Эта увлекательная химия

И смотрите, какую богатую информацию мы получаем, разбив молекулу на кусочки и измерив массу всех этих осколков. Зная массу молекулярного иона, мы сразу узнаем молекулярную массу вещества. По тому, какие осколки образуются, мы можем судить о строении вещества, а зная, насколько легко они получаются, можем рассчитать энергетические характеристики молекулы.

Заключение

В этой небольшой книжке мы рассказали только о некоторых разделах, о некоторых проблемах органической химии. Наука эта весьма обширна, и многие интереснейшие вопросы здесь даже не удалось упомянуть. Попытаемся хотя бы перечислить то, о чем не было рассказано.

Начнем со структурной химии. Здесь заслуживают упоминания соединения, относящиеся к совершенно новому типу: соединения без химических связей. В 1964 г* немецкий химик Г. Шилл (ФРГ) разработал синтез вещества, образованного двумя сцепленными кольцами, которое относится к классу катенанов (от латинского слова, означающего "цепь").

Совсем недавно, в 1981 г. тому же ученому удалось синтезировать катенан из трех колец, одного большого и двух поменьше, который, как оказалось, может существовать в виде двух изомеров: в первом изомере (А) два кольца разделены бензольными фрагментами, во втором изомере (Б) оба малых кольца находятся по одну сторону от большого кольца:

Бензольные циклы не дают возможности малым кольцам скользить по всему большому кольцу. Этот новый тип изомерии был назван трансляционной изомерией.

Интересно, что в клетках удалось обнаружить циклические молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот, которые, по-видимому, также могут образовывать катенановые структуры. В чем биологический смысл таких структур, пока не ясно.

В соединениях, о которых мы сейчас говорили, нет обычной химической связи между отдельными фрагментами, а молекула тем не менее не рассыпается на части. Нечто похожее имеется и в так называемых соединениях включения. Одно из них всем хорошо известно, это фиолетовое соединение йода с крахмалом. Размеры молекулы йода точно соответствуют размерам полости в структуре крахмала, йод захватывается и удерживается углеводной сеткой крахмала. Вот другой, более современный пример. Если упаривать раствор ферроцена C₅H₅FeC₅H₅ и тиомочевины (NH₂)₂CS в смеси ацетона с метанолом под пониженным давлением или просто на воздухе, выпадают кристаллы, устроенные необычным образом: тиомочевина образует как бы полые трубки, в которые удобно укладываются цилиндрики ферроценовых молекул. Но заместите в ферроцене один атом водорода на любую другую группу, и ферроценовый "бутерброд" не поместится в полости тиомочевинового кристалла. Вот вам и удобный способ отделения ферроцена от его производных.

А какие интересные пространственные фигуры могут быть получены из атомов углерода! Например, сов* сем недавно был синтезирован замещенный тетраэдран — он напоминает молекулу метана, но только вместо водородов вершины тетраэдра в нем занимают атомы углерода, и эти атомы связаны между собой, а в середине многогранника — пустота. Мы уже говорили, что при соединении атомов углерода с атомами бора получаются совершенно удивительные многогранники. Весьма любопытно, что вводя в такую молекулу еще и атом платины, получаем вогнутый, словно продавленный мячик, многогранник;

Говоря о таком интересном явлении, как ароматичность, мы ограничились упоминанием бензола и пиридина. А вместе с тем ароматических систем известно очень много, химики ввели такие понятия как антиароматичность, гомоароматичность...

Почти ничего не сказали мы о такой гигантской области химии (не только органической), как химия каталитических процессов. А ведь без катализаторов просто невозможно представить себе сегодняшний промышленный синтез. Сравнительно давно начали применяться гетерогенные (т. е. твердые) катализаторы, В течение нескольких десятилетий бурно развивается так называемый гомогенный катализ (в таком процессе и реагенты и катализатор находятся в растворе). Как показал член-корреспондент АН СССР А. Е. Шилов с сотрудниками в Институте химической физики, соединения переходных металлов реагируют в растворе даже с такими инертными веществами, как насыщенные углеводороды. Наконец, удалось объединить достоинства гетерогенного и гомогенного катализа, получив нанесенные катализаторы, в которых поверхность твердого носителя модифицируют, "пришивая" к ней различные каталитически активные функциональные группы. Процессам с участием таких катализаторов прочат большое будущее.

Автор с сожалением ставит здесь точку,

* * *

Читателю, заинтересовавшемуся органической химией или некоторыми ее разделами, проблемами, мы предлагаем в заключение список литературы, в который включены лишь некоторые популярные книги и статьи в журналах "Наука и жизнь" (НЖ) и "Химия и жизнь" (ХЖ), опубликованные в последние годы. Вот что можно прочитать