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

5 полезных привычек, которые помогут экономить 5 полезных привычек, которые помогут экономить

Эти советы позволят вам не тратить лишние деньги, которых так часто не хватает

Популярная механика
Зачем просить прощения Зачем просить прощения

Что делать человеку, которого много лет мучает совесть

СНОБ
Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга

Ученые успешно применили технологии генного редактирования для коррекции мутаций

ТехИнсайдер
10 невероятно крутых (и не очень) изобретений, до которых додумался человек 10 невероятно крутых (и не очень) изобретений, до которых додумался человек

Десять странных изобретений

Популярная механика
«Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича «Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича

История успеха наследия художника Казимира Малевича

Forbes
Как Магдалина Покровская придумала и испытала живую вакцину против чумы Как Магдалина Покровская придумала и испытала живую вакцину против чумы

Магдалина Покровская разрабатывала вакцины — в том числе противочумную

Forbes
Вторичный рынок жилья стагнирует и тянет на дно продажи новостроек Вторичный рынок жилья стагнирует и тянет на дно продажи новостроек

К началу апреля вторичный рынок жилья практически замер

Forbes
Пианист Алексей Любимов: «Для людей искусства никаких приказов нет» Пианист Алексей Любимов: «Для людей искусства никаких приказов нет»

Пианист Алексей Любимов — о контекстах пространства и времени, единении

РБК
Одержимость памятью: как воспоминания помогают нам отпускать прошлое Одержимость памятью: как воспоминания помогают нам отпускать прошлое

Почему возвращение к прошлому опыту и работа с горем могут быть полезны

Psychologies
Что стоит знать перед восхождением. Отрывок из книги альпиниста Александра Абрамова Что стоит знать перед восхождением. Отрывок из книги альпиниста Александра Абрамова

Отрывок из книги десятикратного покорителя Эвереста «Ген высоты»

СНОБ
Земля. Прятки под мантией Земля. Прятки под мантией

Ядро Земли перестало вращаться, электромагнитное поле нашей планеты разрушается

Наука и жизнь
10 скандальных и спорных высказываний Владимира Жириновского 10 скандальных и спорных высказываний Владимира Жириновского

Несколько ярких и спорных цитат Владимира Жириновского

Esquire
Извините за успех: почему мы испытываем чувство вины за большие деньги и достижения Извините за успех: почему мы испытываем чувство вины за большие деньги и достижения

Почему чувство вины останавливает нас на пути к успеху?

Inc.
7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
Что делать, если ваш ВИЧ-анализ оказался положительным? Что делать, если ваш ВИЧ-анализ оказался положительным?

Наши герои рассказывают, как приняли диагноз «ВИЧ-инфекция» и живут с ним

Psychologies
Почему нельзя оправдывать вербальную агрессию Почему нельзя оправдывать вербальную агрессию

Объясняем, почему вербальная агрессия — это безусловное зло

Psychologies
Где проще общаться — в Сети или в реальной жизни? 69% людей считают, что в Сети Где проще общаться — в Сети или в реальной жизни? 69% людей считают, что в Сети

Почему люди считают, что знакомиться в интернете значительно проще

Cosmopolitan
Полицейские страсти вокруг могилы Гапона Полицейские страсти вокруг могилы Гапона

И современники, и поздние исследователи по-разному оценивали деятельность Гапона

Дилетант
Длина Длина

Не все тренчи обеспечат тебе эффектные весенние образы

Cosmopolitan
Боязнь лифтов и самолетов — что такое клаустрофобия и как с ней жить Боязнь лифтов и самолетов — что такое клаустрофобия и как с ней жить

Клаустрофобией могут страдать люди разных возрастов, и причин для этой нее много

РБК
CUORE за четыре года работы не нашел следов двойного безнейтринного бета-распада CUORE за четыре года работы не нашел следов двойного безнейтринного бета-распада

При каких условиях нейтрино может оказаться майорановской частицей

N+1
Измена — в природе мужчин: так ли это? Измена — в природе мужчин: так ли это?

Почему мы думаем, что изменять склонны именно мужчины

Psychologies
Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий

Во время войн уязвимые группы становятся жертвами нарушения прав человека

Forbes
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
«Эти действия составляют преступления, и мы назовем их варварством» «Эти действия составляют преступления, и мы назовем их варварством»

Как появился «геноцид» и кто его придумал

Weekend
Собака - лучший способ борьбы со стрессом. Объясняем почему Собака - лучший способ борьбы со стрессом. Объясняем почему

Не только собаки нуждаются в общении с нами, но и мы зависим от их внимания

Популярная механика
Топ фильмов о казино с самым большим количеством киноляпов Топ фильмов о казино с самым большим количеством киноляпов

Самые вопиющие киноляпы в фильмах о казино

Maxim
Физики научились управлять обменным взаимодействием с помощью лазера Физики научились управлять обменным взаимодействием с помощью лазера

Молекулу облучили одновременно инфракрасным и рентгеновскими излучениями

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
Самая крупнокалиберная пушка в мире: какая страна произвела на свет миномет калибром 914 мм Самая крупнокалиберная пушка в мире: какая страна произвела на свет миномет калибром 914 мм

Как вы думаете, какое орудие — самое крупнокалиберное в мире?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении