Список нерешенных задач по химии

Это список нерешенных проблем по химии . Задачи по химии считаются нерешенными, если эксперт в этой области считает ее нерешенной или когда несколько экспертов в этой области расходятся во мнениях относительно решения проблемы.

Задачи по физической химии [ править ]

Можно ли довести температуру перехода высокотемпературных сверхпроводников до комнатной температуры ?
Как спин-орбитальное взаимодействие , другие релятивистские поправки и межэлектронные эффекты изменяют химию транс-актинидов ? ^[1]^[2]
Возможна ли литий-воздушная батарея ? ^[3]

Проблемы органической химии [ править ]

Какова природа гомохиральности в биомолекулах? ^[4]
наблюдается ускоренная кинетика Почему для некоторых органических реакций на границе раздела вода-органика ? ^[5]^{[ нужен неосновной источник ]}
Реакции замещения арилдиазониевых солей (дедиазотирования) протекают преимущественно 1 _{по SN} или по радикальному механизму ? ^[6]
Может ли электрохимическая ячейка надежно осуществлять органические окислительно-восстановительные реакции ? ^[7]
Какие реакции «классической органической химии» допускают хиральные катализаторы ?
- Можно ли построить четверичный атом углерода с произвольными (различимыми) заместителями и стереохимией?
Могут ли искусственные ферменты заменить необходимость в защитных группах при модификации чувствительных соединений? ^[8]

Проблемы неорганической химии [ править ]

Существуют ли молекулы, которые обязательно содержат фи-связь ?
Существует ли менее трудоемкий и энергозатратный метод титана очистки , чем процесс Кролла ? ^[9]
ли азот Принимает метастабильные аллотропы при стандартных условиях ? ^[10]
Могут ли новые растворители или другие методы сделать прямое улавливание углерода экономичным? ^[11]
- Может ли искусственный фотосинтез производить какое-либо обычное топливо ? ^[12]
Каков надежный метод синтеза и стабилизации цепных аллотропов серы и углерода ?

Проблемы биохимии [ править ]

