Lista de problemas no resueltos en química

Esta es una lista de problemas no resueltos en química . Los problemas en química se consideran no resueltos cuando un experto en la materia los considera no resueltos o cuando varios expertos en la materia no están de acuerdo sobre la solución de un problema.

Problemas de química física

• ¿Es posible llevar la temperatura de transición de los superconductores de alta temperatura a la temperatura ambiente ?
• ¿Cómo modifican el acoplamiento espín-órbita , otras correcciones relativistas y los efectos interelectrónicos la química de los transactínidos ? ^{[1] [2]}
• ¿Es posible una batería de litio-aire ? ^[3]

Problemas de química orgánica

• ¿Cuál es el origen de la homoquiralidad en las biomoléculas? ^[4]
• ¿Por qué se observan cinéticas aceleradas para algunas reacciones orgánicas en la interfaz agua-orgánico ? ^{[5] [ se necesita una fuente no primaria ]}
• ¿Las reacciones de sustitución de sales de aril diazonio (desdiazotizaciones) experimentan predominantemente un mecanismo S _N 1 o radical ? ^[6]
• ¿Puede una celda electroquímica realizar de manera confiable reacciones redox orgánicas ? ^[7]
• ¿Qué reacciones de "química orgánica clásica" admiten catalizadores quirales ?
  • ¿Es posible construir un átomo de carbono cuaternario con sustituyentes arbitrarios (distinguibles) y estereoquímica?
• ¿Pueden las enzimas artificiales reemplazar la necesidad de grupos protectores al modificar compuestos sensibles? ^[8]

Problemas de química inorgánica

• ¿Existen moléculas que contengan con certeza un enlace phi ?
• ¿Existe una técnica que requiera menos mano de obra y energía para el refinamiento del titanio que el proceso Kroll ? ^[9]
• ¿ El nitrógeno admite alótropos metaestables en condiciones estándar ? ^[10]
• ¿Pueden los nuevos disolventes u otras técnicas hacer que la captura directa de carbono sea económica? ^[11]
  • ¿Puede la fotosíntesis artificial producir combustibles comunes ? ^[12]
• ¿Cuál es un método confiable de síntesis y estabilización para alótropos catenarios de azufre y carbono ?

Problemas de bioquímica

• Cinética enzimática : ¿Por qué algunas enzimas presentan una cinética más rápida que la difusión? ^[13]
• Problema de plegamiento de proteínas : ¿Es posible predecir la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de unasecuencia polipeptídica basándose únicamente en la secuencia y la información ambiental? Problema de plegamiento inverso de proteínas: ¿Es posible diseñar una secuencia polipeptídica que adopte una estructura dada bajo ciertas condiciones ambientales? ^{[4] [14]} Esto se ha logrado para varias proteínas globulares pequeñas en los últimos años. ^[15] En 2020, se anunció que AlphaFold de Google , una red neuronal basada en la inteligencia artificial de DeepMind , es capaz de predecir la forma final de una proteína basándose únicamente en su cadena de aminoácidos con una precisión de alrededor del 90% en una muestra de prueba de proteínas utilizada por el equipo. ^[16]
• Problema del plegamiento del ARN : ¿Es posible predecir con precisión la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de una secuencia de ácido polirribonucleico en función de su secuencia y entorno?
• Diseño de proteínas : ¿Es posible diseñar enzimas altamente activas de novo para cualquier reacción deseada? ^[17]
• Biosíntesis : ¿Es posible producir moléculas deseadas, productos naturales o de otro tipo, con un alto rendimiento mediante la manipulación de la vía biosintética? ^[18]

Véase también

• Lista de tecnologías hipotéticas
• Lista de paradojas
• Lista de problemas filosóficos
• Lista de métodos de purificación en química
• Lista de conductividades térmicas
• Lista de problemas indecidibles
• Lista de muertes sin resolver
• Lista de problemas sin resolver en astronomía
• Lista de problemas no resueltos en biología
• Lista de problemas no resueltos en informática
• Lista de problemas no resueltos en economía
• Lista de problemas no resueltos en división justa
• Lista de problemas no resueltos en geociencias
• Lista de problemas no resueltos en la teoría de la información
• Lista de problemas no resueltos en matemáticas
• Lista de problemas no resueltos en neurociencia
• Lista de problemas sin resolver en física
• Lista de problemas no resueltos en estadística
• Listas de problemas
• Esquema de la química
• Esquema de la física
• Problemas sin resolver en medicina

