Сухая вода помогла измерить поляризацию ковалентных связей

Химикам из Киотского университета (Япония) удалось запереть одну молекулу воды в фуллерене С60. Несмотря на отсутствие химических связей между молекулой воды и углеродами фуллерена, молекула в целом получилась полярной. Авторы смогли использовать такую составную молекулу для измерения поляризации ковалентных связей, чего еще не удавалось сделать до сих пор прямыми экспериментальными способами.

Рис. 1. Структура
фуллерена C60
с заключенной
внутри молекулой
воды и с двумя
молекулами
октаэтилпорфирина
никеля(II)по бокам,
Полученная
методом
рентгено-
кристаллографии.
Формула молекулы выглядит так: H2O@C60•(NiOEP)2. Порфирин был добавлен, чтобы получить монокристаллы H2O@C60, пригодные для анализа этим методом. Знак @ в такой нотации указывает на то, что молекула (в данном случае — молекула воды) заключена внутри фуллерена C60.
Иллюстрация из статьи K. Kurotobi, Y. Murata, 2011. A Single Molecule of Water Encapsulated in Fullerene

Рис. 2. Два варианта расположения молекулы воды внутри фуллерена. В конформере I (слева) вода повернута к внешней группе Х кислородом, а в конформере II — водородами. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Angewandte Chemie

Несмотря на ожидаемость результатов, методика очень интересна и может пригодиться в будущем для более сложных случаев. Например, можно будет измерять, как меняется поляризация ковалентных связей под воздействием различных химических модификаций, глубже понять химические процессы и механизмы реакций. Также будет очень интересно посмотреть, можно ли каким-либо внешним воздействием заставить воду туннелировать протон