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

Comments

[experiment8or]

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

[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.

[andresol]

Согласен, что в таком случае их вывод был бы ещё убедительнее (если бы он подтвердился с полностью синтетическим лимоненом). Но как я понял, авторы статьи в первую очередь занимаются преподаванием. Они за использование GC других людей благодарят. Синтез только ради развенчания мифа о запахах делать не стали бы.

[andresol]

Спасибо. Они использовали (S)-лимонен, который был синтезирован из α-пинена (они уточняли эту информацию у продавца), потому что в природном сырье его очень мало.
Было бы интересно, конечно, сравнить запахи энантиомеров лимонена, полученных разными способами. Даже если в них остаётся 1% примесей, этот 1% может быть ответственен за запах, а примеси будут разные. Но это уже проект для синтетиков. (R)-лимонен настолько доступен из растительного сырья, что без особой причины его никто синтезировать не будет.

[greygreengo]

Обоняние - единственное чувство у человека которое имеет прямой доступ в памяти мозга (гиппокамп) а не через распознающие аналитические разделы мозга как зрительный, слуховой или тактильные центры, которые сначала распознают сигнал, а только затем записывают его.

[andresol]

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.

[greygreengo]

Какой-нибудь эскимос или эвенк, который не знает ни того, ни другого запаха, но зато знает двадцать запахов снега, все равно запомнит эти запахи еще до того, как проанализирует их. А остальные чувства - цвет полярного рассвета или силуэт белого медведя на льдине сначала будут проанализированы, и только потом запомнены.

[andresol]

У меня похожие мысли были. Запахи приходится описывать сравнениями с теми запахами, которые мы знаем или думаем, что знаем. Для них численной шкалы и прибора не подобрать. Все «электронные носы» будут детектировать конкретные соединения, но не человеческую психику, которая уловит запах лимона в самых разных соединениях, не имеющих отношения к лимону или общих структурных фрагментов.

[kriptonik]

[andresol]

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]

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]

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

[prometei_lj]

Извините, но природа выбрала рацемию. А вот дальше из этой рацемии выбирались именно те части, которые позволяли адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям постоянно растущей планете. Ну, а то, что адаптацию обзывают эволюцией, так ведь и на гравитацию тоже наговаривают - в природе ее нет, а у кого то в головах ее выше крыши.

[andresol]

Так ведь интересует конкретный механизм, по которому рацемические смеси превратились в чистые энантиомеры в живых организмах. Учёные знают несколько возможных для symmetry breaking (поляризованный свет, хиральность бета-распада, статистическая случайность) и для последующего enantiomeric enrichment, но какой именно сработал для жизни на Земле, никто пока не знает.

[annum_per_annum]

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

[andresol]

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.

[annum_per_annum]

Ну типа того, миф, да.

А те химики, специальности которых никак к медицине не относятся, изучают латынь?

Ну и слово есть ещё такое ("rectal"), которое медики любят приписывать некоторым пациентам на назначения, в котором сразу угадывается "rectus".

[andresol]

В начале 20 века, когда учились люди, придумавшие эту номенклатуру, химики могли латынь учить, но уже давно не учат