РОТАКСАНЫ

РОТАКСАНЫ (от лат. rota - колесо и axis - ось), хим. 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-циклич. макромолекула.

Структура Р. простейшего типа показана на схеме (II), где n=25 - 29. (В цикл меньшего размера, т. е. при n<25, такая линейная молекула не помещается; при n>29 устойчивость Р. ограничена, и цикл "соскальзывает" с линейной молекулы. ) Компоненты Р. (линейная и циклич. молекулы) связаны чисто механически без участия хим. связи. Этот способ соединения молекул наз. топологической связью.

К хим. соединениям с такой связью относятся также катенаны (лат. catena - цепь), в к-рых циклич. 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 (статистич. синтез), либо направленным синтезом. Первый статистич. синтез Р. осуществили И. Харрисон и С. Харрисон (1967, США), а направленный синтез - Г. Шилл и X. Цолленкопф (1969, ФРГ). Молекулы соединений, построенные без хим. связи, встречаются в живой и неживой природе. Обнаружены ротаксановые и катенановые формы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Лит.: S chill G., Logemann E., 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.