Некоторые открытия в научной деятельности происходят, можно сказать, случайно; при этом они оказываются иногда очень важными для человечества. Очередной такой случай произошёл в российском Университете дружбы народов. Там химики разработали новый тип индолизинов, который обладает флюоресцентными свойствами. Этому открытию посвящена статья в Molecules.

Индолизины – это группа веществ, имеющая особые биологические и оптические свойства. Они являются органическими соединениями с двумя углеродными циклами и атомом азота. Применяют индолизины в производстве красителей, солнечных источников энергии, а также в изготовлении лекарств от диабета и рака. В природе индолизины не существуют – это полностью синтетические вещества, разработанные в лабораторных условиях. Их «конструируют» в основном с помощью реакций циклоприсоединения. В таких реакциях используют электрически нейтральные соли пиридиния.

Однако теперь исследователи обнаружили, что в некоторых случаях соль пиридиния не участвует в циклоприсоединении, а проходит два других последовательных химических процесса. В результате образуются индолизины, обладающие необычными для них свойствами. Одно из таких свойств – испускание зелёного свечения. Это свойство может оказаться полезным, например, в медицинских исследованиях.

Впрочем, сами реакции производились несколько нестандартным образом. Для них учёные использовали результаты своих предыдущих исследований, в которых изучались реакции солей пиридиния с енаминонами. Затем необходимо было подобрать оптимальное соотношение компонентов для получения максимального количества индолизинов. И вот тут некоторые разновидности этих веществ продемонстрировали неожиданные свойства. Они, в частности, оказались способны к интенсивному свечению. Такие индолизины поглощают свет одной волны и испускают свечение более длинной волны. Это происходит из-за того, что фотоны света возбуждают электроны в веществе, которые переходят на следующий энергетический уровень, а часть освобождённой энергии испускается также в виде фотонов. Изученные индолизины поглощают свет в сине-фиолетовой части спектра и испускают зелёные лучи. Ключевым фактором в проявлении новых свойств оказался подбор «правильных» пиридиниевых солей.

В медицинских исследованиях это свойство может применяться, например, для изготовления светящихся меток в биологических объектах.

Используемый в реакциях пиридиний – это органическое вещество с циклической структурой. Интересно, что оно было известно ещё средневековым алхимикам, хотя первое письменное описание его свойств появилось только в середине девятнадцатого века. Традиционный способ его получения был основан на использовании костного масла. Сегодня же пиридиний получают в основном из каменноугольной смолы.