Ratkaisemattomia ongelmia kemiassa

Kemian ratkaisemattomiin ongelmiin kuuluu useimmiten kysymyksiä, kuten: "Onko mahdollista luoda kemiallinen yhdiste X", "Onko se mahdollista hajottaa ?", "Voiko se puhdistaa epäpuhtauksista?" jne. Tällaiset ongelmat ratkaistaan ​​yleensä melko nopeasti. Kemiassa on kuitenkin monia paljon monimutkaisempia kysymyksiä ja ongelmia, joista monia ei ole vielä ratkaistu ja ne ovat aktiivisen tutkimuksen alaa. Kemiassa ongelma katsotaan ratkaisemattomaksi, jos alan asiantuntija pitää ongelmaa ratkaisemattomana tai useat asiantuntijat ovat eri mieltä sen ratkaisusta.

Orgaanisen kemian ongelmat

• Norbornyylikationin solvolyysi : Miksi norbornyylikationi on niin stabiili? Onko se symmetrinen? Jos kyllä, miksi? Substituoimattomalle norbornyylikationille on jo löydetty vastaukset kaikkiin esitettyihin kysymyksiin. Tilanne substituoidun kationin kanssa on edelleen epäselvä.
• Vesireaktioissa: Miksi jotkin orgaaniset reaktiot kiihtyvät vesi-orgaanisilla pinnoilla? [yksi]
• Mistä etaanin sidoksen ympärillä oleva rotaatioeste on peräisin - steerinen este tai hyperkonjugaatio (superkonjugaatio)?
• Mikä on alfaefektin alkuperä ? Erityisen reaktiivisia ovat nukleofiilit , joissa on elektronegatiivinen atomi tai yksi tai useampi yksinäinen pari nukleofiilisen keskuksen vieressä.
• Monia katalyyttisille prosesseille ehdotetuista mekanismeista on vaikea ymmärtää, eivätkä ne usein selitä kaikkien niihin liittyvien ilmiöiden luonnetta.

Biokemian ongelmat

• "Parempi kuin täydellinen" entsyymit: Miksi jotkut entsyymit reagoivat nopeammin kuin hajoavat ? [2] Katso Entsyymin kinetiikka .
• Mistä aminohappojen ja sokereiden homokiraalisuus johtuu ?
• Proteiinin laskostuminen : Onko mahdollista ennustaa polypeptidiketjun sekundaarista , tertiääristä tai kvaternaarista rakennetta pelkästään polypeptidien sekvenssiä ja ympäristöolosuhteita koskevien tietojen perusteella? Kysymyksen kääntöpuoli: Onko mahdollista suunnitella polypeptidisarja, joka omaksuu tietyn rakenteen tietyissä ympäristöolosuhteissa? [3] [4]

• RNA :n laskostuminen : Voidaanko polyribonukleiinihapon sekundäärinen, tertiäärinen tai kvaternäärinen rakenne ennustaa tarkasti primäärisekvenssin ja ympäristöolosuhteiden perusteella?
• Kemiallinen kuva elämän alkuperästä : Kuinka elottomat kemialliset yhdisteet muodostivat monimutkaisia, itsestään replikoituvia elämänmuotoja?

Fysikaalisen kemian ongelmat

• Mikä on korkean lämpötilan suprajohteiden elektronirakenne vaihekaavion eri kohdissa ? Voidaanko siirtymälämpötila nostaa huoneenlämpötilaan? Katso suprajohtavuus .
• Elektrolyyttien ioninen suprajohtavuus tai toisen tyyppinen suprajohtavuus. Teoreettisesti ennustettu, mutta ei koskaan havaittu.
• Feynmanium : Mitä tapahtuu kemialliselle alkuaineelle, jonka atomiluku on suurempi kuin 137, minkä seurauksena 1s-elektroni joutuu liikkumaan valon nopeuden ylittävällä nopeudella? Onko "Feynmanium" viimeinen kemiallinen alkuaine, joka pystyy esiintymään fyysisesti? Ongelma saattaa ilmetä elementin 137 ympärillä, jossa ydinvarausjakauman laajeneminen saavuttaa loppupisteensä.
• Mikä on tehokkain tapa muuttaa sähkömagneettinen energia (fotonit) kemialliseksi energiaksi? (Esimerkiksi jakamalla vesi vedyksi ja hapeksi aurinkoenergialla) [5] [6]
• Mikä on sidosten luonne hypervalenteissa molekyyleissä ?
• Onko mahdollista luoda Unified Theory of Catalysis (UTC)?
• Veden rakenne: Science Magazinen (2005) mukaan yksi 100 suurimmasta tieteen ratkaisemattomasta ongelmasta on se, kuinka vesimolekyylit muodostavat vetysidoksia muiden naapuriensa kanssa, missä niitä on paljon. [3] Katso vesiklusteri .
• Mikä prosessi luo väliseinän solmuihin septaria ?

Katso myös

Muistiinpanot

1. ↑ Ainutlaatuinen orgaanisten yhdisteiden reaktiivisuus  vesisuspensiossa (linkki ei saatavilla) 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. Lac-repressoritetrameerin, sen dimeerisen mutantin LacIadin ja natiivin dimeerisen Gal-repressorin DNA-assosiaatiokinetiikan vertailu  //  J. Biol. Chem.  : päiväkirja. - 1997. - elokuu ( nide 272 , nro 35 ). - P. 22092-22096 . doi : 10.1074 / jbc.272.35.22092 . — PMID 9268351 .
3. ↑ 1 2 Paljon muuta tietää   // Tiede . - 2005. - heinäkuu ( nide 309 , nro 5731 ). - s. 78-102 . - doi : 10.1126/tiede.309.5731.78b . — PMID 15994524 .
4. ↑ MIT OpenCourseWare 7.88J/5.48J/7.24J/10.543J Protein Folding Problem, Syksy 2003 Luentomuistiinpanot - 1 (2003). Arkistoitu alkuperäisestä 29. kesäkuuta 2011. (määrätön)
5. ↑ Duffie, John A. Lämpöprosessien aurinkotekniikka  (määrittelemätön) . - Wiley-Interscience , 2006. - S. 928. - ISBN 978-0471698678 .
6. ↑ Brabec, Christoph; Vladimir Dyakonov, Jurgen Parisi, Niyazi Serdar Sariciftci. Orgaaninen aurinkosähkö : käsitteet ja toteutus  . - Springer, 2006. - s. 300. - ISBN 978-3540004059 .

Linkit

• 10 ongelmaa kemialle 2000-luvulla  (linkki ei saatavilla)  - Ranskan kemian seura
• Ensimmäiset 25 125 suuresta kysymyksestä, jotka kohtaavat tieteellisen tutkimuksen seuraavan neljännesvuosisadan aikana  //  Science : Journal. - 2005. - 1. heinäkuuta ( nide 309 , nro 125 vuotta ).
• Paljon muutakin tiedettävää – Seuraavat 100 125 suuresta kysymyksestä, jotka kohtaavat tieteellisen tutkimuksen seuraavan neljännesvuosisadan aikana  //  Science : Journal. - 2005. - heinäkuu ( nide 309 , nro 5731 ). - s. 78-102 . - doi : 10.1126/tiede.309.5731.78b . — PMID 15994524 .
• Ratkaisemattomat ongelmat nanoteknologiassa: Itsekokoonpanon kemiallinen prosessointi - Matthew Tirrell Arkistoitu 1. syyskuuta 2006 Wayback Machinessa  - Kemiantekniikan ja materiaalien laitokset, Materials Research Laboratory, California NanoSystems Institute, Kalifornian yliopisto, Santa Barbara