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

Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам

Почему в интернете мужчины получают меньше внимания, чем девушки?

Популярная механика
Обеденный перерыв Обеденный перерыв

Как питаться правильно, если работаешь на удаленке

Лиза
Органический радикал нарушил правило Каши Органический радикал нарушил правило Каши

Анион-радикал замещенного арена может нарушать правило Каши

N+1
Как понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии Как понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии

Книги, которые помогут погрузиться во внутренний мир женщины и лучше понять его

Популярная механика
Наши предки не были плотоядными. Вот что они ели на самом деле Наши предки не были плотоядными. Вот что они ели на самом деле

Наши предки, охотники и собиратели, не были плотоядными пещерными людьми

ТехИнсайдер
10 неожиданных лайфхаков с металлической мочалкой: незаменимые советы для дома и быта 10 неожиданных лайфхаков с металлической мочалкой: незаменимые советы для дома и быта

Металлическая мочалка или губка — обязательный предмет на каждой кухне

Популярная механика
Как зомби-вирус захватывает тела гусениц и заставляет их совершать странные вещи Как зомби-вирус захватывает тела гусениц и заставляет их совершать странные вещи

Это прозвучит как сюжет фильма ужасов, но в мире насекомых такое случается часто

Популярная механика
Есть ли среди животных альтруисты? Есть ли среди животных альтруисты?

Могут ли животные бескорыстно заботиться друг о друге?

Наука и жизнь
«Мне стыдно быть девочкой» «Мне стыдно быть девочкой»

Как помочь подростку принять собственное тело?

Psychologies
Картуш и его шайка Картуш и его шайка

«Нет ни дня, чтобы не казнили кого-то из шайки Картуша»

Дилетант
Глянец среди войн и революций: о чем писали женские журналы в середине ХХ века Глянец среди войн и революций: о чем писали женские журналы в середине ХХ века

Как выглядели женские медиа на пороге Второй мировой войны?

Forbes
Светлая Пасха Светлая Пасха

Один из самых любимых в нашей стране праздников – Светлая Пасха

Лиза
Без Парка Горького и ВДНХ. Где погулять в Москве на майских — 5 небанальных маршрутов Без Парка Горького и ВДНХ. Где погулять в Москве на майских — 5 небанальных маршрутов

Нетипичные места для прогулок по Москве

СНОБ
Сколько измерений существует в нашем мозге и для чего они нужны: объяснит математика Сколько измерений существует в нашем мозге и для чего они нужны: объяснит математика

Ученые использовали математику, чтобы заглянуть в структуру нашего мозга

ТехИнсайдер
Марсотрясения связали с активностью магмы в верхней мантии Марсотрясения связали с активностью магмы в верхней мантии

Сейсмограф SEIS зафиксировал 47 новых марсотрясений

N+1
«Любимчик Сталина»: почему погиб самолет Сигизмунда Леваневского «Любимчик Сталина»: почему погиб самолет Сигизмунда Леваневского

Жизненная установка Сигизмунда Леваневского привела пилота к гибели

Вокруг света
12 главных причин, почему закладывает нос без насморка 12 главных причин, почему закладывает нос без насморка

Заложенность носа почти всегда указывает на наличие какой-то патологии

Лиза
10 привычек, с которыми стоит расстаться до 30 10 привычек, с которыми стоит расстаться до 30

У каждого свой набор привычек, и от некоторых нужно отказываться

Psychologies
Подснежник из прошлого: почему бывшие возвращаются по весне? Подснежник из прошлого: почему бывшие возвращаются по весне?

Почему призраки из прошлого продолжают возвращаться именно весной?

Cosmopolitan
Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе

Старение — часть жизни, которую мы не можем остановить, но можем замедлить

Cosmopolitan
Не судьба: 7 признаков того, что парфюм тебе не подошел Не судьба: 7 признаков того, что парфюм тебе не подошел

Как понять, что духи тебе не подходят?

VOICE
Эрих Фромм: «Любовь требует смирения, объективности и разума» Эрих Фромм: «Любовь требует смирения, объективности и разума»

Эрих Фромм анализирует разные типы любви и рассматривает практические вопросы

Psychologies
Физики проверили теорию с помощью колебаний гелиевого конденсата Физики проверили теорию с помощью колебаний гелиевого конденсата

Физики поставили новый рекорд точности

N+1
Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен

Разбираемся, где живут звезды

Cosmopolitan
Луна, Марс и многое другое: NASA расширило свои 8 планетарных миссий Луна, Марс и многое другое: NASA расширило свои 8 планетарных миссий

NASA в очередной раз продлило несколько своих миссий

ТехИнсайдер
Дофаминовое голодание: панацея от повседневных зависимостей или упорная работа над собой Дофаминовое голодание: панацея от повседневных зависимостей или упорная работа над собой

Сейчас люди нередко обращаются к дофаминовому голоданию

Популярная механика
Она написала убийство: восемь лучших сериалов и фильмов по книгам Агаты Кристи Она написала убийство: восемь лучших сериалов и фильмов по книгам Агаты Кристи

Лучшие экранизации романов и рассказов Агаты Кристи

Forbes
«24 часа Ле-Мана»: последняя гонка самого печально известного пилота в истории автоспорта «24 часа Ле-Мана»: последняя гонка самого печально известного пилота в истории автоспорта

Событие, которое стало крупнейшей гоночной катастрофой в истории

Вокруг света
Британцы: что нужно знать о кошках этой породы Британцы: что нужно знать о кошках этой породы

Для тех, кто хочет завести британскую короткошерстную кошку

Популярная механика
Что нового в мире собак? 15 неожиданных фактов из жизни четвероногих, о которых вы и подумать не могли Что нового в мире собак? 15 неожиданных фактов из жизни четвероногих, о которых вы и подумать не могли

Нежный рот лабрадора, собачьи наркотики, пасхалочка от Пола Маккартни

Популярная механика
Открыть в приложении