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 Nel 1861 accadde un evento eccezionale: una sostanza simile allo zucchero fu creata per la prima volta nella provetta di un chimico!
Inutile dire il significato di questo evento? La popolazione mondiale raddoppia ogni 60-100 anni. Ha bisogno di sempre più cibo. Per questo vengono arate nuove terre, viene migliorata la pesca e così via. E poi Butlerov ha ottenuto lo zucchero trattando la formaldeide con acqua di calce. Perché continuare a coltivare la canna da zucchero e le piantagioni di barbabietola da zucchero? Il cibo - prima lo zucchero, poi le proteine - può essere creato artificialmente!
Ma se ora cerchi cibo artificiale, non lo troverai, anche se è passato un secolo dalla sintesi dello zucchero. I chimici hanno carte confuse ... Tuttavia, non anticipiamo noi stessi.
 In matematica, due è sempre due, ma in chimica organica due molecole composte dagli stessi atomi, nello stesso ordine, non sono necessariamente equivalenti tra loro. E il "colpevole" di questo è la struttura spaziale delle molecole.
Cos'è? Hai cinque dita su entrambe le mani. L'ordine della loro disposizione è lo stesso. Ma prova, dopo aver mescolato i guanti, metti quello sinistro sulla mano destra. La struttura spaziale è ciò che distingue la sinistra dalla destra.
Le molecole polimeriche - queste catene giganti di singole unità di piccole molecole chiamate monomeri - sono strettamente orientate nello spazio l'una rispetto all'altra e sotto questo aspetto sono come guanti. Alcune di queste molecole danno le loro caratteristiche spaziali in quanto alcune di esse, quando ruotate, girano il fascio di luce polarizzata a destra, mentre altre - a sinistra. Il corpo degli animali e degli esseri umani è costituito solo da molecole proteiche levogiro. Le molecole destrogira semplicemente non vengono assorbite dal corpo. Non sono "commestibili" per lui. E poiché i prodotti sintetici sono una miscela di molecole giuste e levogiro, allora ...
Si scopre che non è sufficiente ottenere la sostanza richiesta. È inoltre necessario smaltire l'architettura di ogni molecola. In modo che ogni gruppo di atomi in una molecola occupi un posto strettamente definito nello spazio. E se questa regola non viene seguita anche durante la creazione di materiali polimerici tecnici, i risultati sono deludenti.
Quindi, ad esempio, ci sono il polistirolo e il polistirolo. Il polistirolo, da cui vengono ora realizzati molti articoli per la casa, è amorfo. La sua struttura molecolare è come un boschetto impenetrabile, dove gambi, rami, radici si mescolano in un pasticcio.
 Ma se le molecole di polistirolo fossero orientate nello spazio, disposte in un ordine rigoroso, come piante seminate in modo quadrato, allora tale polistirene sarebbe molto poco simile al suo omonimo "non organizzato". Se il polistirene amorfo ha un punto di fusione di 80 gradi, allora il polistirene "organizzato" (le molecole di tale sostanza sono chiamate stereoregolari) - 240 gradi. Differenza! Inoltre, il polimero stereoregolare è due volte più resistente.
È facile immaginare quale balzo farebbe l'economia nazionale se le fabbriche producessero solo polimeri stereo-regolari! E quanto aumenterebbero le possibilità di sostituire i prodotti naturali con prodotti sintetici!
Ma una molecola non è una casa, e una sostanza non è una città che si può costruire come si vuole. È difficile immaginare una "impalcatura" per ciascuna delle molte trilioni di molecole.
Questo è il motivo per cui tutti i tentativi di ottenere polimeri stereoregolari puri non sono stati molto incoraggianti. Nel migliore dei casi, con l'ausilio di speciali catalizzatori, si potevano ottenere miscele in cui l'ottanta per cento delle molecole era orientato e venti erano in disordine. Queste molecole "disorganizzate" hanno immediatamente degradato la qualità del materiale.
Era chiaro che i materiali del futuro non potevano essere ottenuti usando i vecchi metodi; dovevano essere cercati nuovi modi.E una volta nel laboratorio dell'Istituto di ricerca di sintesi petrolchimica dell'Accademia delle scienze dell'URSS hanno trovato uno dei modi per farlo.
Qui sono riusciti a costruire "scaffolding" per l'assemblaggio di molecole polimeriche stereoregolari. Ma questa stessa molecola non può essere vista nemmeno in un microscopio elettronico.
Le "impalcature" si sono rivelate essere molecole di un'altra sostanza: l'urea.
Semplificando un po ', possiamo dire che la molecola di urea ha la forma di un quadrato. Durante la cristallizzazione dell'urea pura, i quadrati sono collegati a coppie, formando un rombo.
Ma, interagendo con un idrocarburo (che è un monomero), le molecole di urea si combinano non in due, ma in tre. Si forma un esagono che "cattura" la molecola del monomero.
 Come le larve in un favo, le molecole di monomero ora giacciono nei cristalli di urea. Si trovano all'interno del reticolo cristallino in un ordine rigoroso, occupano una certa posizione nello spazio. Se ora "reticoliamo" i monomeri tra loro, cioè li colleghiamo con un legame chimico, allora il polimero stereoregolare è pronto ...
La "reticolazione" dei monomeri avviene per irraggiamento. Le microparticelle di radiazioni eccitano le larve di monomero, facendole sembrare che si tengano per mano. La polimerizzazione per irraggiamento può essere eseguita in pochi secondi, mentre con i catalizzatori può richiedere ore. Può essere condotto in qualsiasi volume di materia, purché la potenza dell'emettitore sia sufficiente.
Un buon ponteggio metallico dopo la fine della costruzione viene smantellato e portato in una nuova costruzione. Quindi è qui. Quando la polimerizzazione è completa, l'urea viene sciolta in acqua e si ottiene un polimero puro e l'urea può essere nuovamente utilizzata completamente per lo stesso processo.
Sul reticolo cristallino dell'urea, invece, possono polimerizzare solo i monomeri, posti all'interno del canale formato dagli esagoni delle sue molecole. Ma non solo l'urea può interagire con gli idrocarburi in questo modo. Ora gli scienziati sono alla ricerca di sostanze che, cristallizzando, formino canali di dimensioni e forma diverse e che, quindi, possano fungere da "impalcatura" per una varietà di sostanze polimeriche.
Molecole con una data architettura ... Sostanze costruite secondo un progetto ... Questo è un enorme passo avanti nella chimica.
Gavrilova N.V.
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