Кралот на лошите мириси

Од сите наши сетила, мирисот е сè уште најтаинствен, а односот на хемичарите со ова сетило обично започнува прилично рано во нивната обука, долго пред да научат да ја ценат прекрасната сложеност на мирисот.

И навистина е сложено; додека другите сетила потклекнаа многу порано, требаше да се чека до 2004 година да се додели Нобеловата награда за работа што ја објасни природата на мирисот и извонредниот комбинаторен механизам со кој човечкиот нос чувствува мирис.

Главниот квалитет на хемиското соединение кое ни овозможува да го мирисаме е нестабилноста; молекулата треба да има релативно ниска температура на вриење (или технички кажано, низок парен притисок) што им овозможува на мирисите да избегаат од садот и да комуницираат со биохемиската машинерија во нашето тело. Многу органски соединенија го имаат овој квалитет, така што повеќето млади хемичари наидуваат на некој вид мирис за време на нивната лабораторија уште првата година.

Мирисот е моќно сетило за човечките суштества и го наследивме од древните суштества за кои беше уште поважен водич за надворешниот свет. Во поголемиот дел од нашата еволутивна историја, мирисот беше најважен за откривање на партнери и предатори и за избегнување и лоцирање на хранлива и отровна храна. Така, не е изненадувачки да се најдат студенти кои инстинктивно мирисаат соединенија во текот на нивните првите неколку дена во лабораторија. Лабораториските инструктори мора постојано да ги потсетуваат да се воздржат од тоа, бидејќи многу органски соединенија се токсични или барем иритирачки како на пример амонијакот и сулфуроводорот!

Во раните денови на хемијата, кога немаше техники за одредување на структурата и идентитетот на молекулите, бојата и мирисот беа двата главни квалитети на кои хемичарите можеа да се потпрат за идентификување на одредени соединенија.

Како треба да се постапува?

Ова е повеќе од само алатка за академско истражување; форензичарите честопати можеа да го идентификуваат присуството на отрови по нивните мириси. На пример, арсенот има мирис на лук, а цијановодорот со благо мирис на горчливи бадеми. Лошиот мирис помогнал и за време на војна. За време на Првата светска војна, карактеристичните мириси на отровни гасови ги предупредуваа војниците за застрашувачките настани што требаше да следат. Мирисот на смртоносниот иперит, налик на рен, честопати бил маскиран со соединение наречено ксилил бромид, кое мириса како јоргован;(според некои мемоари ,во пролетта, за време на војната, луѓето преплашени бегале од ветрето со мирис на расцутени грмушки од јоргован“).

За жал, не сите отрови имаат привлечен мирис. Јаглерод моноксидот е озлогласен пример, а многу смртни случаи од гасот се случуваат затоа што луѓето не можат да го мирисаат додека се акумулира околу нив. Гасот сарин е уште еден пример; ако саринот имал некој мирис, нападите како инцидентот во метрото во Токио во 1995 година ќе беа многу потешко да се изведат.

Ако побарате од хемичарите да се согласат за еден елемент во периодниот систем кој успеал да ја здобие титулата крал на лошите мириси, веројатно би гласале за сулфурот, особено во форма на тиоли, како на пример метантиолот!

 Метантиолот е безбоен, запалив гас со исклучително силен и одбивен мирис. При многу високи концентрации е многу токсичен и влијае на централниот нервен систем. Неговиот продорен мирис дава предупредување при опасни концентрации. Пријавен е праг на мирис од 1 ppb!!!

Тиолите - исто така наречени меркаптани - се соединенија на сулфур поврзан со водород, комбинација на атоми означена со SH. Озлогласеноста на тиолите за предизвикување лош мирис е донекаде неправедна, бидејќи тие исто така придонесуваат за мирисот на грејпфрут и кафе, но нема сомнеж дека тиолите се дел од непријатните екскрети од некои животни, како на пример творот. 

Како што се гледа од сликите, молекулата на ова соединение е тетраедарска (заради јаглеродниот атом), и многу слична на метанолот, но наместо кислороден атом има атом на сулфур кој е одговорен за мирисот. Тоа е слаба киселина, со pKa од ~ 10,4, но е околу сто илјади пати повеќе кисела од метанолот. 

Интересно прашање: како да се избегне непријатниот мирис, бидејќи на филмовите се препорачува миење со доматен сос или кечап ако ве „парфимира“ твор. Но според хемијата најдобар начин е да се оксидира до диметил дисулфид со варикина:

2CH₃SH + [O] → CH₃SSCH₃ + H₂O

Понатамошната оксидација го носи дисулфидот до две молекули на метансулфонска киселина, која е без мирис. Варикината на овој начин го дезодорира метанетиолот.

Метантиолот главно се користи за производство на есенцијалната аминокиселина метионин, која се користи како диететска компонента во добиточната храна. Метантиолот исто така се користи во пластичната индустрија како модератор за полимеризација на слободни радикали и како прекурсор во производството на пестициди.

Оваа хемикалија се користи и во индустријата за природен гас како индикаторен мирис, бидејќи добро се меша со метанот. Карактеристичниот мирис на „расипани јајца“ на смесата е нашироко познат кај клиентите на природен гас како показател за можно истекување гас, дури и многу мало количество.

Ако сакаме да бидеме МИТБАСТЕРИ, ќе најдеме многу научни промашувања во холивудските и боливудските филмови, каде криминалецот го отвора вентилот за гас а жртвата влегува, пали цигара или свеќа и сè експлодира...