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 En 1861, ocurrió un evento excepcional: ¡se creó por primera vez una sustancia similar al azúcar en el tubo de ensayo de un químico!
¿No hace falta decir sobre la importancia de este evento? La población mundial se duplica cada 60-100 años. Necesita más y más comida. Para ello, se aran nuevas tierras, se mejora la pesca, etc. Y luego Butlerov obtuvo azúcar tratando formaldehído con agua de cal. ¿Por qué seguir cultivando plantaciones de caña de azúcar y remolacha azucarera? Los alimentos, primero el azúcar, luego las proteínas, se pueden crear artificialmente.
Pero si buscas comida artificial ahora, no la encontrarás, aunque ha pasado un siglo desde la síntesis del azúcar. Los químicos se confundieron con las cartas ... Sin embargo, no nos adelantemos.
 En matemáticas, dos son siempre dos, pero en química orgánica, dos moléculas compuestas por los mismos átomos, en el mismo orden, no son necesariamente equivalentes entre sí. Y el "culpable" de esto es la estructura espacial de las moléculas.
¿Lo que es? Tienes cinco dedos en ambas manos. Su orden es el mismo. Pero intente, habiendo mezclado los guantes, coloque el izquierdo en la mano derecha. La estructura espacial es lo que distingue a la izquierda de la derecha.
Las moléculas de polímero, estas cadenas gigantes de unidades individuales de pequeñas moléculas llamadas monómeros, están estrictamente orientadas en el espacio entre sí y, en este sentido, son como guantes. Algunas de estas moléculas dan sus características espaciales en el sentido de que algunas de ellas, cuando se giran, giran el haz de luz polarizada hacia la derecha, mientras que otras, hacia la izquierda. El cuerpo de los animales y los seres humanos consta únicamente de moléculas de proteína levógira. Las moléculas dextrorrotatorias simplemente no son asimiladas por el cuerpo. Para él, "no son comestibles". Y dado que los productos sintéticos son una mezcla de moléculas adecuadas y levógiras, entonces ...
Resulta que no es suficiente obtener la sustancia requerida. También es necesario eliminar la arquitectura de cada molécula. De modo que cada grupo de átomos en una molécula ocupa un lugar estrictamente definido en el espacio. Y si esta regla no se observa incluso al crear materiales poliméricos técnicos, los resultados son decepcionantes.
Entonces, por ejemplo, hay poliestireno y poliestireno. El poliestireno, del que ahora se fabrican muchos artículos para el hogar, es amorfo. Su estructura molecular es como un matorral impenetrable, donde tallos, ramas, raíces se mezclan en un lío.
 Pero si las moléculas de poliestireno estuvieran orientadas en el espacio, dispuestas en un orden estricto, como plantas sembradas en forma de jerarquías cuadradas, entonces ese poliestireno se parecería muy poco a su homónimo "desorganizado". Si el poliestireno amorfo tiene un punto de fusión de 80 grados, entonces el poliestireno "organizado" (las moléculas de dicha sustancia se llaman estereorregulares) - 240 grados. ¡Diferencia! Además, el polímero estereorregular es dos veces más fuerte.
Es fácil imaginar el salto que daría la economía nacional si las fábricas produjeran sólo polímeros estereorregulares. ¡Y cuánto aumentarían las posibilidades de sustituir productos naturales por productos sintéticos!
Pero una molécula no es una casa y una sustancia no es una ciudad que puedas construir como quieras. Es difícil imaginar un "andamiaje" para cada uno de los muchos billones de moléculas.
Por eso, todos los intentos de obtener polímeros estereorregulares puros no han sido muy alentadores. En el mejor de los casos, con la ayuda de catalizadores especiales, fue posible obtener mezclas en las que el ochenta por ciento de las moléculas estaban orientadas y veinte estaban desordenadas. Estas moléculas "desorganizadas" degradaron inmediatamente la calidad del material.
Estaba claro que los materiales del futuro no podrían obtenerse utilizando los métodos antiguos; había que buscar nuevas formas.Y en un momento en el laboratorio del Instituto de Investigación de Síntesis Petroquímica de la Academia de Ciencias de la URSS encontraron una de las formas de hacerlo.
Aquí lograron construir un "andamiaje" para el ensamblaje de moléculas de polímero estereorregulares. Pero esta molécula en sí misma no se puede ver ni siquiera en un microscopio electrónico.
El "andamio" resultó ser moléculas de otra sustancia: urea.
Simplificando un poco, podemos decir que la molécula de urea tiene la forma de un cuadrado. Durante la cristalización de la urea pura, los cuadrados se conectan en pares, formando un rombo.
Pero, al interactuar con un hidrocarburo (que es un monómero), las moléculas de urea se combinan no en dos, sino en tres. Se forma un hexágono que "captura" la molécula de monómero.
 Como larvas en un panal, las moléculas de monómero ahora se encuentran en cristales de urea. Están ubicados dentro de la celosía de cristal en un orden estricto, ocupan una determinada posición en el espacio. Si ahora "reticulamos" los monómeros entre sí, es decir, los enlazamos con un enlace químico, entonces el polímero estereorregular está listo ...
La "reticulación" de los monómeros se realiza mediante irradiación. Las micropartículas de radiación excitan las larvas monoméricas, hacen que parezca que se toman de la mano. La polimerización por irradiación se puede realizar en segundos, mientras que con los catalizadores puede llevar horas. Puede realizarse en cualquier volumen de materia, siempre que la potencia del emisor sea suficiente.
Un buen andamio metálico después del final de la construcción se desmonta y se lleva a una nueva construcción. Así que está aquí. Cuando se completa la polimerización, la urea se disuelve en agua y se obtiene un polímero puro, y la urea se puede usar nuevamente por completo para el mismo proceso.
En la red cristalina de la urea, sin embargo, solo pueden polimerizar los monómeros, que se colocan dentro del canal formado por los hexágonos de sus moléculas. Pero no solo la urea puede interactuar con los hidrocarburos de esta manera. Ahora los científicos están buscando sustancias que, al cristalizarse, formen canales de diferente tamaño y forma y que, por lo tanto, puedan servir como "andamiaje" para una variedad de sustancias poliméricas.
Moléculas con una arquitectura determinada ... Sustancias que se construyen según un plano ... Este es un gran paso adelante en la química.
Gavrilova N.V.
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