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

Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы

Магия и наука – это полные противоположности? Нет!

Популярная механика
Как вылечить бессонницу без снотворных? Самое важное о когнитивно-поведенческой терапии, гигиене сна и циркадных ритмах Как вылечить бессонницу без снотворных? Самое важное о когнитивно-поведенческой терапии, гигиене сна и циркадных ритмах

Основной метод лечения бессонницы - это когнитивно-поведенческая терапия

Популярная механика
Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям

Какие металлы считаются редкоземельными и почему получили такое название

ТехИнсайдер
Курс начинающего бёрдвотчера: 11 птиц России, которых можно увидеть, путешествуя под парусом Курс начинающего бёрдвотчера: 11 птиц России, которых можно увидеть, путешествуя под парусом

Рассказываем о пернатых, обитающих от Финского залива до Дальнего Востока

Вокруг света
Реальные факты, стоящие за самыми известными мифами в истории Реальные факты, стоящие за самыми известными мифами в истории

Порой за легендами стоят реальные факты и явления

Maxim
8 продуктов, которые быстро сжигают лишний жир 8 продуктов, которые быстро сжигают лишний жир

Чтобы похудеть — достаточно просто добавить в рацион эти продукты

Популярная механика
Зеркало для пророка Зеркало для пророка

Кем оказывается русский вне России — версия Андрея Тарковского

Weekend
Псковское диво: 9 фактов о Чудском озере Псковское диво: 9 фактов о Чудском озере

Водоем, поделенный между Россией и Эстонией, еще называют морем

Вокруг света
«Выхожу на работу, через пару месяцев начинаю болеть и увольняюсь» «Выхожу на работу, через пару месяцев начинаю болеть и увольняюсь»

Как замкнутый круг из самообмана может навредить карьере?

Psychologies
10 полезных продуктов для здоровья, которые необходимо есть после 60 лет 10 полезных продуктов для здоровья, которые необходимо есть после 60 лет

Правильно подобранный рацион поможет оставаться здоровой в любом возрасте

Популярная механика
Палеолитической стоянке в Югре оказалось 14–15 тысяч лет Палеолитической стоянке в Югре оказалось 14–15 тысяч лет

Среди многочисленных останков мамонтов археологи нашли артефакты из камня

N+1
Как полиция Санкт-Петербурга нашла обезглавленный труп. Цикл тру-крайм историй от автора подкаста «Закат Империи» Андрея Аксенова Как полиция Санкт-Петербурга нашла обезглавленный труп. Цикл тру-крайм историй от автора подкаста «Закат Империи» Андрея Аксенова

Неожиданная разгадка жестокого убийства в Санкт-Петербурге 1909 года

СНОБ
От эйфории до меланхолии: как обнаружить БАР у себя или у близкого От эйфории до меланхолии: как обнаружить БАР у себя или у близкого

БАР все еще связано с множеством искажений, мифов и предубеждений

Psychologies
Как открыть бутылку вина без штопора: 6 способов, которые точно сработают Как открыть бутылку вина без штопора: 6 способов, которые точно сработают

Как открыть вино без штопора с помощью шести вариантов

ТехИнсайдер
Кристиан Гайи: «Би-боп». Отрывок из повести «Последняя любовь» Кристиан Гайи: «Би-боп». Отрывок из повести «Последняя любовь»

Отрывок из «Последней любви» о музыканте, которому осталось жить пару дней

СНОБ
Весеннее расхламление Весеннее расхламление

Как начать весеннее расхламление и от чего избавиться в первую очередь

Лиза
Воспитание в эпоху перемен: за что нас будут критиковать дети? Воспитание в эпоху перемен: за что нас будут критиковать дети?

Как правильно растить ребенка? Быть строгим родителем или давать полную свободу?

Psychologies
Геохимики нашли все азотистые основания молекулы ДНК в углеродистых метеоритах Геохимики нашли все азотистые основания молекулы ДНК в углеродистых метеоритах

Геохимики нашли все четыре вида азотистых оснований, составляющих молекулу ДНК

N+1
Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины

Привычка гладить пододеяльники может плохо сказаться на качестве вашего сна

Популярная механика
Придирайся, расширяй: что такое «шопинг француженки» и как это делать Придирайся, расширяй: что такое «шопинг француженки» и как это делать

Настоящие принципы французского гардероба

Cosmopolitan
«Убийство на улице Морг» и Огюст Дюпен: как Эдгар Аллан По изобрел детективный жанр «Убийство на улице Морг» и Огюст Дюпен: как Эдгар Аллан По изобрел детективный жанр

Рассказываем о первом сыщике — Огюсте Дюпене — которого По ввел в литературу

Esquire
«Нельзя терять своих»: социальный психолог о разных ценностях в современных семьях «Нельзя терять своих»: социальный психолог о разных ценностях в современных семьях

Как общаться с родственниками в кризисное время?

Forbes
Большое яблоко: история московского агентства недвижимости, которое меняет рынок Большое яблоко: история московского агентства недвижимости, которое меняет рынок

Основатель Apple Real Estate — почему продажи в недвижимости не самое главное

Inc.
Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов

Что именно нужно есть, а от чего лучше отказаться для здоровья сердца и сосудов

Популярная механика
«Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора» «Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора»

Отрывок из книги Адама Минтера о том, как устроен мир переработки

N+1
Ступай и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой жизни Ступай и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой жизни

Как правильно грешить, чтобы быть счастливым?

VOICE
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
Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом

Обыкновенные циклуры пользуются большой популярностью у туристов

N+1
Брачные аферисты. Кто может стать жертвой и как защититься Брачные аферисты. Кто может стать жертвой и как защититься

Как обезопасить себя от мошенников в приложениях для знакомств?

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
Открыть в приложении