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 почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике Что почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике

Книги, которые помогут вспомнить вам, за что вы любите «Звездные вoйны»

Популярная механика
«Мама заявила, что я ей больше не дочь» «Мама заявила, что я ей больше не дочь»

Что делать, если ваша мама пытается вами манипулировать?

Psychologies
Оказалось, что лица привлекают наше внимание не больше, чем другие части тела Оказалось, что лица привлекают наше внимание не больше, чем другие части тела

Внимание фокусируется на лицах не чаще, чем на других частях тела

TechInsider
Фейсфитнес за 5 минут: гимнастика для лица, которую можно делать даже на работе Фейсфитнес за 5 минут: гимнастика для лица, которую можно делать даже на работе

Специальная гимнастика для мышц лица может дать потрясающий результат

VOICE
Исторические факты, о которых вы не знали: что скрывает терракотовая армия китайского императора Цинь Шихуанди Исторические факты, о которых вы не знали: что скрывает терракотовая армия китайского императора Цинь Шихуанди

Терракотовая армия окутана многочисленными загадками, мифами и суевериями

TechInsider
Куда бежать изгою. Сергей Вересков: «В краю молочных рек» Куда бежать изгою. Сергей Вересков: «В краю молочных рек»

Отрывок из романа «В краю молочных рек» — об общине, похожей на секту

СНОБ
Искусственный слой: как восстановить зубную эмаль без пломб Искусственный слой: как восстановить зубную эмаль без пломб

Скоро пломбы будут не нужны!

TechInsider
Почти ровесники: как жизнь оказалась ненамного младше Земли Почти ровесники: как жизнь оказалась ненамного младше Земли

Жизнь — почти ровесница нашей планеты

Forbes
«Деревня и я»: как живут подростки в самых глухих и отдаленных местах России «Деревня и я»: как живут подростки в самых глухих и отдаленных местах России

«Деревня и я» в РАМТ построен на монологах реальных подростков 12–17 лет

Forbes
Груди вверх! 9 шагов, которые не дадут твоей груди обвиснуть Груди вверх! 9 шагов, которые не дадут твоей груди обвиснуть

Чтобы приободрить грудь, просто используй эти девять волшебных трюков

VOICE
Проблемы с щитовидкой или депрессия: в чем причина перепадов настроения Проблемы с щитовидкой или депрессия: в чем причина перепадов настроения

Перепады настроения или частые вспышки гнева могут быть симптомами болезней

VOICE
Чудовищная история Бланш Монье: красавица, запертая на 25 лет Чудовищная история Бланш Монье: красавица, запертая на 25 лет

Любое заточение способно искалечить и тело, и разум человека

VOICE
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
Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать

Как максимально продуктивно использовать свое время?

TechInsider
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
«Франкенштейны» Острова Свободы. Самые странные машины из объявлений Кубы «Франкенштейны» Острова Свободы. Самые странные машины из объявлений Кубы

Отборная автомобильная дичь с кубинского сайта объявлений

РБК
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
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
Картуш и его шайка Картуш и его шайка

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

Дилетант
Человек, который не хочет: что делать с ленивым мужчиной Человек, который не хочет: что делать с ленивым мужчиной

Можно ли справиться с мужчиной, который ничего не хочет?

Cosmopolitan
Как у Альбы и Бекхэм: эта обувь бесповоротно вышла из моды — не повтори ошибки! Как у Альбы и Бекхэм: эта обувь бесповоротно вышла из моды — не повтори ошибки!

Где идеальную пару точно искать не стоит — в этих главных антитрендах весны

Cosmopolitan
В погоне за наживой и спасением души В погоне за наживой и спасением души

Произведения, посвящённые «благородным разбойникам»

Дилетант
«В Европе женщины взрослеют»: как эмигрантки адаптируются к жизни в другой стране «В Европе женщины взрослеют»: как эмигрантки адаптируются к жизни в другой стране

Есть ли гендерные различия в эмиграции и как женщины ищут себя в новой стране

Forbes
Как устроена работа компании Disney Как устроена работа компании Disney

Как устроена компания Disney, о пути от рядового сотрудника до ее главы

СНОБ
7 упражнений, которые помогут тебе получить «просвет» между бедрами 7 упражнений, которые помогут тебе получить «просвет» между бедрами

Упражнения, которые помогут тебе получить идеальный силуэт бедер

VOICE
Кто такая Amouranth и почему ее хотят половина зрителей Twitch Кто такая Amouranth и почему ее хотят половина зрителей Twitch

Рассказываем о сексуальной красотке и ее многомиллионных заработках.

Maxim
7 советов, которые помогут избавиться от лишнего веса после 40 лет 7 советов, которые помогут избавиться от лишнего веса после 40 лет

Кто сказал, что красивая фигура после 40 лет – сложно?

Популярная механика
Как сочетать цвета в интерьере кухни. Советы и правила Как сочетать цвета в интерьере кухни. Советы и правила

Правильные цветовые сочетания помогут сделать кухню более комфортной

Лиза
Эволюционный успех воронов и ворон объяснили длинными крыльями и крупным телом и мозгом Эволюционный успех воронов и ворон объяснили длинными крыльями и крупным телом и мозгом

Орнитологи выяснили, что эволюционный успех воронов связан с длинными крыльями

N+1
8 необычных способов применения губки для мытья посуды, о которых вы точно не знали 8 необычных способов применения губки для мытья посуды, о которых вы точно не знали

Что способна заменить губка, если под рукой не оказалось необходимых вещей?

Популярная механика
Открыть в приложении