Можно ли построить классическую молекулу без химической связи?

Популярная механикаНаука

Существуют ли молекулы без химических связей?

Алексей Паевский

В школе мы учили на уроках химии, что атомы в молекулах удерживаются химической связью: ковалентной полярной, ковалентной неполярной… Бывает ионная связь – в кристаллах, бывают связи двухцентровые и многоцентровые. А можно ли построить классическую молекулу, например, органического вещества, без химической связи? Как ни странно, правильный ответ на этот вопрос «отчасти – да». Бывают молекулы, разные части которых удерживаются исключительно механически. Но обо всем по порядку.

Супрамолекулярная химия

Можно сказать, что такие молекулы, где одна часть удерживается в другой чисто механически, случайно синтезировал в 1967 году сотрудник компании DuPont Чарльз Педерсен. Он получил ставшие знаменитыми краун-эфиры, которые как корона «надеваются» на большой ион щелочного металла и образуют устойчивые комплексы. Однако, конечно, несмотря на Нобелевскую премию по химии 1987 года, которую получил Педерсен, назвать совсем механической такую связь нельзя — взаимодействие в комплексе происходит между атомами кислорода или азота и щелочными металлами.

Чуть более жесткими эти комплексы сделал второй лауреат того же года — Жан-Мари Лен, создавший криптанды. Его вещества были уже не короной, а целой чашкой — ровно на один или два иона. Тем не менее взаимодействие между гостем и хозяином в комплексе было все еще не только механическим. Однако именно Лен дал название науке, которая занимается подобными веществами, супрамолекулярная химия — «химия, вышедшая за пределы молекулы».

a0bda564456dabf16512dfdc79591983.jpg
Криптанд

Сделать то, о чем мы говорим, смог третий лауреат 1987 года, Дональд Джеймс Крам, который, развивая идею комплексов «гость-хозяин», создал новый тип молекул — карцеранды. Эта органическая молекула представляет собой «клетку», «карцер», внутри которого заключена другая молекула, будь то большой атом инертного газа или, скажем, маленькая молекула органического вещества.

Однако хочется чего-то большего: в карцеранде части молекулы неравноправны, одна «спрятана» внутри другой. Можно представить себе еще более восхитительные варианты. Существует целых четыре типа молекул с настоящей механической связью, и все они были синтезированы в лабораториях. Для них даже была придумана общая аббревиатура MIMA. В переводе на русский — «механически запертые молекулярные архитектуры» (mechanically interlocked molecular architectures).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

USS Vermont: Ноев ковчег на военной службе USS Vermont: Ноев ковчег на военной службе

Если вы не верите в Ноя и его ковчег, то прямо сейчас поверьте

Популярная механика
Вячеслав Бутусов. Как брат брату Вячеслав Бутусов. Как брат брату

Вячеслав Бутусов — об Алексее Балабанове, русской жизни и возвращении в 90-е

СНОБ
Чувствительность к горькой пище связана с заболеваниями почек и биполярным расстройством Чувствительность к горькой пище связана с заболеваниями почек и биполярным расстройством

Как отвращение к горькому вкусу брокколи связано с вашим здоровьем?

ТехИнсайдер
Искусство уничтожения Искусство уничтожения

Художники после Второй мировой отказались от созидания и занялись разрушением

Weekend
«Эффект кислого винограда»: как неудачи и страх провала мешают нам исполнять мечты «Эффект кислого винограда»: как неудачи и страх провала мешают нам исполнять мечты

Почему мы бессознательно обесцениваем то, что раньше вдохновляло?

Forbes
Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен

Разбираемся, где живут звезды

Cosmopolitan
Шак и 50 лет на высоте Шак и 50 лет на высоте

Шакил О'Нил хочет успеть оставить на земле заметный след

Men’s Health
«Имею ли я право быть счастливой, если всем плохо?»: мнение читательницы и психолога «Имею ли я право быть счастливой, если всем плохо?»: мнение читательницы и психолога

Можно ли, невзирая на сегодняшний новостной поток, наслаждаться радостями жизни?

