Зачем? Чтобы посмотреть, как они устроены.
Случалось ли вам когда-нибудь собирать паззл? Или склеивать разбитую чашку или вазу? Если паззл мы собираем специально - для удовольствия или тренировки ума, то склеивать разбитую посуду приходится явно не ради развлечения. Но иногда приходится специально ломать объекты, чтобы посмотреть, как они внутри устроены - этим навыком все владеют с детства😁
А химики и физики, занимающиеся изучением молекул, делают это профессионально почти каждый день.
В прошлый раз мы выяснили, что когда молекулы становятся большими и начинают много весить, то подобрать для них формулу становится трудно, из-за слишком большого количества вариантов комбинаций атомов.
Тогда ученые решили попробовать такой "детский" подход:
- разломать молекулу на фрагменты;
- взвесить каждый фрагмент по отдельности;
- из массы фрагментов рассчитать их формулы (фрагменты с массой меньше 100 а.е.м. легко просчитать с помощью специального калькулятора);
- сложить фрагменты обратно в целое вещество (уже в компьютере или на бумаге), чтобы получить для него исходную формулу.
Такой метод "разбивания" молекул называют фрагментация.
Интересно, что если вы уроните на пол две фарфоровые вазы, то осколки, скорее всего, получатся разные. А вот молекулы ломаются каждый раз одинаково. Что нам это дает? Благодаря такой особенности, при фрагментации молекул получается характеристический паттерн ионов, уникальный для каждой молекулы. Фактически, это их отпечатки пальцев. И по нему близкие по массам молекулы можно отличить друг от друга - достаточно лишь сообщить им дополнительную энергию через пучок электронов или разогретый газ - и все, отпечатки готовы, и вещества - различены.
Химики и физики по всему миру собирают большие базы данных таких отпечатков - и самое классное, что они находятся в свободном доступе👍
Одна из крупнейших - база данных метаболома человека HMDB, где для большинства веществ есть не только спектры фрагментации, но и вся известная информация о них.
