Поздравляем всех с Новым Годом!

Вспомним старый год.

Он прошел под знаком подготовки статьи с результатами, полученными в совершенно новой для нас области - спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР спектроскопии) и спектроскопии спонтанного комбинационного рассеяния света (СКР или рамановской спектроскопии).

Два года назад мы воспользовались предоставленой нам ресурсными центрами нашего университета возможностью получить спектр ЯМР и спектр СКР образцов материала антирелаксационного покрытия из альфа-олефина.

Альфа-олефин - это алкен - непредельный углеводород с одной двойной связью углерод-углерод, расположенной на конце углеродной цепочки, и остальными одиночными углерод-углеродными связями. Мы сравнили спектры материала до и после взаимодействия с парАми щелочного металла (калия, рубидия или цезия) и нашли существенные различия в них. Оказалось, что эти различия получаются вследствие изменения положения этой двойной С=С связи. Она перескакивает из альфа-положения (крайняя связь) в положение, связывающее внутренние атомы углерода. В таком случае говорят, что произошла реакция изомеризации алкена.Попытки найти химическую связь атома щелочного металла с углеродом не увенчалась успехом - соответствующей линии в ЯМР спектре не удалось обнаружить.

Таким образом оказалось, что атомы щелочного металла выступают в качестве катализатора (или составной части катализатора) реакции изомеризации алкена. Этим открытием мы поделились с нашим коллегой Дмитрием Будкером - профессором калифорнийского университета в Беркли и по совместительству директором исследовательского института в университете Майнца. Он инициировал исследование наших антирелаксационных покрытий у себя в лаборатории, по результатам которых было опубликована серия совместных статей. Дмитрий подключил к работе по расшифровки спектра ЯМР своего аспиранта Джона Блейчарда (по францизски Бланшарда). Олегу Юрьевичу удалось найти работы химиков по изомеризации алкенов в присутствии катализаторов, включающих атомы щелочного металла, и даже просто в присутствии щелочного металла.  Однако четкого описания механизма реакции в этих статьях нет.

Мы решили поискать квалифицированного в этой области химика на нашем химическом факультете. По ключевому слову "алкены" мы попали на сайт кафедры органической химии, возглавляемую профессором Александром Викторовичем Васильевым. Александр Викторович указал нам на то, что наиболее вероятным механизмом такой реакции является сигматропная реакция... .

Олег Юрьевич проработал литературу по сигматропным реакциям и нашел, что напрямую они не могут проходить в нашем случае. Однако, возможно образование "активированного комплекса" который позволяет обойти ограничения в прохождении сигматропной реакции в нашем случае. Природа этого комплекса пока не установлена.

Вот так желание получить максимально большие времена релаксации магнитной поляризации привели нас к необходимости изучения сигматропных реакций.

Вторым направлением работ было тесное сотрудничество с профессором Юджином (Евгением) Ползиком, директором Центра Квантовой Оптики в Институте Нильса Бора в Копенгагене. Значительную часть своих исследований Юджин проводит на ансамблях поляризованных атомов цезия в кюветах с антирелаксационным покрытием, которые изготавливаются по нашей технологии. По результатам таких исследований была опубликована статья в Nature.Physics, а сейчас проводятся исследования в области биомагнетизма. С помощью квантовых атомных магнитометров с миниатюрными кюветами регистрируется магнитный отклик от нерва лягушки, возбуждаемого электрическим потенциалом. Первые результаты представлены к публикации и приняты к рецензированию.

Для продвижения в этих работах нужно научиться изготавливать вакуумные стеклянные кюветы с плоскими окошками высокого оптического качества размером 0.5 х 0.5 мм. Причем окошки должны быть еще и просветлены на длину волны D_1 линии главного дублета цезия. Пока еще никто из известных нам компаний и институтов не научился их изготавливать. Первый, кто научится их делать получит преимущество в исследованиях, и сейчас значительные усилия направлены на разработку технологии изготовления таких микрокювет.