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

Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума

Может ли человек быть многозадачным?

Популярная механика
Загадка хоббита: какую историю рассказал череп жившего миллион лет назад «человека флоресского» Загадка хоббита: какую историю рассказал череп жившего миллион лет назад «человека флоресского»

Антропологический детектив

Вокруг света
На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации

Как строить из того, что предлагает сам Марс?

Inc.
Что такое торможение двигателем и как правильно его применять Что такое торможение двигателем и как правильно его применять

Торможение двигателем — крайне полезный и эффективный приём

РБК
Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах

Почему бы не заняться разбором гардероба прямо сейчас?

Правила жизни
«Дочь выросла, мужа нет, живу с мамой. Не вижу смысла в жизни, как его найти?» «Дочь выросла, мужа нет, живу с мамой. Не вижу смысла в жизни, как его найти?»

Что делать, если вас застал личностный кризис?

Psychologies
Как Грант Петти стал миллиардером благодаря производству кинооборудования Как Грант Петти стал миллиардером благодаря производству кинооборудования

Как презрение к аутсорсингу и армия ютуберов могут привести бизнес к процветанию

Forbes
Тайминги оперативной памяти: разбираемся, какие значения лучше Тайминги оперативной памяти: разбираемся, какие значения лучше

Что такое тайминги оперативной памяти и какое значение они имеют

CHIP
«Не могу понять и принять себя: все вокруг вызывает раздражение и ненависть» «Не могу понять и принять себя: все вокруг вызывает раздражение и ненависть»

Как злость помогает нам лучше понять наши потребности

Psychologies
В чем причина вашего неуспеха: чек-лист для идеалистов В чем причина вашего неуспеха: чек-лист для идеалистов

Иногда корни жизненных неудач скрыты в наших внутренних установках

Psychologies
Зачем женщине в любом возрасте нужен муж: меткое объяснение Галины Вишневской Зачем женщине в любом возрасте нужен муж: меткое объяснение Галины Вишневской

Как великая русская оперная дива определяла главную пользу от замужества

Cosmopolitan
Что купить про запас Что купить про запас

16 продуктов, которые долго хранятся

Лиза
Вернуть награды императору! Вернуть награды императору!

Недавно в Петербурге завершилась масштабная реставрация памятника Николаю I

Дилетант
Геофизики увидели сходство механизмов образования двойных ледяных хребтов на Европе и Земле Геофизики увидели сходство механизмов образования двойных ледяных хребтов на Европе и Земле

Ледяные хребты на Европе и Земле образуются схожим образом

N+1
Что не дает нам обратиться к психологу: преграды внешние и внутренние Что не дает нам обратиться к психологу: преграды внешние и внутренние

Что нас останавливает от психотерапии и как с этим быть

Psychologies
Идти в лавировку Идти в лавировку

Один из способов овладеть управлением парусной яхтой — присоединиться к регате

Forbes Life
«ТАСС уполномочен заявить»: раскрываем тайну появления этой легендарной фразы «ТАСС уполномочен заявить»: раскрываем тайну появления этой легендарной фразы

Что вообще значит «ТАСС уполномочен заявить», откуда взялось, кому было сказано?

Maxim
Челюсти в фокусе: 5 нападений акул на людей, которые потрясли мир Челюсти в фокусе: 5 нападений акул на людей, которые потрясли мир

Благодаря ученым мы все больше и больше узнаем об акулах

Вокруг света
Откуда взялся тот самый зеленый кот и другие 50 удивительных фактов о кошках Откуда взялся тот самый зеленый кот и другие 50 удивительных фактов о кошках

Интересно, что будет если кошке подстричь усы? А накормить виноградом?

Популярная механика
Гай Фокс и Пороховой заговор: как появился самый узнаваемый символ протестов Гай Фокс и Пороховой заговор: как появился самый узнаваемый символ протестов

Вспоминаем, как образ Гая Фокса был увековечен в поп-культуре

Esquire
«Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества»: Откуда мы родом и какие факторы определили нашу эволюцию «Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества»: Откуда мы родом и какие факторы определили нашу эволюцию

Прямохождение и особенности человеческого тела

N+1
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
Адаптироваться к жизни в чужой стране: опыт и советы гештальт-терапевта Адаптироваться к жизни в чужой стране: опыт и советы гештальт-терапевта

Какие шаги нужно предпринять, чтобы быстрее освоиться на новом месте

Psychologies
Как общаться с близким человеком, который испытывает тревогу Как общаться с близким человеком, который испытывает тревогу

Чем помочь близкому, которого захлестнула тревога?

Psychologies
Собака или кошка? Какое животное подойдет именно тебе Собака или кошка? Какое животное подойдет именно тебе

Кошка или собака? Морская свинка или хамелеон? Кто тебе подойдет?

Cosmopolitan
«Отучилась 6 лет на медицинском и разочаровалась в профессии» «Отучилась 6 лет на медицинском и разочаровалась в профессии»

Что делать, если наступило профессиональное выгорание?

Psychologies
Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция

Мир переживает волну масштабных инвестиций в водородную энергетику

Forbes
5 необычных упражнений против эмоционального выгорания 5 необычных упражнений против эмоционального выгорания

Как избежать эмоционального выгорания в семье?

Psychologies
Как выращивать помидоры на дачном участке: секрет высоких грядок Как выращивать помидоры на дачном участке: секрет высоких грядок

Выращивание сезонных овощей на дачном участке требует много времени и сил

Популярная механика
Семь самых честных книг о Второй мировой войне Семь самых честных книг о Второй мировой войне

Подборка книг о Второй мировой войне — войну ничем нельзя оправдать

Maxim
Открыть в приложении