Что лучше — потоп или метановая катастрофа?

Другое определение:

Подобно тому, как существует область молекулярной химии, основанной на ковалентных связях, существует и область супрамолекулярной химии, химии молекулярных ансамблей и межмолекулярных связей.

Можно сказать, что:

…супермолекулы представляют собой по отношению к молекулам то же, что молекулы — по отношению к атомам, причем роль ковалентных связей в супермолекулах играют межмолекулярные взаимодействия.

В 1995 г. книга Ж.-М. Лена «Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы» вышла на английском языке. Русское издание опирается на концептуальное описание супрамолекулярной химии как химии программируемых высокоселективных нековалентных взаимодействий. Ее главными объектами являются супрамолекулярные «устройства» и ансамбли.

Устройства определяются как структурно организованные системы, молекулярные компоненты которых обладают определенными электро-, ионо-, фото-, термохимическими и другими свойствами. Описывая простейшие устройства (например, молекулярные провода, переключатели), автор обсуждает пути построения на их основе многофункциональных химических «машин».

К природным соединениям такого рода относится антибиотик валиномицин, за расшифровку структуры которого и другие работы в области мембрано-активных комплексонов Ю. А. Овчинникову с сотрудниками в 1978 г. была присуждена Ленинская премия.

Валиномицин переносит ионы калия по его электрохимическому градиенту; он захватывает этот ион с одной стороны мембраны, диффундирует с ним через бислой и высвобождает его на другой стороне.

Зачем это нужно? В любой клетке ионов калия (К⁺) всегда гораздо больше, чем ионов натрия (Na⁺). Вне ее преобладает натрий.

Что это даёт клетке? Такое неоднородное распределение катионов щелочных металлов по обе стороны клеточной мембраны создаёт трансмембранный электрический потенциал, как в батарейке. Эта разность потенциалов, ее энергия, используется, среди прочего, при передаче информации по нейронам в нервной системе.

Таким образом, тот факт, что мы иногда являемся соображающими людьми, есть следствие супрамолекулярной химии.

Клатратная химия — наиболее продвинутая часть супрамолекулярной химии. Клатраты — соединения, образованные путем включения молекул, называемых гостями, в полости каркаса, состоящего из молекул другого сорта, называемых хозяевами, или в полость одной большой молекулы-хозяина. Часто между гостями и хозяевами нет иных взаимодействий, кроме ван-дер-ваальсовых. Как говаривал Эсхил, «из всех связей наиприятнейшей является связь между хозяином и гостем». Название клатраты (от лат. clathratus — «сажать в клетку»), было дано Пауэллом в 1948 году.

Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Они широко распространены в океанах и криолитозоне материков и нестабильны при повышении температуры и понижении давления.

Сейчас природные газовые гидраты приковывают особое внимание как возможный источник ископаемого топлива, а также участник изменений климата. Во всяком случае, при повышении температуры на Земле не столько опасен потоп из-за таяния полярных льдов, сколько метановая катастрофа — высвобождение природных газов из клатратов и превращение Земли в аналог Венеры (температура 447 ^оС и давление 93 атмосферы).

Вот такая супрамолекулярная химия!

Работает в Центре фотохимии РАН, лаборатория синтеза и супрамолекулярной химии фотоактивных соединений (Москва).

Можно почитать: Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. Новосибирск: Наука, СО РАН, 1998.