26, 28, ИЛИ НЕЧТО СОВСЕМ УДИВИТЕЛЬНОЕ

Называются эти вещества катенанами. От латинского слова «катена», что означает цепь.

Ну что ж: цепь так цепь. Кого этим удивишь? В словаре химика-органика понятие «цепь» употребляется едва ли не чаще прочих терминов.

Однако цепь цепи рознь. Мы с вами уже имели возможность убедиться, что всякие бывают цепочки - и линейные и разветвленные, подчас весьма хитроумные комбинации цепочек.

Но вдумайтесь: цепь в органических соединениях - понятие образное, но не очень-то строгое. Ведь в обиходе под цепью понимают нечто иное. Ее звенья не скреплены жесткой механической связью, а свободно входят одно в другое.

В сложных органических соединениях циклы как бы «припаяны» друг к другу. Например, три бензольных кольца в антрацене. Вроде бы цепочка из циклов. Цепочка, да не совсем...

Вот химики и стали ломать голову: а нельзя ли соединить отдельные циклы, как два звена сочленяются в обычной цепи? Скажем, так:

Цепь с двумя звеньями

Словом, чтобы две циклические молекулы соединялись без участия химической связи, так сказать, чисто механически.

Эта заманчивая идея много лет вызревала в умах ученых. На их стороне была теория. Она не ставила непреодолимых препятствий для задуманного синтеза. Она даже высчитала, из скольких углеродных атомов должны состоять циклы, чтобы они могли сплестись подобающим образом.

У практики же дела долго обстояли не блестяще: на какой-то из стадий процесс синтеза заходил в тупик. И химикам приходилось пускаться на новые ухищрения.

Новое соединение родилось в прекрасный апрельский день 1964 года. Его сотворили два немецких химика, Люттрингхауз и Шилл. Для этого потребовалось двадцать последовательных химических операций, двадцать стадий.

Соединение состоит из двух циклических молекул, связанных друг с другом, подобно звеньям цепи. Одно звено содержит 26, другое - 28 углеродных атомов. Отсюда и столь прозаическое название вещества: катенан 26,28.

Два сцепленных кольца - это уже вчерашний день катенановой химии. Ученые теперь работают над получением еще более причудливых образований из колец, например такого:

Здесь мы видим модели трехзвенных катенанов. У верхнего среднее звено должно содержать 26 атомов углерода, а крайние - по 20. Для сложного переплетения трех колец (нижний катенан) они должны состоять как минимум из 30 атомов каждое.

Внешний вид старшего в новом семействе - катенана 26, 28 до удивления обычен: белый кристаллический порошок, плавящийся при 125 градусах.

Известны ли катенаны в природе? В ней все целесообразно, она не растрачивает свои способности попусту. Если природные катенаны существуют, они должны выполнять какую-то функцию.

Это-то и предстоит выяснить ученым.