Сполуки включення

Такі сполуки є чисто просторовими утвореннями, в яких одні молекули виявляються включеними в порожнечі (порожнини) інших «каркасних» молекул або в порожнечі кристалічних граток інших молекул («каркасні» решітки).

В даний час відомо дуже багато сполук включення, що відносяться до різних класів органічних речовин. Можна поділити сполуки включення на такі типи:

1. Молекулярні сполуки включення з «каркасними» молекулами.

2. Високомолекулярні сполуки включення, в яких «включені» молекули розміщуються між впорядкованими ланцюгами полімеру.

3. Граткові сполуки включення, що підрозділяються на канальні (з порожнинами у вигляді довгих каналів вздовж осі кристала) і клатратного (з порожнинами у вигляді клітки, в якій якраз поміщається одна невелика молекула). Речовини, здатні до утворення таких каналів або клітин, в чистому вигляді кристалізуються без пустот, але за наявності відповідних партнерів утворюють іншу кристалічну решітку з порожнинами відповідного розміру.

Речовин, здатних до утворення молекулярних сполук включення, відомо поки дуже мало. З них можна вказати на циклодекстрини, що утворюють аддукти з вуглеводнями – парафинами, бензолом і його найпростішими гомологами. Найчастіше зустрічаються високомолекулярні сполуки включення. З їх утворенням пов’язано, наприклад, явище набухання целюлози і деяких інших полімерів в розчинниках, а також явище пластифікації деяких полімерів.

Прикладом гратки канальних з’єднань включення можуть служити аддукти сечовини, яка може утворити кристалічну решітку з довгими вузькими каналами, що вміщають органічні молекули нормальної будови, але не вміщають розгалужені молекули. Тіосечовина утворює більш широкі канали, в яких можуть вміститися розгалужені молекули (наприклад, триметилпентана) і навіть циклічні молекули (циклопентан), але занадто «тонкі» молекули вуглеводнів нормальної будови «випадають» з каналу, і аддукт не утворюється. До типу канальних з’єднань відносяться також продукти приєднання йоду до крохмалю.

З гратки клатратних сполук включення можна вказати аддукти гідрохінону з SO2, CO2, O2, НСl, НВr, H2S, з метанолом, ацетиленом та ін До типу клатратних сполук належать також тверді гідрати таких газоподібних речовин, як метан, етан, етилен, метіленхлорід, і деяких простих сполук (наприклад, хлороформу). У цих гідратах каркасну решітку утворює вода, до якої включаються речовини якраз не мають ніякого спорідненості.

Посилання на основну публікацію