфюмерной химии работают с (R)-лимоненом, полученным из апельсинов с такой чистотой, что он пахнет апельсинами. А с (S)-лимоненом и дела не имеют. Но знание о том, что пример из учебников – миф, было и до статьи норвежцев. Может, и от парфюмеров. Мне представляется, что и эта статья окончательно пример с лимоненом не вычеркнет. Его же приводят не в разделе «химия запахов», а для объяснения важности хиральности. Там важен общий принцип, что энантиомеры могут пахнуть по-разному, а конкретное вещество и запахи не так важны.

Если я правильно помню, несколько лет назад учёные из Novartis взялись перепроверить 50 классических статей из Nature и Science и смогли воспроизвести только 7. От авторов сколько экспериментов ни требуй, уверенности, что другие люди смогут их воспроизвести не будет. Если это откровенное жульничество, то жулик быстро любую таблицу составит, любую картинку нафотошопит — такой красоты, что никакой рецензент не придерётся. Только честным исследователям время тратить придётся на ненужные эксперименты.

[callisto-13.livejournal.com]

Как на счет лимонной и уксусной кислоты?

[andresol.livejournal.com]

Для демонстрации хиральности они не годятся: существуют в виде одного стереоизомера каждая.

А в плане не они ли ответственны за запах лимонов (и/или апельсинов) – не знаю, в тех источниках, которые я для этого поста прочитал, они не упоминаются. У чистой лимонной кислоты нет запаха, что неудивительно: у неё очень высокая температура кипения, она раньше разлагается, и паров лимонной кислоты при нормальных условиях будет крайне мало. Уксусная кислота пахнет да ещё как, но не цитрусами. Она может быть одним из десятков, сотен соединений, которые отвечают за запах реальных лимонов (и апельсинов), но не главным.

[alexkhurshudov.livejournal.com]

Все правильно написал автор. Цитрусовые содержат массу разных ароматических веществ, запахи определяются их комбинацией. А люди разные — кто-то к каким-то определенным запахам нечувствительны. Простая вещь: курильщик не чувствует, что пахнет табаком, а его некурящая жена — прекрасно чувствует...

[andresol.livejournal.com]

Вот с такой субъективностью приходится жить. А систематические исследования с широкой выборкой нюхающих участников без особой причины никто проводить не будет. Современные химики, получая новые вещества, редко пишут, какой у них запах. Прошли времена, когда всё, что получили, нюхали или пробовали на вкус.

P.S. Химик-органик не напишет «ароматические вещества» в значении пахнущие, обладающие запахом ;) Так закрепилось, что ароматикой называют производные бензольного кольца (и некоторых других систем — спор, что такое ароматичность в химии, до сих пор не разрешён).

[angel-ira7.livejournal.com]

о, как! лимонен и лимошмел)))нобелевка..эка)))

[viktor-privalov.livejournal.com]

Это не миф, но субъективная оценка конкретного человека - ежу понятно.
В том же фосгене нет "травяных" органических соединений , однако люди перед отравлением отмечают запах сена - вновь миф, который следует немедленно разоблачить?
...
Собака хоть гениталии вылизывает, когда делать нечего. А чем обусловленны подобные расследования блохеров для меня большая загадка. Ну да, хомячки наставят лайков, и шо..?

[andresol.livejournal.com]

Так кто по-вашему прав: Нобелевский комитет или норвежские учёные? Они не могут быть правы одновременно.

[oleg-ivanov-lj.livejournal.com]

Альфа и бетта глюкоза, как я понимаю. тоже хиральные близнецы (я совсем не химик, если что). Но из одной получается целюлоза, а из другой крахмал. Если б можно было опилки жрать так, как мы едим картоху?! Проблемы голода в мире не существовало бы!

[andresol.livejournal.com]

Нет, они не энантиомеры, а диастереомеры – вещества с принципиально разными свойствами. Они не зеркальные отражения, а пространственные изомеры: в альфа-глюкозе -OH при первом атоме углерода находится с другой стороны кольцы от -CH₂OH, в бета-глюкозе — с той же.



В растворе они превращаются друг в друга через открытую форму глюкозы. А зеркальным изомером съедобной D-глюкозы будет L-глюкоза, о которой уже упоминали в комментариях. Да, в стереохимии всё сложно, и это ещё простой случай, о котором учат в школе.

