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

Чистота в доме: 10 способов сократить количество пыли, которые многие игнорируют Чистота в доме: 10 способов сократить количество пыли, которые многие игнорируют

Вы регулярно убираете, а пыль все равно лежит слоями?

Популярная механика
Как подводные лодки связываются друг с другом под водой: нейтринные коммуникации Как подводные лодки связываются друг с другом под водой: нейтринные коммуникации

Как субмарины держат связь под водой

ТехИнсайдер
Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет

Ископаемого водорода хватит, чтобы обеспечить Землю энергией на 170 тысяч лет

ТехИнсайдер
«Девушка переспала с другим, когда у нас была пауза в отношениях. Не могу простить ее» «Девушка переспала с другим, когда у нас была пауза в отношениях. Не могу простить ее»

Как справиться с ревностью в отношениях?

Psychologies
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
От DeLorean до «Гигалошади»: 10 самых крутых тачек из фильмов От DeLorean до «Гигалошади»: 10 самых крутых тачек из фильмов

Давайте сегодня поговорим о стальных «актерах»

Популярная механика
Из бомжей в миллионеры: реальные истории бездомных, добившихся успеха Из бомжей в миллионеры: реальные истории бездомных, добившихся успеха

Истории людей, которые сумели стать миллионерами сами, а не благодаря наследству

Cosmopolitan
Сплошные проверки ГИБДД. Как себя вести и что отвечать Сплошные проверки ГИБДД. Как себя вести и что отвечать

Для чего нужные сплошные проверки, как они проводятся?

РБК
«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
Лучшие драматические роли Джима Керри Лучшие драматические роли Джима Керри

Вспоминаем непривычно серьезные роли Джима Керри

Maxim
«Если у тебя есть фонтан, заткни его»: самые крылатые афоризмы Козьмы Пруткова, которые стыдно не знать «Если у тебя есть фонтан, заткни его»: самые крылатые афоризмы Козьмы Пруткова, которые стыдно не знать

Рожденные Козьмой Прутковым афоризмы не просто живы, но и злободневны

Maxim
Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля

Рынок капитала почти перестал оказывать влияние на курс рубля

Forbes
5 мифов о космосе на большом экране: какие абсурдные киноляпы замечают космонавты 5 мифов о космосе на большом экране: какие абсурдные киноляпы замечают космонавты

Какие несостыковки в фильмах о космосе космонавты замечают чаще всего

Популярная механика
Длина Длина

Не все тренчи обеспечат тебе эффектные весенние образы

Cosmopolitan
«Из этого леса выхода нет» «Из этого леса выхода нет»

Ладо Кватания о маньяках, Балабанове и своей «Казни»

Weekend
Малоизвестные факты и самые заливистые байки про Гагарина Малоизвестные факты и самые заливистые байки про Гагарина

Вспоминаем факты о Юрии Гагарине, неизвестные даже ему самому

Maxim
Может ли цвет настроения стать зелёным? Может ли цвет настроения стать зелёным?

К вопросу о развитии цветообозначений в разных языках

Наука и жизнь
Станете ли вы в ближайшие десятилетия киборгом? Станете ли вы в ближайшие десятилетия киборгом?

Когда ученые предложат человечеству «прокачать» мозг с помощью технологий?

Вокруг света
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
5 самых популярных мифов о здоровье зубов 5 самых популярных мифов о здоровье зубов

Мы разоблачаем самые популярные мифы и учимся ухаживать за зубами с умом

Популярная механика
Добро пожаловать, или Мест нет! Добро пожаловать, или Мест нет!

Во время заезда в гостиницу выяснилось, что забронированный номер занят

СНОБ
Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать

Существует много способов сделать лицо более худым

РБК
Психологически здоровая семья: 10 принципов, на которых она строится Психологически здоровая семья: 10 принципов, на которых она строится

Как построить здоровые отношения в семье?

Psychologies
Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства

Разработка и оформление витрин экспозиции ― важный этап для музейной выставки

Популярная механика
Генетики разобрались в эволюции динго и домашних собак Генетики разобрались в эволюции динго и домашних собак

Геномы динго и собак указывают на то, что они приспособились к разным видам пищи

N+1
Страшные соседи первобытных людей: вымершие животные, которых пережило человечество Страшные соседи первобытных людей: вымершие животные, которых пережило человечество

Огромные чудовища, живших в одно время с человеком

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
5 продуктов, которые зарядят вас энергией: советы нутрициолога 5 продуктов, которые зарядят вас энергией: советы нутрициолога

Чтобы переключиться с энергосберегающего режима, нам требуется поддержка

Psychologies
Первая it-girl и «восхитительное пустое место»: Эди Седжвик как икона стиля Первая it-girl и «восхитительное пустое место»: Эди Седжвик как икона стиля

Эди Седжвик вошла в историю как муза Энди Уорхола и первый модный инфлюенсер

Esquire
Четыре мифа о полных женщинах Четыре мифа о полных женщинах

Какие мифы о женщинах плюс сайз придумало общество

VOICE
Открыть в приложении