Айзек Азимов. Удивительные свойства Тиотимолина
Давно известно, что растворимость органических соединений в полярных растворителях, к которым принадлежит, например, вода, повышается, если к углеводородному остову молекул присоединены гидрофильные, то есть влаголюбивые группы. Исследовавшие эту проблему Файншрайбер и Хравлек утверждают, что с увеличением гидрофильности время растворения приближается к нулю. То, что этот вывод не совсем верен, было доказано, когда обнаружилось свойство тиотимолина растворяться в воде — в соотношении 1 грамм на миллилитр — за минус 1,12 секунды, другими словами, до того, как к нему добавляют воду. Установлено, что тиотимолин содержит 14 гидроксильных групп, две аминогруппы и одну сульфогруппу. Присутствие вдобавок к этому нитрогруппы пока не подтверждено, и нет еще никаких данных о строении углеводородной основы, хотя представляется несомненным наличие по меньшей мере частичной ароматической структуры. Тот факт, что вещество растворяется перед добавлением воды, естественно привел к попыткам не добавлять воду после того, как тиотимолин растворился. К счастью для закона сохранения массы — энергии это еще ни разу не удалось, так как растворение никогда не происходило, если потом на самом деле не добавляли воду.
Конечно, тут же встал вопрос о том как тиотимолин может «знать» заранее, будет ли в конце концов добавлена вода или нет. Хотя это, строго говоря, и не относится к нашей области — физической химии, в течение прошлого года было опубликовано много новых материалов, касающихся психологических и философских проблем отсюда вытекающих. Определение времени растворения тиотимолина затруднено тем, что оно изменяется в широких пределах в зависимости от душевного состояния экспериментатора. Даже непродолжительные, легкие колебании при добавлении воды уменьшают отрицательное время растворения и нередко вообще сводят его к нулю (в пределах точности наблюдений). Чтобы избежать этого, было сконструировано механическое устройство, названное эндохронометром. Впервые об эндохронных свойствах тиотимолина было сообщено нами еще несколько лет назад. Однако, несмотря на заманчивые теоретические перспективы исследования тиотимолина шли вяло, преимущественно из-за разочаровывающего скептицизма, которым были встречены первые сообщения. Тем не менее наша лаборатория благодаря пожертвованиям Американской ассоциации развития количественной психиатрии успешно расширила свои ранние наблюдения в направлении, столь же непредвиденном, сколь и плодотворном.
ЭНДОХРОННЫЙ АТОМ УГЛЕРОДА Эндохронность тиотимолина неизбежно должна быть следствием его молекулярной структуры. Уже не раз шаг вперед в наших знаниях об атоме углерода вызывал важные открытия в химии. В XIX веке было установлено, что четыре валентных связи углерода направлены не к сторонам квадрата (как ради удобства мы и сейчас их изображаем на доске и в учебниках), а к четырем сторонам тетраэдра (рис. 1). Разница здесь в том, что в первом случае все четыре связи расположены в одной плоскости, а во втором — распределены по две между двумя взаимно перпендикулярными плоскостями. Тетраэдральная модель позволила объяснить такие явления, как оптическая изомерия, которою невозможно было понять в свете старой плоскостной модели атома углерода. Теперь можно расширить наши взгляды, и перейти от "тетраэдрального атома углерода" к "эндохронному атому углерода", в котором одна из двух плоскостей расположения валентных связей находится не в пространстве, а во времени. Во временной плоскости одна валентная связь простирается в будущее, а другая в прошлое. Такой атом углерода невозможно изобразить на бумаге, и мы даже не будем пытаться это сделать. Эндохронный атом углерода, очевидно, очень нестабилен и встречается крайне редко — насколько нам известно, только в молекуле тиотимолина. |
