Szczegóły eksperymentów są bardzo, bardzo ważne: służą do zapewnienia powtarzalności wyników, a przynajmniej taki jest cel.

Porozmawiajmy o tym konkretnym przykładzie dostawców i źródeł. Można by naiwnie pomyśleć, że substancja chemiczna zakupiona od dostawcy X jest tym samym, co substancja chemiczna od dostawcy Y. W idealnym świecie tak by było. Niestety tak nie jest z różnych powodów, np. metoda przygotowania, pakowania i tak dalej. Dlatego nawet jeśli większość związku może być taka sama, mogą występować różne zanieczyszczenia. I niestety te zanieczyszczenia mogą prowadzić do działania lub niepowodzenia reakcji. Wielu chemików eksperymentalnych osobiście wie o przypadkach, w których reakcja nie działa dopóki nie zostanie użyty odczynnik z innej firmy lub reakcja przestaje działać po zakupie innej butelki odczynnika.

W literaturze jest wiele tego przykładów, ale wybiorę pierwszy, który przyszedł mi do głowy, a jest nim stosunkowo nowy artykuł z mojej starej grupy (otwarty dostęp):

Mekareeya, A .; Walker, P. R .; Couce-Rios, A .; Campbell, C. D .; Steven, A .; Paton, R. S .; Anderson, E. A. Mechanistic Insight into Palladium-Catalyzed Cycloizomerization: A Combined Experimental and Theoretical Study. J. Jestem. Chem. Soc. 2017, 139 (29), 10104–10114. DOI: 10.1021 / jacs.7b05436.

Podczas tych badań odkryliśmy również krytyczną zależność stereochemicznego wyniku reakcji od partii Pd (OAc) ₂ zastosowany jako katalizator. To odkrycie nastąpiło poprzez przypadkowy zakup Pd (OAc) ₂ od innego dostawcy, co doprowadziło do nieoczekiwanego stosunek geometrii enamidu alkenu (( Z ) :( E ) = 80:20), zamiast typowego stosunku ∼97: 3. Badanie przesiewowe dalszych próbek Pd (OAc) ₂ dało zmienne wyniki, z których najbardziej ekstremalne było odwrócenie stereoselektywności do 40:60 na korzyść ( E )- izomer.

Nie podano dokładnego dostawcy, ale podano widma ¹ H NMR różnych partii, a wydajność reakcji może być skorelowane z dokładną formą Pd (II) w katalizatorze, dzięki czemu przyszli czytelnicy będą świadomi, na co zwrócić uwagę. Jest to bardzo ważne dla dobrej nauki, ponieważ po co publikować nową, wymyślną metodę, jeśli nikt nie może jej powielić?

Oczywiście nie zawsze się to zdarza. Jednak znacznie lepiej jest zawrzeć te informacje, na wszelki wypadek.

Jak wspomniał Waylander w komentarzach, komercyjne próbki dijodku samaru (SmI ₂ ) mają również opinię osoby niespójnej: patrz np ten raport Szostaka, M .; Hiszpania, M .; Procter, D. J. J. Org. Chem. 2012, 77 (7), 3049–3059. DOI: 10.1021 / jo300135v.

Widzieliście już szczegółową odpowiedź ortokrezolu. Mogę dodać jeszcze jeden skrajny przykład, ale nie tylko chemikalia, ale także aparatura mogą odgrywać rolę w niektórych reakcjach. Czasami szkło może również zmieniać szybkość reakcji. Nie jestem chemikiem organicznym, ale jakiś czas temu badałem epimeryzację pewnego naturalnego cukru, aby opracować analityczną metodę jego oznaczania. Znachorzy twierdzą, że ten konkretny cukier leczy raka. Jeśli ugotujesz ten cukier w wodzie, naczynia szklane różnych firm wykażą różne współczynniki konwersji.

Jeśli zdarzy ci się przeanalizować dostępne w handlu związki „enancjomerycznie czyste”, zobaczysz to, jeśli często nie. Historia komercyjnych polimerów jest również taka sama.

