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

Не в плену у лаборанта: как неживые системы заменяют лабораторных животных Не в плену у лаборанта: как неживые системы заменяют лабораторных животных

Опыты над животными упоминаются еще в трудах древнегреческих врачей

Популярная механика
«Средний класс ничего хорошего не ждет»: интервью Рубена Ениколопова Forbes «Средний класс ничего хорошего не ждет»: интервью Рубена Ениколопова Forbes

Реальность, в которой живет российская экономика, поменялась на годы вперед

Forbes
Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании

Зоолог впервые запечатлел на фото и видео низинную мохнатую крысу

N+1
Не может даже улыбнуться: как девушка с лицевым параличом стала моделью Не может даже улыбнуться: как девушка с лицевым параличом стала моделью

24-летняя Тайла Клемент страдает от редкого заболевания

Cosmopolitan
Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс

История Агнии Барто, одной из главных детских поэтесс в России

Forbes
Вячеслав Бутусов. Как брат брату Вячеслав Бутусов. Как брат брату

Вячеслав Бутусов — об Алексее Балабанове, русской жизни и возвращении в 90-е

СНОБ
Почему «Дядя Ваня» поступил плохо и как работает регистрация товарного знака Почему «Дядя Ваня» поступил плохо и как работает регистрация товарного знака

Бизнесу в России не удастся сделать обозначения, похожие на иностранные бренды

Inc.
7 лайфхаков для стойкости парфюма 7 лайфхаков для стойкости парфюма

От чего зависит стойкость аромата и как продлить жизнь приятному запаху

VOICE
Что такое любовь к себе и зачем она нужна, рассказывает коуч Ирина Прачёва Что такое любовь к себе и зачем она нужна, рассказывает коуч Ирина Прачёва

Что такое «любить себя» непонятно в принципе

Cosmopolitan
Испытание на прочность: как руководитель может поддержать команду в кризисные времена Испытание на прочность: как руководитель может поддержать команду в кризисные времена

Как работать с командой в условиях кризиса?

Forbes
Вздутия больше не будет! 9 проверенных способов для плоского живота Вздутия больше не будет! 9 проверенных способов для плоского живота

Как избавиться от вздутого живота и вернуть организм в нормальное состояние

VOICE
Магнитное поле сделало спин-обменную связь между калием и гелием сильной Магнитное поле сделало спин-обменную связь между калием и гелием сильной

Физики показали сильную спин-обменную связь между ядрами калия и гелия-3

N+1
Шаманскую многоствольную флейту бронзового века назвали кугиклами Шаманскую многоствольную флейту бронзового века назвали кугиклами

Археологи повторно исследовали находки, сделанные в 1960-е годы в Польше

N+1
«Вымершая» австралийская орхидея 22 года скрывалась под другим именем «Вымершая» австралийская орхидея 22 года скрывалась под другим именем

Орхидея Prasophyllum morganii считалась вымершей почти 90 лет назад

N+1
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
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
«Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина «Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина

Франклин — это американский аналог Петра Первого и Михаила Ломоносова

Вокруг света
Новые хоббиты Новые хоббиты

Герой этой истории из мексиканского города Морелия поселился... внутри холма

SALON-Interior
Не только «Лолита»: 5 важных книг Владимира Набокова Не только «Лолита»: 5 важных книг Владимира Набокова

Вспоминают важнейшие книги Владимира Набокова

СНОБ
Вор или жертва: как обвиненный в плагиате Асгар Фархади стал героем своего же фильма Вор или жертва: как обвиненный в плагиате Асгар Фархади стал героем своего же фильма

Как Асгар Фархади попал в скандал с плагиатом?

Forbes
10 причин избыточного веса: как найти проблему 10 причин избыточного веса: как найти проблему

Перестаньте ругать себя. Лишний вес – очень сложная проблема

Популярная механика
Раны и уколы: чемпионка рассказала, как сражаются профессиональные фехтовальщики Раны и уколы: чемпионка рассказала, как сражаются профессиональные фехтовальщики

Разбираемся в правилах фехтования

Популярная механика
Как узнать возраст кошки: простые способы Как узнать возраст кошки: простые способы

Есть несколько простых методов выяснить, сколько вашей кошке лет

Популярная механика
Макияж по-азиатски: как женщины из Кореи и Китая меняют лицо до неузнаваемости Макияж по-азиатски: как женщины из Кореи и Китая меняют лицо до неузнаваемости

Видео с азиатскими девушками до и после макияжа почти пугают

VOICE
Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта

Почему мысли разбегаются и как не распыляться

Лиза
Забудь про них! 6 вредных привычек, из-за которых ты выглядишь старше Забудь про них! 6 вредных привычек, из-за которых ты выглядишь старше

Стоит ли выглядеть старше своих лет, когда этого можно избежать?

VOICE
Астрономы нашли нового кандидата в самую далекую галактику Астрономы нашли нового кандидата в самую далекую галактику

Свет от этой галактики шел до Земли 13,5 миллиардов лет

N+1
Паркинсон, полиомиелит, паралич: карьера звезд с неизлечимыми болезнями Паркинсон, полиомиелит, паралич: карьера звезд с неизлечимыми болезнями

Знаменитости, которые преодолели свои заболевания и продолжили карьеру

VOICE
Андрею Тарковскому — 90 лет. Как главный классик отечественного кино объяснял свои фильмы? Андрею Тарковскому — 90 лет. Как главный классик отечественного кино объяснял свои фильмы?

Андрея Тарковского легко отыскать в современном кинематографе

Esquire
Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе

Отрывок из книги «Мои разные «я» — Ричард Шварц бросает вызов теории «мономозга»

Forbes
Открыть в приложении