Ротаксаны

(от лат. rota — кoлесо и axis — ось)

химические соединения, построенные из циклической и пронизывающей её линейной молекул так, что объёмные группы на концах линейной молекулы препятствуют разобщению системы. Структурное изображение молекулы Р. приведено на схеме(I), где R и R' — радикалы; кольцо — циклическая макромолекула.

Структура Р. простейшего типа показана на схеме(II), где n= 25—29. (В цикл меньшего размера, т. е. при nn>29 устойчивость Р. ограничена, и цикл «соскальзывает» с линейной молекулы.) Компоненты Р. (линейная и циклическая молекулы) связаны чисто механически без участия химической связи. Этот способ соединения молекул называется топологической связью.

К химическим соединениям с такой связью относятся также катенаны (лат. catena — цепь), в которых циклические макромолекулы соединены подобно звеньям цепи. Структура одного из синтезированных катенанов показана на схеме(III). Р. и катенаны получаются либо в результате случайного объединения молекул по законам статистики (статистический синтез), либо направленным синтезом. Первый статистический синтез Р. осуществили И. Харрисон и С. Харрисон (1967, США), а направленный синтез — Г. Шилл и Х. Цолленкопф (1969, ФРГ). Молекулы соединений, построенные без химической связи, встречаются в живой и неживой природе. Обнаружены ротаксановые и катенановые формы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Лит.: Schill G., Logemann Е., Vetter W., Ozonolytischer Abbau eines Catenans, «Augewandte Chemie», 1972, Bd 84, H. 23, S. 1144; Шилл Г., Катенаны, ротаксаны и узлы, пер. с англ., М., 1973; Костяновский Р. Г., Катенаны и клатраты, М., 1966.

Р. Г. Костяновский.

соединения, молекулы к-рых состоят из цикла и открытой цепи, продетой сквозь цикл. Из-за пространств. препятствий, создаваемых объемистыми группами X [напр., (С ₆ Н ₅)₃ С], разъединить такую композицию без разрыва хим. связи невозможно. Поэтому Р. ведут себя подобно обладающим тополо-гич. связью катенанам. По хим. св-вам Р. аналогичны составляющим их молекулам. В редких случаях, при размере цикла С ₂₇ -С ₂₉, удается наблюдать равновесие между Р. и парой составляющих его молекул. Получают Р. действием реагента с объемистыми заместителями на соед., молекулы к-рого представляют собой открытую цепь с функц. группами (напр., ОН) на концах, в присут. макроциклич. соединений.

Лит.: Шилл Г., Катенаны, ротаксаны и узлы, пер. с англ., М., 1973.

Термин

ротаксаны