Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах

Итак, мы с вами попробовали лишь несколько отдельных запахов – а ведь вокруг нас их на самом деле тысячи, и все они добавляют характера событиям повседневной жизни. Приятные и отвратительные, свежие и затхлые, запахи еды, цветов, трав, специй, ароматы природы и человеческой деятельности… У каждого из них свой нрав, но все без исключения умеют запускать эмоциональные реакции и возвращать в настоящее живые картины прошлого. В третьей главе мы попробуем составить из запахов и их химических структур что-то вроде карты – возможно, она поможет нам начать ориентироваться в этом хитром лабиринте.

3 Вынюхивая путь Прогулка среди запахов

Ольфакторная карта химических структур

Во второй главе мы нанесли визит вежливости некоторым знакомым запахам и познакомились с их химической структурой. Наше путешествие в мир молекул и ароматов только началось, но мы уже рискуем заблудиться в окружающем разнообразии. Чтобы продолжить путь по этим неизведанным землям, нам позарез нужны карта и путеводитель – ведь типов запахов так много: цветочные, фруктовые, бальзамические, мускусные, древесные, мятные и многие, многие другие. Имея в своем распоряжении карту, можно сориентироваться, где мы находимся в настоящий момент и что будет там, куда мы идем. Встретившись с прогорклым запахом, можно ли сделать его свежее? Для этого нужно удлинять углеродную цепочку или, наоборот, укорачивать? Насколько камфара далека от мяты и скипидара?

И, если уж на то пошло, бывают ли вообще в природе ольфакторные карты? С чего начать новоиспеченному путешественнику?

Давайте попробуем найти себе опорные точки и набросать маршруты. Но помните, что мир запахов в действительности слишком сложен, чтобы его можно было охватить простой схемой, нарисованной на листе бумаги. Наша первая задача – установить связи между похожими запахами и соотнести их с типичными химическими структурами. Затем мы можем поиграть с ними, добавляя, удаляя или меняя те или иные элементы, и посмотреть, как от этого станет меняться запах. Это будет как прогулка по улицам и перекресткам воображаемого города, где у каждого топографического объекта есть точный адрес в виде химического семейства, функциональных групп и структурных особенностей.

Фантазия – хорошее дело. Она поможет нам нарисовать карту молекул пахучих веществ. Карта, конечно, выйдет крайне упрощенная и не очень подробная, но сориентироваться в новом пространстве она однозначно поможет. Гуляя по этому сказочному городу, мы будем нюхать разные запахи и искать дорогу, руководствуясь исключительно обонянием. Что ж, вперед, и пусть нас ведет нос!

Для простоты игры карта наша будет двумерная: двигаться можно только на север, юг, запад или восток. А вот для описания самих молекул измерений понадобится уже больше. Если нас интересует запах молекулы, ее структуре придется задать три параметра: размер, форму и положение функциональной группы. Из них только размер можно выразить в цифрах – например, через молекулярную массу. В плане формы у нас есть линейные молекулы, разветвленные цепочки, плоские кольца ароматических соединений, гнутые или перекрученные кольца, двойные и тройные кольца, организованные в трехмерные несущие конструкции, – причем они еще могут выпускать боковые цепочки в разных направлениях. И таким вариациям нет числа.

Таковы проблемы, с которыми придется столкнуться начинающему картографу, – и их поистине достаточно, чтобы сбить с него спесь и лишить самообладания. Но попытка не пытка – давайте смело прибегнем к вопиющим упрощениям! Возьмем за отправные точки три типа устройства: молекулы с открытой цепочкой (линейной или разветвленной); кольца (плоские и не совсем) и трехмерные структуры. Строго говоря, все молекулы, кроме ароматических, организованы в трех измерениях, но пока что мы оставим такие подробности за скобками и будем придерживаться элементарной детсадовской систематики.

Начав с самых простых молекул, попытаемся двигаться от них в разных направлениях, отмечая, какой запах получается в результате. По ходу такой прогулки мы станем менять характеристики по одной: скажем, брать вот такую функциональную группу вместо вот эдакой, переставлять ее в пределах молекулярного скелета, наращивать длину цепочки, замыкать кольца или раскрывать молекулу в третье измерение.

Как мы уже отмечали, запах небольших молекул в основном определяется природой функциональной группы: амины пахнут разложением, сернистые соединения – гниением, карбоксильные кислоты – потом, а мелкие представители семейства спиртов – слабо и неопределенно. Эти запахи мы оставим за пределами города – пусть они будут заставами, вроде руин старых поселений, которые в план новой застройки не вошли.