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

7 причин, по которым вы можете чувствовать постоянную грусть и тоску: исправляем жизнь к лучшему 7 причин, по которым вы можете чувствовать постоянную грусть и тоску: исправляем жизнь к лучшему

Совершенно нормально чувствовать грусть, но причины этого могут быть разными

Популярная механика
Ученые продолжают находить в лесах Индии загадочные кувшины, погребенные под землей - их природа остается тайной Ученые продолжают находить в лесах Индии загадочные кувшины, погребенные под землей - их природа остается тайной

По всему Ассаму археологи продолжают находить все новые следы древней загадки

Популярная механика
Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару

Как определенные мотивы человека влияют на вероятность вступить в отношения

ТехИнсайдер
30 колоссальных образцов промышленной техники: как работают гиганты индустрии 30 колоссальных образцов промышленной техники: как работают гиганты индустрии

Туда, где работают эти монстры, людей стараются не пускать

ТехИнсайдер
Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений

Эффективный комплекс упражнений для укрепления мышц, которые можно делать дома

РБК
Гормоны стресса: что они делают с нами и можно ли ими управлять Гормоны стресса: что они делают с нами и можно ли ими управлять

Как работают гормоны стресса и как помочь себе пережить сложное время

Psychologies
Как перестать ревновать: 5 советов Как перестать ревновать: 5 советов

Чтобы перестать ревновать другого человека, нужно сперва разобраться в себе

Psychologies
Феликс Юсупов и Мария Романова: две яркие звезды на небосклоне парижской моды Феликс Юсупов и Мария Романова: две яркие звезды на небосклоне парижской моды

Феликс Юсупов и Мария Романова дополнили жизнерадостную историю моды

Вокруг света
Корм есть, но дно видно. Кошки никогда не будут есть из полупустой миски — объясняем, в чем причина странного поведения Корм есть, но дно видно. Кошки никогда не будут есть из полупустой миски — объясняем, в чем причина странного поведения

Почему для кошки её миска всегда наполовину пуста?

ТехИнсайдер
Станет хуже: 5 вещей, которые опасно делать при повышенном давлении Станет хуже: 5 вещей, которые опасно делать при повышенном давлении

Если у тебя поднялось давление, то важно не усугублять свое состояние

Cosmopolitan
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
7 ошибок, ведущих к кризису в отношениях 7 ошибок, ведущих к кризису в отношениях

Семь общих «аварийных» ситуаций, не зависящих от длительности отношений

Psychologies
Малоизвестные факты и самые заливистые байки про Гагарина Малоизвестные факты и самые заливистые байки про Гагарина

Вспоминаем факты о Юрии Гагарине, неизвестные даже ему самому

Maxim
Забытые рецепты кочевников: 3 блюда из конины Забытые рецепты кочевников: 3 блюда из конины

Отношение людей к употреблению в пищу конины определяют национальные обычаи

Вокруг света
Магний в рационе: 10 продуктов, которые стоит есть женщинам после 50 лет Магний в рационе: 10 продуктов, которые стоит есть женщинам после 50 лет

В каких продуктах магния больше всего

Популярная механика
Что купить про запас Что купить про запас

16 продуктов, которые долго хранятся

Лиза
Магический феминизм Магический феминизм

«Пронзительно громко»: экранизация Сесилии Ахерн

Weekend
Почему люди не едят один бамбук: научный взгляд на природу наших вкусов Почему люди не едят один бамбук: научный взгляд на природу наших вкусов

Люди распространились по всему земному шару, потому что мы полностью всеядны

Вокруг света
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
9 неочевидных произведений классиков литературы 9 неочевидных произведений классиков литературы

Романы и сборники рассказов, ставших культовыми в среде знатоков словесности

СНОБ
Мария Кюри, Хеди Ламарр и другие: 10 фильмов про женщин-ученых Мария Кюри, Хеди Ламарр и другие: 10 фильмов про женщин-ученых

Про достижения женщин в науке снято немало фильмов

Forbes
Какой пылесос лучше: с мешком, с контейнером или с аквафильтром? Какой пылесос лучше: с мешком, с контейнером или с аквафильтром?

Какому типу пылесборника отдать предпочтение

CHIP
«Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина «Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина

Франклин — это американский аналог Петра Первого и Михаила Ломоносова

Вокруг света
Беспощадная цензура: 5 запрещенных советских фильмов Беспощадная цензура: 5 запрещенных советских фильмов

В СССР прежде чем фильму доползти до экранов нужно было пройти проверку цензурой

Популярная механика
Самолет комсомольцев: как в СССР разработали уникальный бомбардировщик с вертикальным взлетом Самолет комсомольцев: как в СССР разработали уникальный бомбардировщик с вертикальным взлетом

Вертикально взлетающими и приземляющимися ракетами сейчас никого не удивить

Популярная механика
Их ищут коллекционеры: 5 советских вещей, которые можно выгодно продать сегодня Их ищут коллекционеры: 5 советских вещей, которые можно выгодно продать сегодня

Вещи времен СССР можно найти почти в каждом доме. И это не мертвый груз!

Cosmopolitan
Вот как навсегда избавиться от сорняков, не навредив растениям: советы, которые мало кто знает Вот как навсегда избавиться от сорняков, не навредив растениям: советы, которые мало кто знает

Справиться с сорняками нелегко, но эти советы сильно облегчат вашу работу

Популярная механика
«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
Что делать, если увидели дельфина в открытом море: можно ли плыть к нему Что делать, если увидели дельфина в открытом море: можно ли плыть к нему

Что будет, если вы встретите диких дельфинов в открытом море?

Популярная механика
«Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом «Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом

Биография величайшего специалиста в области математической физики всех времен

Вокруг света
Открыть в приложении