Jeśli będziesz miał okazję przeczytać starsze artykuły, zobaczysz bardzo długie fragmenty, a bardzo drobne szczegóły były często dostarczane wraz ze schematem aparatu reakcyjnego. Obecnie ten poziom szczegółowości nie jest uważany za konieczny, a czasopisma często ograniczają liczbę stron. Na przykład czasopismo American Chemical Society Analytical Chemistry często zwraca artykuł, jeśli jego długość przekracza 8 stron czasopisma.

Kiedy już nabędziesz zwyczaju czytania artykułów, pojawi się sekcja online o nazwie Informacje dodatkowe. Dobrzy autorzy zawsze piszą szczegółowe informacje dodatkowe.

Czy nie byłoby lepiej, gdyby zostały one przedstawione w załączniku z większą ilością danych (powiedzmy, z numerami partii)?

Z pewnością jest kwestią oceny, ile szczegóły są konieczne. Czasami opisy są bardzo ogólne, jeśli autorzy uważają, że jest to wystarczające do prawidłowego odtworzenia. Cytowany tekst dotyczy poziomu dostawcy, który jest bardzo powszechny (służy również wygodnemu informowaniu czytelnika przynajmniej jednego dostawcy, gdzie można uzyskać odczynniki). Następnym poziomem byłoby podanie również

• brand
• grade/purity
• numeru artykułu
• i na końcu partii

(Swoją drogą, kilka tygodni temu umieściłem numery partii w rękopisie.)

Nie sądzę, żeby to było nacjonalistyczne lub dyskryminujące, po prostu niepotrzebne , chociaż to nie ja mam doktorat;)

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​ilość podanych szczegółów różni się w zależności od dziedziny.

• Chemia należy do wybrednych pod względem bardzo szczegółowych raportów. Inne odpowiedzi już podają przykłady, w których takie szczegóły miały znaczenie. Osobiście podejrzewam, że chemia może być dziedziną, w której faktycznie dzieje się dużo reprodukcji w porównaniu z, powiedzmy, badaniami socjologicznymi (przynajmniej taki jest mój pogląd chemika analitycznego na syntezę): ta reprodukcja artykułu jest efektem ubocznym robienia syntezy w kolejności aby otrzymać produkt.

• Jako doktorant uczestniczyłem w warsztatach z uczestnikami z różnych dziedzin STEM i mieliśmy ćwiczenie, na którym m.in. chemicy czytali prace z fizyki i vice versa, a następnie omawiali je. Jednym z naprawdę znaczących punktów tej dyskusji było to, że chemicy wciąż narzekali na prace fizyki, że nie były one przydatne, ponieważ opis ustawień eksperymentalnych nie był wystarczająco szczegółowy i przejrzysty, aby udać się do laboratorium i zbudować taki aparat. Fizycy narzekali, że prace chemiczne były pełne szczegółów (co sugeruje, że podawanie tego poziomu szczegółów jest niebezpieczne, ponieważ każdy konkurent może przyjść i prawie natychmiast przejść do poziomu twojego laboratorium)

Chciałbym zauważyć, że dokładna lista odczynników i opisy warunków reakcji mogą mieć kluczowe znaczenie dla wybranych reakcji w celu uzyskania sukcesu i / lub uniknięcia niekorzystnych reakcji ubocznych. Ekstremalnym przykładem tego ostatniego mogą być eksplozje i / lub zniszczenie stworzonego produktu będącego przedmiotem zainteresowania.

Zilustrowany przykład można znaleźć w dziedzinie zaawansowanych procesów utleniania (AOP), powszechnie stosowanych w rekultywacji środowiska a także dezynfekcja.

