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

Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы

Магия и наука – это полные противоположности? Нет!

Популярная механика
Как правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов Как правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов

При многообразии видов отдыха есть универсальная вещь, которая пригодится везде

Популярная механика
Выдр уличили в охоте на пингвинов Выдр уличили в охоте на пингвинов

Ученые зафиксировали нападения выдр на пингвинов в ЮАР

N+1
Как перестать сравнивать себя с другими: 5 несложных шагов Как перестать сравнивать себя с другими: 5 несложных шагов

Лучше я или хуже? Достиг ли я того, чего достигли другие?

Psychologies
Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем

Какие необычные позиции появились в российских компаниях за последние пару лет

Forbes
12 психологических приемов на каждый день 12 психологических приемов на каждый день

Эти приемы пригодятся тебе во всех случаях жизни

Лиза
9 продуктов, которые снизят риск развития рака 9 продуктов, которые снизят риск развития рака

Некоторые продукты способны существенно снизить риск развития рака

Популярная механика
Допинг: как он появился и почему с ним борется WADA Допинг: как он появился и почему с ним борется WADA

Что такое допинг и почему он запрещен?

Популярная механика
«Я старею, и это неожиданность» «Я старею, и это неожиданность»

Может быть, стоит изменить свое отношение к старости?

Psychologies
6 продуктов для здоровья кишечника: почему они важны 6 продуктов для здоровья кишечника: почему они важны

В каких продуктах содержится больше всего пробиотиков?

Популярная механика
Каково это — быть жертвой патологической зависти Каково это — быть жертвой патологической зависти

Каково приходится жертвам чужой зависти?

Psychologies
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
Паукообразные обезьяны предпочли червивые фрукты Паукообразные обезьяны предпочли червивые фрукты

Паукообразные обезьяны из рода коат предпочитают фрукты, пораженные насекомыми

N+1
Человек, который не хочет: что делать с ленивым мужчиной Человек, который не хочет: что делать с ленивым мужчиной

Можно ли справиться с мужчиной, который ничего не хочет?

Cosmopolitan
Цепь переменного токена: почему NFT считают фикцией, но все равно покупают Цепь переменного токена: почему NFT считают фикцией, но все равно покупают

Имеет ли владелец NFT исключительные права на произведения искусства?

Популярная механика
Птица казуар: самый опасный хищник на Земле Птица казуар: самый опасный хищник на Земле

Замечательное, но жутко опасное существо — казуар

ТехИнсайдер
6 продуктов, которые точно не помогут похудеть 6 продуктов, которые точно не помогут похудеть

Пищевые ловушки здоровых продуктов

Популярная механика
Робин из Локсли Робин из Локсли

О Робин Гуде сложены несколько десятков баллад

Дилетант
У высокоранговых голых землекопов нашли увеличенную селезенку У высокоранговых голых землекопов нашли увеличенную селезенку

Селезенка у голых землекопов из одной колонии может сильно различаться

N+1
Привычка жениться Привычка жениться

Что движет мужчинами, у которых было более трех браков

Лиза
«Бог создал целые числа. Математические открытия, изменившие историю»: Стивен Хокинг исследует важнейшие математические труды «Бог создал целые числа. Математические открытия, изменившие историю»: Стивен Хокинг исследует важнейшие математические труды

Сложно представить современную науку без аналитической геометрии

N+1
Как полиция Санкт-Петербурга нашла обезглавленный труп. Цикл тру-крайм историй от автора подкаста «Закат Империи» Андрея Аксенова Как полиция Санкт-Петербурга нашла обезглавленный труп. Цикл тру-крайм историй от автора подкаста «Закат Империи» Андрея Аксенова

Неожиданная разгадка жестокого убийства в Санкт-Петербурге 1909 года

СНОБ
Пернатые, поющие и летающие: лучшие книги о птицах, которые научат вас порхать по жизни Пернатые, поющие и летающие: лучшие книги о птицах, которые научат вас порхать по жизни

Книги, которые помогут разобраться в птицах и особенностях их жизни

Популярная механика
Воспитание в эпоху перемен: за что нас будут критиковать дети? Воспитание в эпоху перемен: за что нас будут критиковать дети?

Как правильно растить ребенка? Быть строгим родителем или давать полную свободу?

Psychologies
Как выстроить отношения между отчимом и ребенком: 5 советов от детского психолога Как выстроить отношения между отчимом и ребенком: 5 советов от детского психолога

Как помочь ребенку наладить отношения с отчимом

Psychologies
Научный подход к свежему дыханию: простые шаги, которые помогут навсегда избавиться от неприятного запаха изо рта Научный подход к свежему дыханию: простые шаги, которые помогут навсегда избавиться от неприятного запаха изо рта

Дурное дыхание, неприятный запах изо рта, на научном языке называется галитозом

ТехИнсайдер
Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе

Отрывок из книги «Мои разные «я» — Ричард Шварц бросает вызов теории «мономозга»

Forbes
Письма из эмиграции: что русские интеллигенты писали о загранице, а иностранцы — об СССР Письма из эмиграции: что русские интеллигенты писали о загранице, а иностранцы — об СССР

Русские и советские граждане за последние 100 лет мигрировали не раз

Esquire
Ихтиологи выявили специфические диалекты у мексиканских тетр из разных пещер Ихтиологи выявили специфические диалекты у мексиканских тетр из разных пещер

У мексиканских тетр есть индивидуальные звуковые особенности

N+1
Зачем нам суперфуды Зачем нам суперфуды

Топ-6 самых полезных и при этом доступных продуктов

Лиза
Открыть в приложении