Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства

Сообщение в Chemical News от 29 ноября 1878 г. об открытии первого борана. Обратите внимание, что Джонс с самого начала сообщает о «неприятном запахе» бороводорода. В более поздней статье он характеризует запах как «крайне неприятный» и констатирует, что он «при вдыхании даже в умеренных количествах вызывает тошноту и головную боль». Действительно, все бораны очень токсичны. Примечательно зеленое пламя борана, его можно видеть при запуске двигателей Lockheed SR-71, у которых нет стартера, и им для начала работы требуется небольшая порция бороводородного топлива. Это подчеркивает еще одно неприятное свойство боранов – их тенденцию к самовозгоранию. Странный колонтитул на странице имеет отношение к статье, опубликованной ниже, в которой двое ученых предвосхищают будущую науку «движущихся цветов и форм», которая составит конкуренцию танцам в своей привлекательности; возможно, это предчувствие концертов группы Grateful Dead.

Но в 1912 г. еще никому не было известно о колебаниях В-Н связей. Более того, со временем химики перестали нюхать смертельные бораны. Насколько я знаю, описание Штоком запаха В

₄Н₁₀ в растворе как «шоколадного» может быть правдой, но ленивый химик с холодной головой беспечно свяжет его с другой молекулой, декабораном (В₁₀

Н₁₄). Это единственный твердый боран, который может получить любой даже без использования вакуумной трубки, и единственный, который не способен к самовозгоранию. Это белое кристаллическое вещество с сильным, сладковатым запахом вареного лука, иными словами, с запахом – SH. Но ученые неохотно допускают, чтобы элементарные факты мешали давно устоявшемуся мнению, и по сей день декаборан во всех базах данных опасных веществ описывается как имеющий «интенсивный, горький, напоминающий шоколад запах». Эта единственная ошибка, вероятно, отбросила теорию колебаний на три десятилетия назад. В конце 1930-х гг. был отмечен существенный прогресс в оптических и инфракрасных детекторах, и в 1941 г. Ститт занялся колебаниями боранов с использованием инфракрасного поглощения.

В то время это была новая методика, принципиально отличающаяся от метода Рамана, и более точная. В отличие от интенсивного света в видимом спектре, инфракрасное излучение находится в диапазоне частот, вызывающих свечение образца, поглощающего свет, если его колебания совпадают с соответствующими частотами. Как это работает? Благодаря явлению, знакомому нам как резонанс.

Вот простой эксперимент, который можно провести с использованием пианино. Откройте крышку пианино, встаньте рядом и нажмите ногой правую педаль. Это освобождает все струны. Затем пропойте любую ноту – недолго, но громко, после чего прислушайтесь. Пианино подхватит вашу ноту, потому что звуковые волны из вашей гортани приведут в действие струны, которые соответствуют высоте взятой вами ноты. То же самое – с колебаниями атомов, только в этом случае используется свет.

Когда спектры боранов опубликовали для всеобщего сведения, оказалось, что интенсивность колебаний В-Н связи чуть выше[57] 2500 см^-1

врезается в середину S-H диапазона…

Но при первой из множества упущенных возможностей, сопровождающих эту историю, Дайсон не смог установить связь, впрочем, как и никто другой вплоть до 1995 г., когда, открывая сходство колебаний, я не проверил запахи боранов. Но об этом позже. Дайсон, лишенный, так сказать, важнейшей улики, переключился на другие интересные соответствия между химическим группами, такими, как С=О и ацетиленов – углеводородов с тройной связью. Рамановская спектроскопия еще была молода, некоторые его предположения о частотах ошибочны, но ему удалось составить таблицу для верхней части вибрационной клавиатуры, которая до сих пор в основном верна.