Najwyraźniej na przykład Oxone (składnik aktywny obejmuje peroksymonosiarczan potasu) jest szeroko stosowany jako środek utleniający, w tym w basenach. Działanie KHSO5 w obecności metali przejściowych (takich jak żelazo lub niektóre jony nawet w śladowych ilościach, jak kobalt) może powodować powstawanie silnych rodników. W rzeczywistości śladowe ilości jonów kobaltu w obecności HSO5- mogą wytworzyć silny anion rodnikowo-siarczanowy (patrz „COBALT / PEROXYMONOSULFATE I POWIĄZANE ODCZYNNIKI UTLENIAJĄCE DO UZDATNIANIA WODY” rozprawa Georgiosa P. Anipsitakisa, dostępna tutaj). Cytując z rozprawy:

Stwierdzono, że gdy Co (II), Ru (III) i Fe (II) oddziałują z KHSO5, tworzą się swobodnie dyfundujące rodniki siarczanowe.

Także:

$ \ ce {Co (ll) / Fe (ll) + HSO5- → Co (lll) / Fe (lll) + .SO4- + OH -} $ (równanie 2.1 dla kobaltu)

Uwaga, jeśli HSO5- przekracza:

$ \ ce {Co (lll) / Fe (ll) + HSO5- → Co (ll) / Fe (ll) + .SO5- + H + } $ (równanie 1.11 & 3.8 dla Fe]

A zwłaszcza w odniesieniu do zdolności katalitycznej jonów kobaltu:

Należy również podkreślić, że kobalt jest potrzebny tylko w niewielkich ilościach katalitycznych, dzięki czemu można przezwyciężyć jego potencjalną toksyczność. Zaledwie 72,3 µg / l rozpuszczonego kobaltu wystarczyło do całkowitej przemiany 50 mg / l 2,4-DCP i około 30% usunięcia węgla organicznego (Rysunek 2.9a). Wartość ta mieści się między stężeniami kobaltu stwierdzanymi w wodzie pitnej i niższymi od stężeń testowanych w niedawnym badaniu, w którym opisano rolę rozpuszczonego kobaltu jako katalizatora w procesie ozonowania (110).

Chodzi mi o to, że metale przejściowe, nawet w śladowych ilościach, mogą być szczególnie istotne, szczególnie gdy angażują się w cykliczne układy reakcyjne, powodując wyraźne skutki.

Podsumowując, nie zawsze należy zakładać, że zanieczyszczenia są nieistotne.

Kwestią, która nie została wyraźnie omówiona w poprzednich odpowiedziach, jest myśl czytelnika o przyszłości.

Za 10, 20, 50 lat odczynnik / materiał wyjściowy, który bierzesz teraz za pewnik, może nie być dostępny w handlu. Procedura, którą zwykle stosujesz, aby utworzyć X, może być nieznana doktorantowi pierwszego roku czytając twoją pracę. Zatem określenie dokładnie , skąd pochodzą Twoje materiały wyjściowe / odczynniki, daje przyszłemu czytelnikowi punkt wyjścia.

Naukowcy często zakładają, że materiały, które uważają za wspólne, są dobrze znane każdemu. ortokrezol wspomina o katalizatorach Pd, nigdy nie pracowałem w laboratorium, w którym ktokolwiek kupiłby je jako gotowe produkty, wszystkie były wykonane z PdCl ₂ , biorąc pod uwagę względne koszty wykonania syntezy w porównaniu z zakupem gotowego katalizatora, ale istotne syntezy nie są cytowane tak często, jak powinny! Sam napisałem nawet artykuł na temat popularnych półwarstwowych związków. Znalezienie dobrego, opublikowanego na dużą skalę materiału przygotowawczego do Aust było nietrywialne. J. Chem. 70 (1), 113-119 pomimo faktu, że rozsądna liczba laboratoriów intensywnie z nich korzysta.

Jako przykład drugiej skrajności natknąłem się na starszą pracę, w której stwierdzono: „[nietrywialne, obecnie niedostępny w handlu] związek X wytworzono zwykłą metodą ”. Nie ma jednak cytatu! (Nie byłem w stanie znaleźć odniesienia do tego, byłem poza chemią od kilku lat, a przeszukanie mojej biblioteki Papers niczego nie rzuciło).