Psychologies
История солистки Roxette Мари Фредрикссон «Любовь к жизни» История солистки Roxette Мари Фредрикссон «Любовь к жизни»

Солистка группы Roxette Мари Фредрикссон честно рассказала свою биографию

СНОБ
Психологи выяснили, почему криптовалюта привлекает психопатов и садистов Психологи выяснили, почему криптовалюта привлекает психопатов и садистов

Почему криптовалюта интересует людей с выраженными качествами «темной тетрады»

Psychologies
От Елизаветы II до Натальи Водяновой: 10 кукол Barbie в виде звезд От Елизаветы II до Натальи Водяновой: 10 кукол Barbie в виде звезд

Вспоминаем куклы Barbie в виде медийных личностей

РБК
«Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка «Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка

Монолог бывшего руководитель контент-маркетинга в «Тинькофф»

VC.RU
Как перестать думать о человеке: 5 советов психолога Как перестать думать о человеке: 5 советов психолога

Как справиться с зацикленностью на бывшем партнере

РБК
11 неочевидных, но действующих способов похудеть 11 неочевидных, но действующих способов похудеть

Чтобы похудеть, вовсе не обязательно следовать строгим диетам

Лиза
Ветеран киллерских действий Ветеран киллерских действий

«Флешбэк»: еще одно последнее дело Лиама Нисона

Weekend
Диета после удаления аппендицита: основные принципы и лечебное меню Диета после удаления аппендицита: основные принципы и лечебное меню

Сколько соблюдать диету после удаления аппендицита, и каким должен быть рацион

VOICE
Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении

Биоархеологи исследовали останки 49 индивидов, живших в III–I веках до нашей эры

N+1
Самые мощные реактивные двигатели в мире: сравниваем тягу Самые мощные реактивные двигатели в мире: сравниваем тягу

Как сравнить ракетные двигатели и найти лучший?

Популярная механика
Татьяна Устинова: «Нужно делать что должно, и будь что будет!» Татьяна Устинова: «Нужно делать что должно, и будь что будет!»

Татьяна Устинова о новой книге, профессии писателя и чудесах в жизни

Лиза
Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться

Существует ли время?

Популярная механика
Ешь и молодей: 7 уникальных продуктов против старения Ешь и молодей: 7 уникальных продуктов против старения

Образ жизни и правильно подобранный рацион могут отодвинуть проявления старения

Популярная механика
Как перестать стесняться: 9 советов психолога Как перестать стесняться: 9 советов психолога

Разбираемся, как преодолеть стеснительность

РБК
Геохимики нашли все азотистые основания молекулы ДНК в углеродистых метеоритах Геохимики нашли все азотистые основания молекулы ДНК в углеродистых метеоритах

Геохимики нашли все четыре вида азотистых оснований, составляющих молекулу ДНК

N+1
9 правил истинных лжецов 9 правил истинных лжецов

Настоящие «мастера обмана» сочиняют по правилам

Psychologies
Эстетика срезов: как создавалась «Бриллиантовая рука» Леонида Гайдая Эстетика срезов: как создавалась «Бриллиантовая рука» Леонида Гайдая

Кинокритик рассказывает об истории создания «Бриллиантовой руки»

Esquire
Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция

Мир переживает волну масштабных инвестиций в водородную энергетику

Forbes
«Средний класс ничего хорошего не ждет»: интервью Рубена Ениколопова Forbes «Средний класс ничего хорошего не ждет»: интервью Рубена Ениколопова Forbes

Реальность, в которой живет российская экономика, поменялась на годы вперед

Forbes
«После родов раздражаюсь на мужа» «После родов раздражаюсь на мужа»

Что делать, если один из молодых родителей не включается в новую роль?

Psychologies
Палеолитической стоянке в Югре оказалось 14–15 тысяч лет Палеолитической стоянке в Югре оказалось 14–15 тысяч лет

Среди многочисленных останков мамонтов археологи нашли артефакты из камня

N+1
Как правильно измерять температуру: выбираем самый точный термометр Как правильно измерять температуру: выбираем самый точный термометр

Какой из градусников лучше именно для вас

Популярная механика
Открыть в приложении