Ученые собрали из углеродной нанотрубки и макроциклической молекулы структуру с продетой в отверстие нанотрубкой. Новое вещество может пригодиться при создании катализаторов и разнообразных датчиков. Исследование опубликовано в журнале Chemical Science.

Большинство молекул образуется за счет появления химических связей между атомами. Есть несколько специфических классов соединений, которые существуют без химических связей, например, эндоэдральные фуллерены, внутрь замкнутых трехмерных молекул которых помещаются другие атомы, или ротаксаны — соединения вытянутой гантелевидной молекулы и циклической.

В новой работе химики впервые смогли только за счет механических сил объединить в один комплекс представителей двух классов веществ с исключительными свойствами — углеродную нанотрубку и металлопорфирин. В результате у химиков получилась система из двух связанных молекул, но взаимодействие между ними достаточно слабое, поэтому свойства молекул практически не изменяются.

Новое соединение синтезировал международный коллектив под руководством Эмилио Переза из Мадридского автономного университета в Испании. Химики «обернули» специальную U-образную молекулу вокруг нанотрубки и химически соединили ее концы. Авторы исследовали получившуюся систему несколькими методами, что позволило подробно охарактеризовать ее электронную структуру. Они считают, что подобные соединения можно будет применять в микроэлектронике, катализе и исследовании молекулярных машин.