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

Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться

Как заметить блох на питомце и что с ними делать?

Популярная механика
Как контролировать сильные эмоции: 4 шага к спокойствию Как контролировать сильные эмоции: 4 шага к спокойствию

Во всех случаях сильные переживания подчиняют себе жизнь. Как с ними справиться?

Psychologies
Ученые из Сколковского института раскрыли механизм выброса солнечного ветра из корональных дыр Ученые из Сколковского института раскрыли механизм выброса солнечного ветра из корональных дыр

Как корональные дыры формируют движение солнечного ветра по всей гелиосфере

Inc.
Этот маньяк выдавал похищенную падчерицу за свою дочь, а потом женился на ней Этот маньяк выдавал похищенную падчерицу за свою дочь, а потом женился на ней

Похоже сценарий жуткого фильма, но это случилось на самом деле

Cosmopolitan
5 психологических терминов, которые пока не перевели на русский язык 5 психологических терминов, которые пока не перевели на русский язык

Пять психологических терминов из англоязычного интернета

РБК
Шак и 50 лет на высоте Шак и 50 лет на высоте

Шакил О'Нил хочет успеть оставить на земле заметный след

Men’s Health
Как возводят дымовые трубы Как возводят дымовые трубы

Какие мысли возникают у нас при виде дымовых труб, выпускающих в небо облака?

Популярная механика
«Девушка переспала с другим, когда у нас была пауза в отношениях. Не могу простить ее» «Девушка переспала с другим, когда у нас была пауза в отношениях. Не могу простить ее»

Как справиться с ревностью в отношениях?

Psychologies
Совсем седая! Как состарилась голливудская красотка, бывшая жена Николаса Кейджа Совсем седая! Как состарилась голливудская красотка, бывшая жена Николаса Кейджа

Время не щадит никого — посмотри, как Патриция Аркетт выглядит сейчас!

VOICE
Зачем пользоваться раскоксовкой двигателя и как правильно это делать Зачем пользоваться раскоксовкой двигателя и как правильно это делать

Как и когда проводится раскоксовка мотора, всегда ли эта процедура полезна?

РБК
По горам Таджикистана: 3 маршрута для походов разного уровня сложности По горам Таджикистана: 3 маршрута для походов разного уровня сложности

Маршруты открывают уникальные природные красоты Таджикистана

Вокруг света
Воспоминания об Андрее Тарковском Воспоминания об Андрее Тарковском

Каким был режиссер Андрей Тарковский?

СНОБ
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
Глава «АйТи Десижн» — о том, как из гуру IT стать ресторатором и актером Глава «АйТи Десижн» — о том, как из гуру IT стать ресторатором и актером

Глава «АйТи Десижн» — о русской кухне из печи и съемках в кино

РБК
Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода

И среди цветоводов есть свой рейтинг нелюбимых растений

Популярная механика
Ищете работу? Вот пять пунктов, которые вам стоит убрать из резюме прямо сейчас Ищете работу? Вот пять пунктов, которые вам стоит убрать из резюме прямо сейчас

Резюме устаревшего формата может повлиять на ваши шансы получить работу

Inc.
Восемь раз «да»! Реальные фото со свадеб Элтона Джона, Монро, Тейлор и других Восемь раз «да»! Реальные фото со свадеб Элтона Джона, Монро, Тейлор и других

Вот как выглядели в день свадьбы звезды из недавнего прошлого

VOICE
Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция

Мир переживает волну масштабных инвестиций в водородную энергетику

Forbes
Кристалличность органических каркасов выросла благодаря двухстадийной методике синтеза Кристалличность органических каркасов выросла благодаря двухстадийной методике синтеза

Ученым удалось получить каркасы с повышенной стабильностью

N+1
Защита от деменции: 3 черты характера, спасающие от старческого слабоумия Защита от деменции: 3 черты характера, спасающие от старческого слабоумия

У кого снижен риск возрастного угасания интеллектуальных способностей?

Psychologies
Как украсить яйца к Пасхе-2022: 10 самых стильных дизайнов Как украсить яйца к Пасхе-2022: 10 самых стильных дизайнов

Крутые варианты украшения яиц без использования привычных красителей

Cosmopolitan
Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений

Выясняем все подробности о создании и устройстве парка аттракционов

Популярная механика
12 старых вещей, которые ни в коем случае нельзя выбрасывать 12 старых вещей, которые ни в коем случае нельзя выбрасывать

Некоторые вещи сохранить всё же стоит — и вот почему

Популярная механика
Секреты стиля Игги Попа — от очень узких брюк до прозрачных маек (и не только) Секреты стиля Игги Попа — от очень узких брюк до прозрачных маек (и не только)

Рассказываем о главных составляющих стиля Игги Попа

Esquire
Как часто стоит стирать постельное белье, шторы и полотенца Как часто стоит стирать постельное белье, шторы и полотенца

Эти предметы пачкаются быстрее, чем нам кажется

Лиза
Какая одежда не походит тебе по типажу — советы тренера по стилю Какая одежда не походит тебе по типажу — советы тренера по стилю

Какие вещи не идут представительницам разных типажей?

VOICE
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
Глобальное потепление: антропогенная катастрофа или природная закономерность Глобальное потепление: антропогенная катастрофа или природная закономерность

Тенденция на повышение средней температуры наблюдается по всему миру

Популярная механика
Сырой материал Сырой материал

Почему сейчас данные важнее алгоритмов их обработки

Forbes
В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии

Кофе как музыка. Его надо чувствовать, в его ритме надо жить

Вокруг света
Открыть в приложении