قطرات الماء بحجم الميكرو متر تحفز الانخفاض التلقائي

يعمل الماء الكتلي كمذيب خامل للعديد من التفاعلات الكيميائية والبيولوجية. هنا، نبلغ عن استثناء ملحوظ. نلاحظ أن الانخفاض التلقائي لعدة جزيئات عضوية يحدث في قطرات الماء بحجم الميكرو متر (Microdroplets)؛ من البيروفات إلى اللاكتات، ومن حمض اللابيوك إلى حمض ثنائي هيدرو لابيوك، ومن الفومارات إلى السكسينات، ومن الأوكسالواسيت إلى الماليت. يحدث هذا الانخفاض في قطرات الماء بدون أي متبرعين أو مستقبلين للإلكترونات مضافة، وبدون أي جهد مطبق. في ثلاث من الحالات الأربع، تكون كفاءة الانخفاض 90% أو أكثر عندما يكون تركيز الأنواع العضوية المذابة أقل من 0.1 ميكرومول. لا تحدث أي من هذه التفاعلات بشكل تلقائي في الماء الكتلي. مثال واحد يوضح التطبيق الواسع المحتمل للانخفاض في قطرات الماء على الجزيئات العضوية هو انخفاض الأسيتوفنونه لتكوين 1-فينيل إيثانول. مجتمعة، تظهر هذه النتائج أن قطرات الماء الميكرو مترية توفر أساسًا جديدًا للكيمياء الخضراء من خلال جعل جزيئات الماء نشطة كهربائيًا للغاية بدون أي وكيل اختزالي مضاف أو جهد مطبق. بهذه الطريقة، قد تكون قطرات الماء قد وفرت مسارًا لتفاعلات الانخفاض غير الحيوية في العصر ما قبل الحيوي، وبالتالي قدّمت للجزيئات العضوية قوة اختزالية قبل ظهور الآلات المختزلة الحيوية.