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

Календарь огородника: что посадить в начале лета, чтобы успеть собрать урожай осенью Календарь огородника: что посадить в начале лета, чтобы успеть собрать урожай осенью

К счастью, есть растения, которыми не поздно заниматься даже летом

Популярная механика
Отступающий альпийский ледник обнажил место добычи горного хрусталя эпохи мезолита Отступающий альпийский ледник обнажил место добычи горного хрусталя эпохи мезолита

Отступивший альпийский ледник обнажил месторождение горного хрусталя и кварца

N+1
Химики надышали аммиака в микрокапли воды Химики надышали аммиака в микрокапли воды

Что они представляют собой заряженные частицы, детектируемые с микрокаплями воды

N+1
Глиняные косы, синие ногти и губы: как выглядят красавицы туарегов Глиняные косы, синие ногти и губы: как выглядят красавицы туарегов

На Черном континенте живут «синие люди». Так называют туарегов за цвет их одежды

Вокруг света
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Четыре мифа о полных женщинах Четыре мифа о полных женщинах

Какие мифы о женщинах плюс сайз придумало общество

VOICE
За «бешеными деньгами»: кто поехал в Эмираты и почему многие там не задержатся За «бешеными деньгами»: кто поехал в Эмираты и почему многие там не задержатся

Почему выбирают Эмираты, какие трудности ждут на месте?

Forbes
«По вечерам мне кажется, что я способна на все, но утром это чувство проходит» «По вечерам мне кажется, что я способна на все, но утром это чувство проходит»

Как разбить привычный круг нереализованных планов?

Psychologies
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
Пять камней преткновения: как оставить работу в большой компании и не навредить себе Пять камней преткновения: как оставить работу в большой компании и не навредить себе

Как подготовиться к выходу из корпоративной колеи?

Forbes
Двадцать пять лет без паспорта Двадцать пять лет без паспорта

Больше двадцати лет Вера не могла пробить бюрократические системы двух стран

СНОБ
Измена: дать друг другу еще один шанс Измена: дать друг другу еще один шанс

Может ли пара пережить неверность? Да, если партнеры проявят чуткость

Psychologies
Черная дырка от бублика Черная дырка от бублика

«Все везде и сразу»: налоговый вычет в условиях мультивселенной

Weekend
4 способа управления гневом 4 способа управления гневом

Нужен ли на самом деле человеку гнев? При чем тут эмоциональный интеллект?

СНОБ
10 причин избыточного веса: как найти проблему 10 причин избыточного веса: как найти проблему

Перестаньте ругать себя. Лишний вес – очень сложная проблема

Популярная механика
«Детей убили в детском саду. Как принять, что в жизни такое происходит?» «Детей убили в детском саду. Как принять, что в жизни такое происходит?»

Где взять смирение перед трагическими жизненными ситуациями?

Psychologies
12 главных причин, почему закладывает нос без насморка 12 главных причин, почему закладывает нос без насморка

Заложенность носа почти всегда указывает на наличие какой-то патологии

Лиза
Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать

Существует много способов сделать лицо более худым

РБК
«Восточные женщины»: почему мы притворяемся ими в отношениях «Восточные женщины»: почему мы притворяемся ими в отношениях

У меня есть знакомые, которые в трудный час прикидываются «восточными женщинами»

Psychologies
Как работают современные российские ледоколы Как работают современные российские ледоколы

«кСромные размеры» — последнее, что приходит в голову при виде ледокола

Популярная механика
Изгнанник из рода Романовых: как сложилась жизнь великого князя, уличенного в преступлении Изгнанник из рода Романовых: как сложилась жизнь великого князя, уличенного в преступлении

Судьба великого князя Николая Романова — уникальна

Вокруг света
Внутри золотой амулетницы из крымского могильника оказалась сера Внутри золотой амулетницы из крымского могильника оказалась сера

Российские археологи представили результаты исследования могильника Фронтовое-3

N+1
Блогер Стася Морозова: похудела на 30 кг сама и расскажет тебе – как Блогер Стася Морозова: похудела на 30 кг сама и расскажет тебе – как

Стася Морозова: прийти в форму можно без особых усилий

Cosmopolitan
Роторно-поршневой двигатель на ВАЗ: как в СССР создавали «Жигули» для КГБ Роторно-поршневой двигатель на ВАЗ: как в СССР создавали «Жигули» для КГБ

Роторно-поршневой двигатель за годы существования оброс слухами и легендами

ТехИнсайдер
Вершки и корешки с историей: 9 древнейших овощей на нашей грядке Вершки и корешки с историей: 9 древнейших овощей на нашей грядке

Какой путь проделали овощные культуры, прежде чем оказаться на наших грядках?

Вокруг света
Роль отца для девочки: чему может научить только папа Роль отца для девочки: чему может научить только папа

Быть отцом девочки — особая привилегия. Советы отцам дочерей

Psychologies
Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать

Как максимально продуктивно использовать свое время?

ТехИнсайдер
Как защитить психику от плохих новостей: 13 спасительных советов Как защитить психику от плохих новостей: 13 спасительных советов

Как защитить свое психическое здоровье от потока негативной информации?

Psychologies
Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику

Как Владимир Жириновский показывал, что «так можно» всей стране

Forbes
Лучшие драматические роли Джима Керри Лучшие драматические роли Джима Керри

Вспоминаем непривычно серьезные роли Джима Керри

Maxim
Открыть в приложении