Все знают интересные свойства лент Мёбиуса. Разрезав вдоль кольцо, скрученное на полный оборот, получим два кольца, продетых одно в другое; разрезание ленты, перекрученной на полтора оборота, дает одно кольцо, продетое само в себя так, что образуется узел, по форме напоминающий лист клевера.
Синтез молекулы в форме додекаэдра требует еще большей изобретательности: отдельные части 12-гранного полиэдрического каркаса молекулы необходимо соединять в строго определенной последовательности, в противном случае вся структура сплющится и разрушится вследствие собственного энергетического напряжения. Л. Пакетт и его коллеги из Университета шт, Огайо — единственные химики, которым пока что удался этот синтез; другие группы исследователей изучают иные подходы к созданию такой же структуры. Пакетт и его сотрудники исходили из циклопентадиена — углеводорода, состоящего из пяти атомов углерода, образующих правильный пятиугольник; в конечном счете он становится одной из граней додекаэдра. Отдельные грани додекаэдра соединяют последовательно таким образом, что промежуточно образующиеся молекулы сохраняют приблизительно осевую симметрию. Конечный продукт, получивший название додекаэдрана, имеет молекулы из 20 атомов углерода, расположенных в вершинах додекаэдра. Двадцать атомов водорода, каждый из которых присоединен к атому углерода, лежат вне полиэдрической поверхности, образованной атомами углерода и связями между ними.
Додекаэдран — последний из пяти синтезированных углеводородов с молекулами в форме правильных многогранников. Кубан, в молекуле которого атомы углерода лежат в вершинах куба и с каждым из них связан атом водорода, был синтезирован в 1964 г. Ф. Итоном и Т. Коулом-младшим из Чикагского университета. Соответствующий четырехгранный остов из атомов углерода следовало бы назвать тетраэдраном, он не был синтезирован, однако исследователям в ФРГ удалось получить тетраэдр из атомов углерода, расположив в его вершинах бутильные группы (C4H9). По-видимому, как октаэдран, восьмигранная, так и икосаэдран, двадцатигранная органическая молекула, слишком нестабильны, чтобы существовать, но подобные молекулы вполне можно синтезировать из неуглеродных атомов.
Геометрическое моделирование в химии может показаться не более чем элегантным фокусом, однако высокая симметрия молекул в форму правильных многогранников позволяет подробно исследовать свойства химических связей. Кроме того, как отмечает Пакетт, высокосимметричные молекулы с присоединенной к одной из вершин аминогруппой легко проникают через клеточную мембрану и могут разрушать вирусные частицы внутри клетки. Все лучшие онлайн казино собраны у нас на сайте