Целлюлоза и крахмал содержат остатки бета- и альфа-глюкозы соответственно, но они полимеры. Их свойства от свойства глюкозы (мономера) отличаются, как свойства пластика полиэтилена от газа этилена. Если бы разумными стали не приматы, а, например, коровы, которые могут перерабатывать целлюлозу, проблемы голода не было бы? Да сожрали бы всё, что можно сожрать и точно так же голодали бы.

[valermon.livejournal.com]

Как страшно жить!

[andresol.livejournal.com]

Работы МакМиллана и Листа, за которые дали Нобелевскую премию 2021 года, не имеют отношения ни к запахам, ни к апельсином. У них свои проблемы на мой субъективный взгляд: неоригинально, без практического применения, работ такого уровня в органике множество, почему надо именно им давать.

Лимонен, апельсины и лимоны появились, когда учёные и журналисты поняли, что не знают, как рассказать простым людям о том, за что дали Нобеля. Решили рассказать про нечто имеющее очень косвенное отношение, зато красивое и понятное. А вот сели ли они в лужу – решать вам. Кому верить — Нобелевскому комитету и статье 1971 года или норвежским исследователям и их статье в J. Chem. Ed.?

Если бы человечеству очень-очень понадобилось узнать, чем пахнут чистые (R)- и (S)-лимонен, сделали бы нормальные испытания, как лекарства испытывают. Но есть вещи поважнее.

[Андрей Булыгин (from livejournal.com)]

напомнило роман Р. Желязны "Двери в песке"
Главный герой отзеркалил себя, чтобы синхронизироваться с симбионтом-ИИ
И как у него вкус и запахи поменялись или сохранились, если молекулы симметричные

[andresol.livejournal.com]

Да, фантасты пытались некоторые химические понятия и теории популяризовать, но все равно приходится каждый раз объяснять публике, что такое хиральность. Не вошло это понятие в обиход так, как вошли, например, чёрные дыры.

[(Anonymous)]

как понять и как совместить??? 1) белки, как и почти все органические вещества в живой природе, существуют в виде только одного энантиомера. 2) Но мифом является то, что трагедии удалось бы избежать, если бы женщинам давали только один энантиомер талидомида. Атом углерода, связанный с четырьмя разными группами и отвечающий за хиральность талидомида, в организме может относительно легко потерять атом водорода, перейти в плоскую форму с тремя заместителями, к которой атом водорода может снова присоединиться равновероятно с любой из сторон, давая 50-50 смесь (R)- и (S)-талидомида. Поэтому даже если принимать чистый лекарственный энантиомер, он превратится в ядовитого собрата.
разве организм не есть живая природа? как же там в живой природе организма образуется другой энантиомер, если не должен? или "почти все, но не все", и вот именно талидомид относится к числу весьма редких исключений? говорится здесь в комментариях о рацемизации в организме. "Рацемизация — химический термин. Обозначает преобразование оптически активного вещества или смеси, где присутствует только один энантиомер, в смесь, содержащую более одного энантиомера. Если рацемизация приводит к созданию смеси, где энантиомеры присутствуют в одинаковом количестве, то смесь считается рацемической". так если верен тезис выше обозначенный цифрой 1) то как раз в организме (в живой природе) не должно быть рацйемизаций. а они как назло — сплошь и рядом. ну и как же быть?

[andresol.livejournal.com]

Я потому и написал «почти все органические вещества в живой природе», а не все.

Если попытаться объяснить просто, то да, талидомид – исключение. Его хиральность обусловлена всего одним асимметрическим атомом углерода (такими называют атомы углерода, которые соединены с 4 разными группами-заместителями), и этот атом углерода может относительно легко потерять атом водорода в биологических условиях. Четырёхзамещённый углерод представляет собой трёхмерный тетраэдр (приблизительно), и зеркальные изомеры возможны. Трёхзамещённый углерод – плоский треугольник, в котором зеркальные изомеры невозможны. Хиральность талидомида теряется, и после присоединения атома водорода назад могут образоваться оба энантиомера талидомида, потому что водород может подойти с любой стороны плоского треугольника.

