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

7 крутых маринадов для шашлыка, которые вам точно пригодятся на майских праздниках 7 крутых маринадов для шашлыка, которые вам точно пригодятся на майских праздниках

Мясо само себя не приготовит: собрали для вас семь вкусных шашлычных маринадов

Популярная механика
Мужской переполох Мужской переполох

Гормоны! На старт, внимание – март! Как избежать стороннего влияния на мужчину?

Лиза
Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья

Как электронная медицина спасает сотни деревьев?

Правила жизни
Научный подход к свежему дыханию: простые шаги, которые помогут навсегда избавиться от неприятного запаха изо рта Научный подход к свежему дыханию: простые шаги, которые помогут навсегда избавиться от неприятного запаха изо рта

Дурное дыхание, неприятный запах изо рта, на научном языке называется галитозом

ТехИнсайдер
Маме не говори: 12 вещей, которые родителям не нужно знать о твоем мужчине Маме не говори: 12 вещей, которые родителям не нужно знать о твоем мужчине

О чем не стоит рассказывать даже маме?

VOICE
Почему алюминиевая фольга с одной стороны глянцевая, а с другой матовая: бытовой вопрос, на который вы не знаете ответ Почему алюминиевая фольга с одной стороны глянцевая, а с другой матовая: бытовой вопрос, на который вы не знаете ответ

Какой стороной класть фольгу и почему они разные

ТехИнсайдер
«Я не тот, кого родители хотели: в чем смысл моей жизни?» «Я не тот, кого родители хотели: в чем смысл моей жизни?»

Можно ли самому справиться с травмой отвержения

Psychologies
Пора расстаться: как я понял, что это единственный выход Пора расстаться: как я понял, что это единственный выход

Истории, в которых отразились наиболее частые причины расставания

Psychologies
Новый вид многоножек назвали в честь Тейлор Свифт Новый вид многоножек назвали в честь Тейлор Свифт

Американские зоологи открыли 17 новых видов многоножек

N+1
Остров русских Остров русских

Что Россия могла бы делать сама?

Weekend
Медики синхронно проследили за патогенами и динамикой рака Медики синхронно проследили за патогенами и динамикой рака

Анализ внеклеточной ДНК снизит количество биопсий для детей с лейкемией

N+1
MESSENGER подтвердил существование магнитных бурь на Меркурии MESSENGER подтвердил существование магнитных бурь на Меркурии

Планетологи наблюдала меркурианскую бурю весной 2015 года

N+1
Как просто взять и убежать от тревожности Как просто взять и убежать от тревожности

Как справиться со стрессом и найти в себе силы двигаться дальше?

Psychologies
Химики обнаружили в воздухе из древнеегипетского сосуда остатки сушеной рыбы Химики обнаружили в воздухе из древнеегипетского сосуда остатки сушеной рыбы

Артефакты из гробницы Ча и Мерит изучили с помощью масс-спектрометрии

N+1
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
«Обожаю моменты, когда все сминается и рушится»: предприниматель о кризисе, психолог — о предпринимателе «Обожаю моменты, когда все сминается и рушится»: предприниматель о кризисе, психолог — о предпринимателе

«Испытания — способ почувствовать себя живой». Комментарии гештальт-терапевта

Psychologies
Николай Козак: «Без Ленки ничего не достиг бы в жизни» Николай Козак: «Без Ленки ничего не достиг бы в жизни»

Знаю, что расшибусь, но сделаю, потому что парень из села

Караван историй
Гречневая диета для похудения на 7 и 14 дней: меню, рецепты, результаты, отзывы Гречневая диета для похудения на 7 и 14 дней: меню, рецепты, результаты, отзывы

Один из самых действенных способов похудения и детокса - гречневая диета

VOICE
Зачем просить прощения Зачем просить прощения

Что делать человеку, которого много лет мучает совесть

СНОБ
Без права на Страшный суд: за что горели на кострах инквизиции во Флоренции Без права на Страшный суд: за что горели на кострах инквизиции во Флоренции

За фасадом «колыбели Эпохи Возрождения» скрывается немало «темных» страниц

Вокруг света
Сама стояла за кассой: почему все боятся новую главу Zara Сама стояла за кассой: почему все боятся новую главу Zara

Ее называют секретным оружием Zara и одной из провидиц модной индустрии

Cosmopolitan
Вы не знали и половины: 7 удивительных фактов о Ватикане проливают свет на жизнь в этом карликовом государстве Вы не знали и половины: 7 удивительных фактов о Ватикане проливают свет на жизнь в этом карликовом государстве

Ватикан: что вы не знали о карликовом государстве?

ТехИнсайдер
Почему не всходят семена: 5 возможных причин Почему не всходят семена: 5 возможных причин

Если семена не всходят. Сорт плохой или это мы что-то делаем не так?

Лиза
15 минут, чтобы взбодриться: экспресс-тренировка на все тело 15 минут, чтобы взбодриться: экспресс-тренировка на все тело

Тренировка, которая обеспечит нагрузку на все мышечные группы за 15 минут

Cosmopolitan
Веселящий газ позволил получать фенолы каталитически Веселящий газ позволил получать фенолы каталитически

Химики научились использовать выбросы веселящего газа в каталитических реакциях

N+1
В каких странах получить ВНЖ дешевле и проще всего В каких странах получить ВНЖ дешевле и проще всего

Где в новых условиях можно получить ВНЖ и по какой программе можно переехать?

Forbes
Сушите весла Сушите весла

Почему ограничения изменят рынок суперъяхт во всем мире и помешают его развитию

Forbes Life
От мангала до гамака От мангала до гамака

По всем правилам обустраиваем зону отдыха на даче для всей семьи

Лиза
Безумная свекровь Елизаветы II: от чего её напрасно пытался вылечить Фрейд Безумная свекровь Елизаветы II: от чего её напрасно пытался вылечить Фрейд

Алисой Баттенберг: одни называли ее сумасшедшей, другие – святой

Cosmopolitan
Интервальное голодание с умом: 6 ошибок, которые помешают худеть Интервальное голодание с умом: 6 ошибок, которые помешают худеть

Система интервального голодания подкупает своей простотой

VOICE
Открыть в приложении