Referencias

1. Philip Ball (noviembre de 2010). "¿El elemento 137 realmente significaría el fin de la tabla periódica? Philip Ball examina la evidencia". Chemistry World . Royal Society of Chemistry .
2. Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean, eds. (2006). La química de los elementos actínidos y transactínidos (3.ª ed.). Dordrecht, Países Bajos: Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5.
3. Christensen, J.; Albertus, P.; Sanchez-Carrera, RS; Lohmann, T.; Kozinsky, B.; Liedtke, R.; Ahmed, J.; Kojic, A. (2012). "Una revisión crítica de las baterías de litio-aire". Revista de la Sociedad Electroquímica . 159 (2): R1. doi : 10.1149/2.086202jes .
4. "Hay mucho más que saber". Science . 309 (5731): 78–102. Julio de 2005. doi : 10.1126/science.309.5731.78b . PMID  15994524.
5. Narayan, Sridhar; Muldoon, John; Finn, MG; Fokin, Valery V.; Kolb, Hartmuth C.; Sharpless, K. Barry (2005). ""Sobre el agua": reactividad única de compuestos orgánicos en suspensión acuosa". Angewandte Chemie International Edition . 44 (21): 3275–3279. doi : 10.1002/anie.200462883 . PMID  15844112.
6. Ussing R, Singleton A (febrero de 2005). "Efectos isotópicos, dinámica y mecanismo de solvólisis de cationes de arildiazonio en agua". Journal of the American Chemical Society . 127 (9): 2888–2889. doi : 10.1021/ja043918p . PMID  15740124.
7. Lowe, Derek (24 de agosto de 2017). "Electroquímica para todos". En proceso . Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia . Consultado el 23 de agosto de 2023 .
8. Miles, Ned Carter (5 de agosto de 2023). «'Posibilidades infinitas': los químicos modifican las moléculas átomo a átomo». The Observer . ISSN  0029-7712 . Consultado el 24 de agosto de 2023 .
9. Potter, Brian. "La historia del titanio". Física de la construcción . Consultado el 24 de agosto de 2023. En la década de 1950, se esperaba/suponía que llegaría un proceso mejor para producir esponja de titanio que reemplazara al proceso Kroll, que es un proceso por lotes laborioso y que consume mucha energía y que debe realizarse en una atmósfera inerte. Pero ese proceso nunca se ha materializado... de la misma manera, convertir la esponja de titanio en metal es un proceso que requiere mucha energía y capital [y] también ha cambiado poco desde la década de 1950.
10. Lewars, Errol G. (2008). Modelado de maravillas: anticipación computacional de nuevas moléculas . Springer Science+Business Media . págs. 141–63. doi :10.1007/978-1-4020-6973-4. ISBN. 978-1-4020-6972-7.
11. Sanz-Pérez, Eloy S.; Murdock, Christopher R.; Didas, Stephanie A.; Jones, Christopher W. (12 de octubre de 2016). "Captura directa de dióxido de carbono del aire ambiente". Chemical Reviews . 116 (19): 11840–11876. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00173 . PMID  27560307.
12. Styring, Stenbjörn (21 de diciembre de 2011). "Fotosíntesis artificial para combustibles solares". Faraday Discussions . 155 (Artículo anticipado): 357–376. Bibcode :2012FaDi..155..357S. doi :10.1039/C1FD00113B. PMID  22470985.
13. Hsieh M, Brenowitz M (agosto de 1997). "Comparación de la cinética de asociación de ADN del tetrámero represor Lac, su mutante dimérico LacIadi y el represor dimérico nativo Gal". J. Biol. Chem . 272 ​​(35): 22092–6. doi : 10.1074/jbc.272.35.22092 . PMID  9268351.
14. King, Jonathan (2007). "MIT OpenCourseWare - 7.88J / 5.48J / 7.24J / 10.543J Protein Folding Problem, Fall 2007 Lecture Notes - 1". MIT OpenCourseWare . Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2013 . Consultado el 22 de junio de 2013 .
15. Dill KA; et al. (junio de 2008). "El problema del plegamiento de proteínas". Annu Rev Biophys . 37 : 289–316. doi :10.1146/annurev.biophys.37.092707.153558. PMC 2443096 . PMID  18573083. 
16. Callaway, Ewen (30 de noviembre de 2020). «'Cambiará todo': la IA de DeepMind da un salto gigantesco en la resolución de estructuras proteínicas». Nature . 588 (7837): 203–204. Bibcode :2020Natur.588..203C. doi :10.1038/d41586-020-03348-4. PMID  33257889. S2CID  227243204.
17. "Principios para el diseño de estructuras proteínicas ideales. | Laboratorio Baker". Archivado desde el original el 1 de abril de 2013. Consultado el 19 de diciembre de 2012 .
18. Peralta-Yahya, Pamela P.; Zhang, Fuzhong; Del Cardayre, Stephen B.; Keasling, Jay D. (2012). "Ingeniería microbiana para la producción de biocombustibles avanzados". Nature . 488 (7411): 320–328. Bibcode :2012Natur.488..320P. doi :10.1038/nature11478. PMID  22895337. S2CID  4423203.

Enlaces externos

• "Las primeras 25 de las 125 grandes preguntas que la investigación científica afrontará en el próximo cuarto de siglo". Science . 309 (125th Anniversary). 1 de julio de 2005.
• Problemas sin resolver en nanotecnología: procesamiento químico por autoensamblaje - Matthew Tirrell - Departamentos de Ingeniería Química y Materiales, Laboratorio de Investigación de Materiales, Instituto de Nanosistemas de California, Universidad de California, Santa Bárbara [No hay documentación en el enlace, 20 de agosto de 2016]