А белки содержат десятки и сотни асимметрических атомов углерода. Даже если бы поменялась конфигурация одного из них, не получился бы энантиомер белка, а диастереомер – похожее соединение, но не зеркальное отражение. Для энантиомера белка надо поменять конфигурацию всех асимметрических атомов углерода – такой процесс в организмах не идёт, слишком маловероятен. Но даже если мы возьмём одну аминокислоту (белки состоят из аминокислот) с одним асимметрическим атомом углерода, в биологических системах она будет существовать в виде одного энантиомера. Скорость рацемизации без специальных ферментов будет очень низкой. Такое химическое строение и свойства: атом водорода уходит не так легко, как в случае талидомида.

А если сложно, то надо, как я писал, садиться и долго изучать органическую химию и стереохимию, хотя бы по Википедии и ссылкам в ней. Я сам всего не знаю или многого не могу понять. Но разницу между энантиомерами и диастереомерами надо усвоить железно.

[masteroftheimpo.livejournal.com]

да, с талидомидом понятно, хорошо объяснили. вот это "Для энантиомера белка надо поменять конфигурацию всех асимметрических атомов углерода – такой процесс в организмах не идёт, слишком маловероятен" понятно. непонятно другое — кто и как проследил за тем, чтобы во всем живом мире планеты, в миллиардах организмов, которые, казалось бы, напрямую друг с другом не связаны, почти все органические вещества существуют только в виде одного энантиомера? в миллиардах организмов за миллиарды лет эволюции могло что-то и "съехать", даже если бы изначально было так,не правда ли? впрочем, мы не знаем, что было в начале, проблему абиогенеза никто не решил.

[andresol.livejournal.com]

Да, проблема в том, что мы пока не знаем, как может случиться абиогенез и тем более, как он случился на нашей планете. Проблема селекции одного энантиомера для живого имеет своё отдельное название «гомохиральность». Пока учёные допускают, что выбор, строить жизнь из L-аминокислот (как наша) или D- мог быть случайным (или следствием ещё не понятного физического закона). На других планетах может быть жизнь похожая на нашу, но из D-аминокислот, если там случайность сработала в другую сторону. Но на нашей планете, если уж образовались первые живые организмы с L-аминокислотами, то они и продолжали размножаться и эволюционировать. Могла ли жизнь заново возникнуть с D-аминокислотами? Непонятно: то ли процесс такой редкий, что и один раз на всю Землю много, то ли L-жизнь съедает D-жизнь очень быстро или хотя бы выигрывает в борьбе за ресурсы (тот же фосфор, необходимый для построения нуклеиновых кислот). Но функциональная L-жизнь уже не может превратиться в D- в ходе естественных химических реакций, слишком она сложна для этого, слишком многое надо поменять. Бактерии используют отдельные D-аминокислоты для построения своих веществ, но это не основа жизни. ДНК/РНК, а также ферменты остаются на D-сахарах и L-аминокислотах.

[daddyrihard.livejournal.com]

а можно как-то кратко сформулировать — о сути статьи.
а то ниче не понял.

[andresol.livejournal.com]

В учебной и популярной литературе приводили пример, что (R)-лимонен пахнет апельсином, а (S)-лимонен – лимоном. Но существовало мнение, что это не так. Авторы статьи из Норвегии решили проверить, кто прав. Получили относительно чистые вещества, набрали людей, которые их понюхали, и пришли к выводу, что (R)-лимонен не пахнет апельсином, а (S)-лимонен не пахнет лимоном (по крайней мере, для большинства норвежских студентов-химиков).

[randomdv.livejournal.com]

Про талидомид в Breaking Bad рассказывали еще, но не сказали, что может внутре измениться! Вобщем, миф обсуждали!

[andresol.livejournal.com]

В Breaking Bad почти вся химия неправильная. Иногда для того, чтобы люди не попытались по рецептам из сериала варить наркотики, иногда для того, чтобы сюжет получился занятный (гремучая ртуть взорвалась так, что раскидала бандитов; батарейки из ключей и лимонов хватило, чтобы завести машину). Но с талидомидом хотя продемонстрировать общий принцип: одна энантиомерная форма лекарства может быть лекарством, другая – ядом. В теории такое может быть, поэтому надо учитывать. Но есть ли конкретный пример вещества, который ведёт себя так безо всяких оговорок (и превращения лекарства в яд и обратно в организме), я не знаю. Поэтому берут талидомид: у него были реальные жертвы, а это впечатляет и запоминается.

[n z (from livejournal.com)]

На uc2 не хочешь никнейм сменить?

[andresol.livejournal.com]

Не хочу, потому что не понимаю, что это означает.