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

10 знаменитых средневековых путешественников 10 знаменитых средневековых путешественников

История каждого средневекового путешественника — это приключенческий роман

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
На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков

Находки, собранные во время раскопок средневекового судна «Наньхай №1»

N+1
«И Шереметев благородный…» «И Шереметев благородный…»

Александр Пушкин 1844 год в «Полтаве» недаром назвал Шереметева «благородным»

Дилетант
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
Коллекция Морозовых, которая всегда в Москве: гид по архитектурным активам династии Коллекция Морозовых, которая всегда в Москве: гид по архитектурным активам династии

Как наследие знаменитой купеческой династии по-прежнему служит Москве

Forbes
«Воображаемый враг: Иноверцы в средневековой иконографии» «Воображаемый враг: Иноверцы в средневековой иконографии»

Как европейские художники изображали еретиков, грешников и нехристиан

N+1
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
10 вредных привычек в уборке: никогда так не делайте 10 вредных привычек в уборке: никогда так не делайте

Проверьте, не совершаете ли вы одну из этих ошибок при уборке

Популярная механика
Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении

Биоархеологи исследовали останки 49 индивидов, живших в III–I веках до нашей эры

N+1
Как путешествовать с домашними животными по России: инструкция Как путешествовать с домашними животными по России: инструкция

Правила провоза кошек и собак в самолетах и поездах

Вокруг света
Что такое синдром «компьютерной шеи» и чем он опасен: проверьте, есть ли он у вас Что такое синдром «компьютерной шеи» и чем он опасен: проверьте, есть ли он у вас

Чем может быть опасен синдром «компьютерной шеи» и что с этим делать

Популярная механика
Десять часов о Майкле Джордане: 8 лучших документальных фильмов и сериалов про спорт Десять часов о Майкле Джордане: 8 лучших документальных фильмов и сериалов про спорт

Спортивные драмы и рекорды — универсальный источник вдохновения для режиссеров

Forbes
Длина Длина

Не все тренчи обеспечат тебе эффектные весенние образы

Cosmopolitan
Кейт Уинслет Кейт Уинслет

«Чтобы выглядеть сексуально, необязательно быть похожей на шланг от пылесоса»

Здоровье
Сода и уксус: вещи, которые никогда нельзя ими чистить (а то придется выбросить) Сода и уксус: вещи, которые никогда нельзя ими чистить (а то придется выбросить)

Какие вещи нельзя чистить содой и уксусом, потому что так ты их только испортишь

Cosmopolitan
«Время радикальных экспериментов»: какой была семейная политика в СССР «Время радикальных экспериментов»: какой была семейная политика в СССР

Как СССР использовал тему гендерных свобод для решения экономических вопросов

Forbes
25 лучших фильмов о любви: подборка, которую стоит посмотреть 25 лучших фильмов о любви: подборка, которую стоит посмотреть

Представляем 25 отличных фильмов о любви. Спорим, вы смотрели далеко не все!

Популярная механика
Легче лёгкого Легче лёгкого

Воздушный интерьер с обилием глянцевых поверхностей и натуральных материалов

SALON-Interior
Как посевной инвестор Анна Фан создала лучшее в мире портфолио из стартапов Как посевной инвестор Анна Фан создала лучшее в мире портфолио из стартапов

Анна Фан умеет разглядеть потенциал стартапа в самом начале его пути

Forbes
Ценности поколений: как понять детей, рожденных в XXI веке Ценности поколений: как понять детей, рожденных в XXI веке

Кажется, между детьми, рожденными в 2000-х, и родителями — бездонная пропасть

Psychologies
Краткая история сала: кто и в какой стране придумал его солить (и 4 рецепта с салом) Краткая история сала: кто и в какой стране придумал его солить (и 4 рецепта с салом)

Жирность и питательность придавал блюдам национальной кухни свиной жир

Вокруг света
Актер Роман Васильев — о театре, «Идентификации» и инклюзии Актер Роман Васильев — о театре, «Идентификации» и инклюзии

Актер Роман Васильев — о свободе в театре и влиянии роли на жизнь актера

СНОБ
Можно ли по-научному объяснить искусство левитации: разоблачение трюка с зависанием человека в воздухе Можно ли по-научному объяснить искусство левитации: разоблачение трюка с зависанием человека в воздухе

Левитация — это магия? Нет, чистая механика

ТехИнсайдер
Диета минус 60: принципы, меню, рецепты и отзывы Диета минус 60: принципы, меню, рецепты и отзывы

Популярная «Диета минус 60»: действительно ли она работает?

VOICE
Австралийцы выпустили в природу 80 лягушек вымирающего вида Австралийцы выпустили в природу 80 лягушек вымирающего вида

Литории Спенсера почти вымерли из-за грибковой инфекции и лесных пожаров

N+1
Красота тела: 9 главных торсов мирового искусства Красота тела: 9 главных торсов мирового искусства

Изображения людей — особое направление искусства

Вокруг света
Еда с колес Еда с колес

Как бывшие нефтяники построили производство фудтраков и домов на колесах

Forbes
Что делать, если ваш ВИЧ-анализ оказался положительным? Что делать, если ваш ВИЧ-анализ оказался положительным?

Наши герои рассказывают, как приняли диагноз «ВИЧ-инфекция» и живут с ним

Psychologies
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
Открыть в приложении