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 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
Мэри Эннинг: история тринадцатилетней девочки, которая перевернула представления о Юрском периоде Мэри Эннинг: история тринадцатилетней девочки, которая перевернула представления о Юрском периоде

Мэри Эннинг — гениальная одиночка, совершившая множество открытий

Популярная механика
Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко

Space Solar построит орбитальную электростанцию с использованием роботов

Inc.
Как я рассталась с тираном: план побега из абьюза Как я рассталась с тираном: план побега из абьюза

Сколько нужно времени, чтобы осознать, что вы стали жертвой абьюзивных отношений

Psychologies
Продать продукт, даже если его еще нет: 5 шагов, чтобы на старте понять, «выстрелит» ‎ли бизнес Продать продукт, даже если его еще нет: 5 шагов, чтобы на старте понять, «выстрелит» ‎ли бизнес

Как проверить бизнес-идею до вложений и не влезть в долги

Inc.
Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля

Рынок капитала почти перестал оказывать влияние на курс рубля

Forbes
Этнограф Варвара Кузнецова: история советской ученой, исследовавшей Чукотку Этнограф Варвара Кузнецова: история советской ученой, исследовавшей Чукотку

Как Варвара Кузнецова исследовала Чукотку без знания языка?

Популярная механика
Любимые упражнения долгожителей: простые тренировки на каждый день Любимые упражнения долгожителей: простые тренировки на каждый день

Каким именно спортом лучше заниматься, чтобы продлить жизнь?

Вокруг света
Как управлять тревогой и подавленностью: научно-обоснованные практики Как управлять тревогой и подавленностью: научно-обоснованные практики

Чтобы понять эмоции, вам нужен «алфавит», который применим к любой из них

Вокруг света
Забытая первая роль Джима Керри потрясла фанатов — комик сдерживал свой талант Забытая первая роль Джима Керри потрясла фанатов — комик сдерживал свой талант

Послужной список Джима Керри открывался очень необычной ролью

Cosmopolitan
17 лучших продуктов, снижающих уровень сахара в крови 17 лучших продуктов, снижающих уровень сахара в крови

Риски развития диабета можно значительно снизить, оздоровив свой рацион

Популярная механика
Мерцающий огонь добавил динамики палеолитическим гравюрам Мерцающий огонь добавил динамики палеолитическим гравюрам

Ученые исследовали гравюры мадленской археологической культуры

N+1
PRP-терапия: как плазма помогает избавиться от травм PRP-терапия: как плазма помогает избавиться от травм

PRP-терапия – как с её помощью лечат болезни опорно-двигательного аппарата

Популярная механика
Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году

Что будет с вакансиями и каким настроением охвачены соискатели?

Forbes
Как вернуться в тренажерный зал после долгого перерыва: 5 простых шагов Как вернуться в тренажерный зал после долгого перерыва: 5 простых шагов

Как возобновить тренировки и вернуться в прежнее русло?

Популярная механика
Удивительные факты о древних людях: истории от антрополога Станислава Дробышевского Удивительные факты о древних людях: истории от антрополога Станислава Дробышевского

Вся правда о жизни древних людей

Популярная механика
Фуллерен увеличил каталитическую активность меди в реакции гидрирования Фуллерен увеличил каталитическую активность меди в реакции гидрирования

Выход синтеза этиленгликоля вырос в девять раз

N+1
«Империя наций: Этнографическое знание и формирование Советского Союза» «Империя наций: Этнографическое знание и формирование Советского Союза»

Как ученые помогали вырабатывать принципы устройства СССР

N+1
Как вылечить бессонницу без снотворных? Самое важное о когнитивно-поведенческой терапии, гигиене сна и циркадных ритмах Как вылечить бессонницу без снотворных? Самое важное о когнитивно-поведенческой терапии, гигиене сна и циркадных ритмах

Основной метод лечения бессонницы - это когнитивно-поведенческая терапия

Популярная механика
Проклятая русская Джоконда: почему картина «Неизвестная» приносит несчастья Проклятая русская Джоконда: почему картина «Неизвестная» приносит несчастья

Даже те, кто не знает названия картины, вздрагивают, увидев ее

Cosmopolitan
Любовь Мясникова. Остров Нуреева Любовь Мясникова. Остров Нуреева

Мы с Рудиком дружили всю жизнь. Даже тогда, когда он остался на Западе

Коллекция. Караван историй
Как похудеть: 9 упражнений и советы экспертов Как похудеть: 9 упражнений и советы экспертов

Рассказываем, как похудеть, тренируясь дома

РБК
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
Умные алгоритмы онлайн-кинотеатров: как искусственный интеллект диктует нам, что посмотреть этим вечером Умные алгоритмы онлайн-кинотеатров: как искусственный интеллект диктует нам, что посмотреть этим вечером

Почему технологии искусственного интеллекта так важны для контентных платформ

Популярная механика
Испытано на себе: печальная правда о правильном питании Испытано на себе: печальная правда о правильном питании

Правильное питание в актуальной трактовке имеет мало общего со здоровым питанием

VOICE
«Принять и полюбить себя»: 8 основных шагов «Принять и полюбить себя»: 8 основных шагов

Как по-настоящему принять себя — иногда неуверенного и ленивого человека?

Psychologies
7 физических упражнений, которые помогают снизить уровень сахара в крови 7 физических упражнений, которые помогают снизить уровень сахара в крови

Эти спортивные занятия в домашних условиях безопасны и очень эффективны!

Популярная механика
Британские колонисты из Южной Австралии пострадали от дефицита витамина C Британские колонисты из Южной Австралии пострадали от дефицита витамина C

Палеопатологи исследовали останки индивидов, найденных в окрестностях Аделаиды

N+1
Робингудская «почемучка» Робингудская «почемучка»

Отвечаем на наиболее распространённые вопросы о Робин Гуде и Средних веках

Дилетант
Что делать, чтобы не переносить свою тревогу на ребенка Что делать, чтобы не переносить свою тревогу на ребенка

Родители всегда делают все возможное, чтобы защитить своих детей от стресса

Psychologies
Открыть в приложении