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

Как правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца Как правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца

Как при выборе собаки оценить её характер и поведение

Популярная механика
Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода

И среди цветоводов есть свой рейтинг нелюбимых растений

Популярная механика
Открыт четвертый вид зрачковой реакции — на фазу дыхания Открыт четвертый вид зрачковой реакции — на фазу дыхания

Ученые открыли, что зрачки реагируют на фазу дыхательного цикла

N+1
Луна, Марс и многое другое: NASA расширило свои 8 планетарных миссий Луна, Марс и многое другое: NASA расширило свои 8 планетарных миссий

NASA в очередной раз продлило несколько своих миссий

ТехИнсайдер
Мозг, исцеляющий себя Мозг, исцеляющий себя

Реальные истории людей, которые победили болезни и преобразили свой мозг

kiozk originals
Преступление и безнаказанность: 7 самых опасных стран для путешествий в 2022 году Преступление и безнаказанность: 7 самых опасных стран для путешествий в 2022 году

Страны, признанные самыми опасными для туризма

Вокруг света
Щуркины рассветы Щуркины рассветы

Ракшеобразные — птицы с широчайшим цветовым диапазоном оперения

Наука и жизнь
«Моему парню подарили машину, но я не обрадовалась, а расстроилась. Почему?» «Моему парню подарили машину, но я не обрадовалась, а расстроилась. Почему?»

Должен ли человек быть взрослым и успешным в 25 лет?

Psychologies
Время твоего рождения расскажет всё о твоих отношениях: объясняют астрологи Время твоего рождения расскажет всё о твоих отношениях: объясняют астрологи

Именно от времени рождения зависит, какая планета станет твоим покровителем

Cosmopolitan
Почему комедия Почему комедия

Советские фильмы, которые не смогли пройти цензуру

Популярная механика
«Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества»: Откуда мы родом и какие факторы определили нашу эволюцию «Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества»: Откуда мы родом и какие факторы определили нашу эволюцию

Прямохождение и особенности человеческого тела

N+1
Deepfake и как с ним бороться Deepfake и как с ним бороться

Что такое deepfake и опасен ли он на самом деле

Популярная механика
Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта

Почему мысли разбегаются и как не распыляться

Лиза
Секреты стиля Игги Попа — от очень узких брюк до прозрачных маек (и не только) Секреты стиля Игги Попа — от очень узких брюк до прозрачных маек (и не только)

Рассказываем о главных составляющих стиля Игги Попа

Esquire
Зачем просить прощения Зачем просить прощения

Что делать человеку, которого много лет мучает совесть

СНОБ
Толстые Толстые

Известный графский род Толстых не нуждается в представлении

Дилетант
Вечнозеленый герой мифов: правда и вымысел о можжевельнике Вечнозеленый герой мифов: правда и вымысел о можжевельнике

Можжевельник упоминается в легендах и обладает множеством удивительных свойств

Вокруг света
Как передвинуть маяк с места на место? Как передвинуть маяк с места на место?

Чтобы спасти маяк, группа инженеров и рабочих бросила вызов силам природы

Популярная механика
Одеяло убежало: как организовать сон с партнером, чтобы все выспались Одеяло убежало: как организовать сон с партнером, чтобы все выспались

Лучше спать вместе или порознь? Под одним одеялом или под разными?

Psychologies
20 продуктов, о высокой калорийности которых вы даже не догадывались 20 продуктов, о высокой калорийности которых вы даже не догадывались

Являются ли полезными и не жирными продукты, что лежат у вас в корзине?

Популярная механика
Новая этика vs традиционные ценности Новая этика vs традиционные ценности

Отменяет ли новая этика дружбу, любовь, надежность?

СНОБ
10 полезных продуктов, которые всегда должны быть в вашем холодильнике 10 полезных продуктов, которые всегда должны быть в вашем холодильнике

Список самых важных продуктов, которые всегда должны быть в холодильнике

Популярная механика
Миф о «расколдованности»: почему верили в магию в прошлом Миф о «расколдованности»: почему верили в магию в прошлом

Сегодня в словарях и учебниках можно встретить разные определения слова «магия»

Вокруг света
Страх, любовь и адреналин Страх, любовь и адреналин

Как на нас влияет страх, любовь и адреналин?

Лиза
Музыкант и актер Игорь Титов — о внутренних конфликтах Музыкант и актер Игорь Титов — о внутренних конфликтах

Артист Игорь Титов — о словах мастера и кризисе 30-летних

РБК
Неудовлетворенные потребности: как они управляют нашим поведением Неудовлетворенные потребности: как они управляют нашим поведением

Иногда необходимо исследовать, понять и разрешить аспекты своего прошлого

Psychologies
Чего на Руси больше всего боялись девушки, только что вышедшие замуж Чего на Руси больше всего боялись девушки, только что вышедшие замуж

Девушка, покинувшая после свадьбы дом, понимала: в новой семье ее ждет опасность

Cosmopolitan
Гении, филантропы, миллиардеры: 12 фильмов о бизнесменах и их успехе Гении, филантропы, миллиардеры: 12 фильмов о бизнесменах и их успехе

Лучшие художественные и документальные фильмы про бизнес и успех

Forbes
Потерянный рай экономики: чудеса находчивости Голландской Ост-Индской компании Потерянный рай экономики: чудеса находчивости Голландской Ост-Индской компании

Морская торговля в XVI-XVII веках стала важным источником дохода Старого Света

Вокруг света
Агент 355: кем была самая таинственная шпионка в истории США Агент 355: кем была самая таинственная шпионка в истории США

В книге шпионской организации код «355» расшифровывается как «Леди»

Вокруг света
Открыть в приложении