Кинетика ферментов . Почему некоторые ферменты демонстрируют кинетику, превышающую скорость диффузии? ^[13]
сворачивания белка Проблема : возможно ли предсказать вторичную, третичную и четвертичную структуру полипептидной последовательности, основываясь исключительно на информации о последовательности и окружающей среде? Обратная задача сворачивания белка: возможно ли создать полипептидную последовательность, которая будет принимать заданную структуру в определенных условиях окружающей среды? ^[4]^[14] В последние годы это было достигнуто для нескольких малых глобулярных белков. ^[15] В 2020 году было объявлено, что AlphaFold от Google , нейронная сеть, основанная на искусственном интеллекте DeepMind , способна предсказывать окончательную форму белка исключительно на основе его аминокислотной цепи с точностью около 90% на тестовом образце белков, используемых команда. ^[16]
РНК Проблема сворачивания : возможно ли точно предсказать вторичную, третичную и четвертичную структуру последовательности полирибонуклеиновой кислоты на основе ее последовательности и окружения?
Дизайн белка : возможно ли создать высокоактивные ферменты de novo для любой желаемой реакции? ^[17]
Биосинтез . Могут ли желаемые молекулы, природные продукты или иные продукты быть произведены с высоким выходом путем манипулирования путями биосинтеза? ^[18]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Филип Болл (ноябрь 2010 г.). «Может ли элемент 137 действительно означать конец периодической таблицы? Филип Болл исследует доказательства» . Химический мир . Королевское химическое общество .
^ Морсс, Лестер Р.; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан, ред. (2006). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5 .
^ Кристенсен, Дж.; Альбертус, П.; Санчес-Каррера, РС; Ломанн, Т.; Козинский, Б.; Лидтке, Р.; Ахмед, Дж.; Койич, А. (2012). «Критический обзор литий-воздушных батарей» . Журнал Электрохимического общества . 159 (2): Р1. дои : 10.1149/2.086202jes .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Так много еще нужно знать» . Наука . 309 (5731): 78–102. Июль 2005 г. doi : 10.1126/science.309.5731.78b . ПМИД 15994524 .
^ Нараян, Шридхар; Малдун, Джон; Финн, МГ; Фокин Валерий Владимирович; Колб, Хартмут К.; Шарплесс, К. Барри (2005). « На воде»: уникальная реакционная способность органических соединений в водной суспензии» . Angewandte Chemie, международное издание . 44 (21): 3275–3279. дои : 10.1002/anie.200462883 . ПМИД 15844112 .
^ Уссинг Р., Синглтон А. (февраль 2005 г.). «Изотопные эффекты, динамика и механизм сольволиза катионов арилдиазония в воде» . Журнал Американского химического общества . 127 (9): 2888–2889. дои : 10.1021/ja043918p . ПМИД 15740124 .
^ Лоу, Дерек (24 августа 2017 г.). «Электрохимия для всех» . В Трубопроводе . Американская ассоциация содействия развитию науки . Проверено 23 августа 2023 г.
^ Майлз, Нед Картер (5 августа 2023 г.). « Бесконечные возможности»: химики меняют молекулы атом за атомом» . Наблюдатель . ISSN 0029-7712 . Проверено 24 августа 2023 г.
^ Поттер, Брайан. «История Титана» . Строительная физика . Проверено 24 августа 2023 г. В 1950-х годах предполагалось, что появится более совершенный процесс производства титановой губки, который заменит процесс Кролла, который представляет собой трудоемкий и энергоемкий периодический процесс, который необходимо выполнять в инертной атмосфере. Но такой процесс так и не был реализован… аналогично, превращение губчатого титана в металл — это энерго- и капиталоемкий процесс, [который] также мало изменился с 1950-х годов.
^ Льюарс, Эррол Г. (2008). Чудесное моделирование: вычислительное предвидение новых молекул . Springer Science+Business Media . стр. 141–63. дои : 10.1007/978-1-4020-6973-4 . ISBN 978-1-4020-6972-7 .
^ Санс-Перес, Элой С.; Мердок, Кристофер Р.; Дидас, Стефани А.; Джонс, Кристофер В. (12 октября 2016 г.). «Прямое улавливание углекислого газа из окружающего воздуха» . Химические обзоры . 116 (19): 11840–11876. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00173 . ПМИД 27560307 .
^ Стайринг, Стенбьерн (21 декабря 2011 г.). «Искусственный фотосинтез солнечного топлива» . Фарадеевские дискуссии . 155 (Предварительная статья): 357–376. Бибкод : 2012ФаДи..155..357С . дои : 10.1039/C1FD00113B . ПМИД 22470985 .
^ Се М., Бреновиц М. (август 1997 г.). «Сравнение кинетики ассоциации ДНК тетрамера репрессора Lac, его димерного мутанта LacIadi и нативного димерного репрессора Gal» . Ж. Биол. Хим . 272 (35): 22092–6. дои : 10.1074/jbc.272.35.22092 . ПМИД 9268351 .
^ Кинг, Джонатан (2007). «MIT OpenCourseWare — 7.88J / 5.48J / 7.24J / 10.543J Проблема сворачивания белка, конспекты лекций осени 2007 г. — 1» . MIT OpenCourseWare . Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года . Проверено 22 июня 2013 г.
^ Дилл К.А.; и др. (июнь 2008 г.). «Проблема сворачивания белка» . Анну Рев Биофиз . 37 : 289–316. doi : 10.1146/annurev.biophys.37.092707.153558 . ПМК 2443096 . ПМИД 18573083 .
^ Каллауэй, Юэн (30 ноября 2020 г.). « Это изменит всё»: искусственный интеллект DeepMind совершает гигантский скачок в решении белковых структур» . Природа . 588 (7837): 203–204. Бибкод : 2020Natur.588..203C . дои : 10.1038/d41586-020-03348-4 . ПМИД 33257889 . S2CID 227243204 .
^ «Принципы конструирования идеальных белковых структур. | Лаборатория Бейкера» . Архивировано из оригинала 1 апреля 2013 г. Проверено 19 декабря 2012 г.
^ Перальта-Яхья, Памела П.; Чжан, Фучжун; Дель Кардайр, Стивен Б.; Кислинг, Джей Д. (2012). «Микробная инженерия для производства современного биотоплива». Природа . 488 (7411): 320–328. Бибкод : 2012Natur.488..320P . дои : 10.1038/nature11478 . ПМИД 22895337 . S2CID 4423203 .

Внешние ссылки [ править ]

«Первые 25 из 125 важных вопросов, которые встанут перед научными исследованиями в течение следующей четверти века» . Наука . 309 (125 лет). 1 июля 2005 г.
Нерешенные проблемы в нанотехнологиях: химическая обработка путем самосборки - Мэтью Тиррелл - Департамент химической инженерии и материалов, Лаборатория исследования материалов, Калифорнийский институт наносистем, Калифорнийский университет, Санта-Барбара [Документ по ссылке отсутствует, 20 августа 2016 г.]

[1] Филип Болл (ноябрь 2010 г.). «Может ли элемент 137 действительно означать конец периодической таблицы? Филип Болл исследует доказательства» . Химический мир . Королевское химическое общество .

[transactinides-2] Морсс, Лестер Р.; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан, ред. (2006). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5 .

[Christensen2012-3] Кристенсен, Дж.; Альбертус, П.; Санчес-Каррера, РС; Ломанн, Т.; Козинский, Б.; Лидтке, Р.; Ахмед, Дж.; Койич, А. (2012). «Критический обзор литий-воздушных батарей» . Журнал Электрохимического общества . 159 (2): Р1. дои : 10.1149/2.086202jes .

