Uløste problemer i kemi

Kemiens uløste problemer omfatter oftest spørgsmål som: "Er det muligt at skabe en kemisk forbindelse X", "Er det muligt at nedbryde det ?", "Er det muligt at rense det fra urenheder?" osv. Sådanne problemer løses normalt ret hurtigt. Der er dog en række meget mere komplekse spørgsmål og problemer inden for kemi, hvoraf mange endnu ikke er løst og er et område med aktiv forskning. I kemi betragtes et problem som uløst, hvis en ekspert på området anser problemet for uløst, eller hvis flere eksperter er uenige om dets løsning.

Problemer med organisk kemi

• Solvolyse af norbornylkationen : Hvorfor er norbornylkationen så stabil? Er det symmetrisk? Hvis ja, hvorfor? For den usubstituerede norbornylkation er svarene på alle de stillede spørgsmål allerede fundet. Situationen med den substituerede kation er stadig uklar.
• I vandreaktioner: Hvorfor accelereres nogle organiske reaktioner på vandorganiske overflader? [en]
• Hvad er oprindelsen af ​​barrieren for rotation omkring bindingen i ethan - sterisk hindring eller hyperkonjugation (superkonjugation)?
• Hvad er oprindelsen af ​​alfa-effekten ? Nukleofiler med et elektronegativt atom eller et eller flere ensomme par, der støder op til det nukleofile center, er særligt reaktive.
• Mange af de foreslåede mekanismer til katalytiske processer er svære at forstå og forklarer ofte ikke karakteren af ​​alle ledsagende fænomener.

Problemer med biokemi

• "Bedre end perfekte" enzymer: Hvorfor reagerer nogle enzymer hurtigere end at diffundere ? [2] Se Enzymkinetik .
• Hvad er oprindelsen af ​​homokiralitet i aminosyrer og sukkerarter ?
• Proteinfoldning : Er det muligt at forudsige den sekundære , tertiære eller kvaternære struktur af en polypeptidkæde kun baseret på information om sekvensen af ​​polypeptider og miljøforhold? Bagsiden af ​​spørgsmålet: Er det muligt at designe en polypeptidserie, der vil antage en given struktur under visse miljøforhold? [3] [4]

• RNA- foldning : Kan den sekundære, tertiære eller kvaternære struktur af en polyribonukleinsyre forudsiges nøjagtigt baseret på den primære sekvens og miljøforhold?
• Kemisk billede af livets oprindelse : Hvordan dannede ikke-levende kemiske forbindelser komplekse, selvreplikerende livsformer?

Problemer med fysisk kemi

• Hvad er den elektroniske struktur af højtemperatur-superledere på forskellige punkter i fasediagrammet ? Kan overgangstemperaturen bringes til stuetemperatur? Se superledningsevne .
• Ionisk superledning af elektrolytter eller superledning af anden art. Teoretisk forudsagt, men aldrig observeret.
• Feynmanium : Hvad vil der ske med et kemisk grundstof, hvis atomnummer er højere end 137, som et resultat af hvilket 1s-elektronen bliver nødt til at bevæge sig med en hastighed, der overstiger lysets hastighed? Er "Feynmanium" det sidste kemiske grundstof i stand til at eksistere fysisk? Problemet kan dukke op omkring element 137, hvor udvidelsen af ​​den nukleare ladningsfordeling når sit sidste punkt.
• Hvad er den mest effektive måde at omdanne elektromagnetisk energi (fotoner) til kemisk energi? (For eksempel ved at spalte vand til brint og ilt ved hjælp af solenergi) [5] [6]
• Hvad er karakteren af ​​bindinger i hypervalente molekyler ?
• Er det muligt at oprette en Unified Theory of Catalysis (UTC)?
• Vandets struktur: Ifølge Science Magazine (2005) er et af videnskabens top 100 uløste problemer, hvordan vandmolekyler danner brintbindinger med deres andre naboer, hvor der er mange af dem. [3] Se Vandklynge .
• Hvilken proces skaber septaria ved septale noder?

Se også

Noter

1. ↑ Unik reaktivitet af organiske forbindelser i vandig suspension  (utilgængeligt link) Sridhar Narayan, John Muldoon, MG Finn, Valery V. Fokin, Hartmuth C. Kolb, K. Barry Sharpless Angew. Chem. Int. Ed. 21/2005, s . 3157
2. ↑ Hsieh M., Brenowitz M. Sammenligning af DNA-associationskinetikken af ​​Lac-repressor-tetrameren, dens dimere mutant LacIadi og den native dimere Gal-repressor  //  J. Biol. Chem.  : journal. - 1997. - August ( bind 272 , nr. 35 ). - P. 22092-22096 . doi : 10.1074 / jbc.272.35.22092 . — PMID 9268351 .
3. ↑ 1 2 Så meget mere at vide   // Videnskab . - 2005. - Juli ( bd. 309 , nr. 5731 ). - S. 78-102 . - doi : 10.1126/science.309.5731.78b . — PMID 15994524 .
4. ↑ MIT OpenCourseWare 7.88J/5.48J/7.24J/10.543J Proteinfoldningsproblem, efterår 2003 Lecture Notes - 1 (2003). Arkiveret fra originalen den 29. juni 2011. (ubestemt)
5. ↑ Duffie, John A. Solar Engineering of Thermal Processes  (uspecificeret) . - Wiley-Interscience , 2006. - S. 928. - ISBN 978-0471698678 .
6. ↑ Brabec, Christoph; Vladimir Dyakonov, Jurgen Parisi, Niyazi Serdar Sariciftci. Organisk fotovoltaik : koncepter og realisering  . - Springer, 2006. - S. 300. - ISBN 978-3540004059 .

Links

• 10 problemer for kemi i det 21. århundrede  (utilgængeligt link)  - French Chemical Society
• De første 25 af 125 store spørgsmål, der står over for videnskabelige undersøgelser i løbet af det næste kvarte århundrede  //  Science : journal. - 2005. - 1. juli ( bd. 309 , nr. 125 års jubilæum ).
• Så meget mere at vide — Næste 100 af 125 store spørgsmål, der står over for videnskabelige undersøgelser i løbet af det næste kvarte århundrede  //  Science : journal. - 2005. - Juli ( bd. 309 , nr. 5731 ). - S. 78-102 . - doi : 10.1126/science.309.5731.78b . — PMID 15994524 .
• Uløste problemer i nanoteknologi: kemisk bearbejdning ved selvsamling - Matthew Tirrell Arkiveret 1. september 2006 på Wayback Machine  - Afdelinger for kemiteknik og materialer, Materials Research Laboratory, California NanoSystems Institute, University of California, Santa Barbara