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 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности 7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности

Расскажем о совершенно безопасных для питомцев растениях

Популярная механика
Болезнь Крона: 11 симптомов, которые нужно знать Болезнь Крона: 11 симптомов, которые нужно знать

За последние 10 лет распространенность болезни Крона выросла в 6 раз

Популярная механика
«Человек-дракон» оказался денисовцем «Человек-дракон» оказался денисовцем

Денисовцы — один из самых из загадочных видов или подвидов древних людей...

N+1
От богадельни до больницы на колесах: краткая история скорой помощи в России От богадельни до больницы на колесах: краткая история скорой помощи в России

Как появилась, развивалась и какой стала российская система скорой помощи

Вокруг света
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
Папа, плати! Папа, плати!

С кого будут взимать алименты в 2022 году

Лиза
Магический феминизм Магический феминизм

«Пронзительно громко»: экранизация Сесилии Ахерн

Weekend
Чего хотят женщины (на самом деле): объясняет Михаил Лабковский Чего хотят женщины (на самом деле): объясняет Михаил Лабковский

Разбираемся, чего же хочет одна конкретная женщина – ты

Cosmopolitan
Как планировать в мире, где нельзя ничего планировать? Как планировать в мире, где нельзя ничего планировать?

Как вернуть уплывшую из-под ног землю и взять происходящее под контроль

Psychologies
Красота и политика: чему учат современных лидеров Кир Великий и Александр Македонский Красота и политика: чему учат современных лидеров Кир Великий и Александр Македонский

Красота всегда была символом власти и, в то же время, — проводником перемен

Вокруг света
«Муж угрожает суицидом и пугает нас с ребенком» «Муж угрожает суицидом и пугает нас с ребенком»

Что делать, если муж противостоит разводу?

Psychologies
Илья Ильф и Евгений Петров: пять книг, которые стоит прочитать Илья Ильф и Евгений Петров: пять книг, которые стоит прочитать

Что, помимо "12 стульев" и "Золотого теленка", безусловно заслуживает внимания

Esquire
«Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». Палеоэнтомолог рассказывает об их становлении и развитии «Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». Палеоэнтомолог рассказывает об их становлении и развитии

Отрывок из книги Александра Храмова — как появились насекомые-паразиты

N+1
Как надо воспитывать девушек: цитата Макаренко, актуальная до сих пор Как надо воспитывать девушек: цитата Макаренко, актуальная до сих пор

Способы воспитания, о которых рассказывал Макаренко, актуальны до сих пор

Cosmopolitan
Иосиф Бродский Иосиф Бродский

Бродский — поэт ресентимента

Дилетант
Возить придётся самолётами вместо фур, а это другие деньги: что меняется в цветочном бизнесе без импорта из Нидерландов Возить придётся самолётами вместо фур, а это другие деньги: что меняется в цветочном бизнесе без импорта из Нидерландов

Какой теперь будет логистика и как это повлияет на наличие и качество цветов

VC.RU
Как приготовить идеальную кашу: 5 правил, о которых все забывают Как приготовить идеальную кашу: 5 правил, о которых все забывают

Советы шеф-повара и диетолога по готовке каши

Вокруг света
Страх быть счастливым, пятый из Страх быть счастливым, пятый из

В этом мире случается масса всего странного!

Популярная механика
Одержимость памятью: как воспоминания помогают нам отпускать прошлое Одержимость памятью: как воспоминания помогают нам отпускать прошлое

Почему возвращение к прошлому опыту и работа с горем могут быть полезны

Psychologies
Цветы на срез Цветы на срез

Какие факторы сдерживают развитие цветочного бизнеса

Агроинвестор
5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише 5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише

Книги, которые запросто справятся с ролью инструктора по достижению успеха

Популярная механика
Зачем азиатский профессор создавал вирусы: сумасшедший или спаситель? Зачем азиатский профессор создавал вирусы: сумасшедший или спаситель?

Труды профессора Каваоки наделали много шума во всем мире

Популярная механика
Вижу землю: 5 мифических островов Вижу землю: 5 мифических островов

Путешественники веками рассказывали о далеких островах, где царит настоящий рай

Вокруг света
Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий

Во время войн уязвимые группы становятся жертвами нарушения прав человека

Forbes
«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
«Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора» «Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора»

Отрывок из книги Адама Минтера о том, как устроен мир переработки

N+1
Необычные напоминалки Необычные напоминалки

Эти напоминалки помогут тебе не сбиться с намеченного пути

Лиза
Что такое холодное отбеливание зубов Zoom 4 и кому оно подходит Что такое холодное отбеливание зубов Zoom 4 и кому оно подходит

Если природа не наделила тебя белоснежной улыбкой, это не проблема

Cosmopolitan
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
«Не могу контролировать агрессию в адрес дочери» «Не могу контролировать агрессию в адрес дочери»

Как справиться с агрессией в сторону своего ребенка?

Psychologies
Открыть в приложении