[Science-4] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Так много еще нужно знать» . Наука . 309 (5731): 78–102. Июль 2005 г. doi : 10.1126/science.309.5731.78b . ПМИД 15994524 .

[5] Нараян, Шридхар; Малдун, Джон; Финн, МГ; Фокин Валерий Владимирович; Колб, Хартмут К.; Шарплесс, К. Барри (2005). « На воде»: уникальная реакционная способность органических соединений в водной суспензии» . Angewandte Chemie, международное издание . 44 (21): 3275–3279. дои : 10.1002/anie.200462883 . ПМИД 15844112 .

[6] Уссинг Р., Синглтон А. (февраль 2005 г.). «Изотопные эффекты, динамика и механизм сольволиза катионов арилдиазония в воде» . Журнал Американского химического общества . 127 (9): 2888–2889. дои : 10.1021/ja043918p . ПМИД 15740124 .

[7] Лоу, Дерек (24 августа 2017 г.). «Электрохимия для всех» . В Трубопроводе . Американская ассоциация содействия развитию науки . Проверено 23 августа 2023 г.

[8] Майлз, Нед Картер (5 августа 2023 г.). « Бесконечные возможности»: химики меняют молекулы атом за атомом» . Наблюдатель . ISSN 0029-7712 . Проверено 24 августа 2023 г.

[9] Поттер, Брайан. «История Титана» . Строительная физика . Проверено 24 августа 2023 г. В 1950-х годах предполагалось, что появится более совершенный процесс производства титановой губки, который заменит процесс Кролла, который представляет собой трудоемкий и энергоемкий периодический процесс, который необходимо выполнять в инертной атмосфере. Но такой процесс так и не был реализован… аналогично, превращение губчатого титана в металл — это энерго- и капиталоемкий процесс, [который] также мало изменился с 1950-х годов.

[Lewars-10] Льюарс, Эррол Г. (2008). Чудесное моделирование: вычислительное предвидение новых молекул . Springer Science+Business Media . стр. 141–63. дои : 10.1007/978-1-4020-6973-4 . ISBN 978-1-4020-6972-7 .

[ReviewDAC2016-11] Санс-Перес, Элой С.; Мердок, Кристофер Р.; Дидас, Стефани А.; Джонс, Кристофер В. (12 октября 2016 г.). «Прямое улавливание углекислого газа из окружающего воздуха» . Химические обзоры . 116 (19): 11840–11876. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00173 . ПМИД 27560307 .

[Styring-12] Стайринг, Стенбьерн (21 декабря 2011 г.). «Искусственный фотосинтез солнечного топлива» . Фарадеевские дискуссии . 155 (Предварительная статья): 357–376. Бибкод : 2012ФаДи..155..357С . дои : 10.1039/C1FD00113B . ПМИД 22470985 .

[13] Се М., Бреновиц М. (август 1997 г.). «Сравнение кинетики ассоциации ДНК тетрамера репрессора Lac, его димерного мутанта LacIadi и нативного димерного репрессора Gal» . Ж. Биол. Хим . 272 (35): 22092–6. дои : 10.1074/jbc.272.35.22092 . ПМИД 9268351 .

[14] Кинг, Джонатан (2007). «MIT OpenCourseWare — 7.88J / 5.48J / 7.24J / 10.543J Проблема сворачивания белка, конспекты лекций осени 2007 г. — 1» . MIT OpenCourseWare . Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года . Проверено 22 июня 2013 г.

[15] Дилл К.А.; и др. (июнь 2008 г.). «Проблема сворачивания белка» . Анну Рев Биофиз . 37 : 289–316. doi : 10.1146/annurev.biophys.37.092707.153558 . ПМК 2443096 . ПМИД 18573083 .

[16] Каллауэй, Юэн (30 ноября 2020 г.). « Это изменит всё»: искусственный интеллект DeepMind совершает гигантский скачок в решении белковых структур» . Природа . 588 (7837): 203–204. Бибкод : 2020Natur.588..203C . дои : 10.1038/d41586-020-03348-4 . ПМИД 33257889 . S2CID 227243204 .

[17] «Принципы конструирования идеальных белковых структур. | Лаборатория Бейкера» . Архивировано из оригинала 1 апреля 2013 г. Проверено 19 декабря 2012 г.

[18] Перальта-Яхья, Памела П.; Чжан, Фучжун; Дель Кардайр, Стивен Б.; Кислинг, Джей Д. (2012). «Микробная инженерия для производства современного биотоплива». Природа . 488 (7411): 320–328. Бибкод : 2012Natur.488..320P . дои : 10.1038/nature11478 . ПМИД 22895337 . S2CID 4423203 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]