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 En 1861, un événement exceptionnel s'est produit: une substance semblable à du sucre a été créée pour la première fois dans un tube à essai de chimiste!
Inutile de dire sur la signification de cet événement? La population de la Terre double tous les 60 à 100 ans. Il a besoin de plus en plus de nourriture. Pour cela, de nouvelles terres sont labourées, la pêche est améliorée, etc. Et puis Butlerov a obtenu du sucre en traitant le formaldéhyde avec de l'eau de chaux. Pourquoi continuer à cultiver des plantations de canne à sucre et de betterave à sucre? La nourriture - d'abord le sucre, puis les protéines - peut être créée artificiellement!
Mais si vous recherchez maintenant de la nourriture artificielle, vous ne la trouverez pas, bien qu'un siècle se soit écoulé depuis la synthèse du sucre. Les chimistes ont des cartes confuses ... Cependant, n'allons pas trop vite.
 En mathématiques, deux c'est toujours deux, mais en chimie organique, deux molécules composées des mêmes atomes, dans le même ordre, ne sont pas nécessairement équivalentes l'une à l'autre. Et le "coupable" de ceci est la structure spatiale des molécules.
Ce que c'est? Vous avez cinq doigts sur les deux mains. Leur ordre est le même. Mais essayez, après avoir mélangé les gants, mettez le gauche sur la main droite. La structure spatiale est ce qui distingue la gauche de la droite.
Les molécules de polymère - ces chaînes géantes d'unités individuelles de petites molécules appelées monomères - sont strictement orientées dans l'espace les unes par rapport aux autres et à cet égard sont comme des gants. Certaines de ces molécules donnent leurs caractéristiques spatiales en ce que certaines d'entre elles, lorsqu'elles sont tournées, tournent le faisceau lumineux polarisé vers la droite, tandis que d'autres - vers la gauche. Le corps des animaux et des humains se compose uniquement de molécules de protéines lévogyres. Les molécules dextrogyre ne sont tout simplement pas absorbées par le corps. Ils ne sont "pas comestibles" pour lui. Et puisque les produits synthétiques sont un mélange de molécules droites et lévogyres, alors ...
Il s'avère qu'il ne suffit pas d'obtenir la substance requise. Il est également nécessaire de disposer de l'architecture de chaque molécule. De sorte que chaque groupe d'atomes d'une molécule occupe une place strictement définie dans l'espace. Et si cette règle n'est pas respectée même lors de la création de matériaux polymères techniques, les résultats sont décevants.
Ainsi, par exemple, il y a du polystyrène et du polystyrène. Le polystyrène, à partir duquel de nombreux articles ménagers sont maintenant fabriqués, est amorphe. Sa structure moléculaire est comme un fourré impénétrable, où les tiges, les branches, les racines se mélangent dans un désordre.
 Mais si les molécules de polystyrène étaient orientées dans l'espace, disposées dans un ordre strict, comme des plantes semées de façon carrée, alors un tel polystyrène ressemblerait très peu à son homonyme «non organisé». Si le polystyrène amorphe a un point de fusion de 80 degrés, alors le polystyrène «organisé» (les molécules d'une telle substance sont appelées stéréorégulières) - 240 degrés. Différence! De plus, le polymère stéréorégulier est deux fois plus résistant.
Il est facile d'imaginer quel bond ferait l'économie nationale si les usines ne produisaient que des polymères stéréo-réguliers! Et combien les chances de remplacer les produits naturels augmenteraient par des produits synthétiques!
Mais une molécule n'est pas une maison, et une substance n'est pas une ville qui peut être construite à votre guise. Il est difficile d'imaginer un «échafaudage» pour chacun des nombreux trillions de molécules.
C'est pourquoi toutes les tentatives pour obtenir des polymères stéréoréguliers purs n'ont pas été très encourageantes. Dans le meilleur des cas, à l'aide de catalyseurs spéciaux, il était possible d'obtenir des mélanges dans lesquels quatre-vingts pour cent des molécules étaient orientées et vingt étaient en désordre. Ces molécules «désorganisées» ont immédiatement dégradé la qualité du matériau.
Il est clair que les matériaux du futur ne peuvent pas être obtenus en utilisant les anciennes méthodes; de nouvelles voies doivent être recherchées.Et à un moment donné, dans le laboratoire de l'Institut de recherche sur la synthèse pétrochimique de l'Académie des sciences de l'URSS, ils ont trouvé l'un des moyens d'y parvenir.
Ici, ils ont réussi à construire un «échafaudage» pour assembler des molécules de polymère stéréorégulières. Mais cette molécule elle-même ne peut pas être vue même au microscope électronique.
Les "échafaudages" se sont avérés être des molécules d'une autre substance - l'urée.
Pour simplifier un peu, on peut dire que la molécule d'urée a la forme d'un carré. Lors de la cristallisation de l'urée pure, les carrés sont reliés par paires, formant un losange.
Mais, interagissant avec un hydrocarbure (qui est un monomère), les molécules d'urée ne se combinent pas en deux, mais en trois. Un hexagone se forme, qui «capture» la molécule de monomère.
 Comme les larves dans un nid d'abeilles, les molécules de monomères se trouvent maintenant dans les cristaux d'urée. Ils sont situés à l'intérieur du réseau cristallin dans un ordre strict, occupent une certaine position dans l'espace. Si nous "réticulons" maintenant les monomères les uns aux autres, c'est-à-dire les lions par une liaison chimique, alors le polymère stéréorégulier est prêt ...
La "réticulation" des monomères se fait par irradiation. Les microparticules de rayonnement excitent les larves monomères, leur donnent l'impression de se tenir la main. La polymérisation par irradiation peut être effectuée en quelques secondes, tandis qu'avec les catalyseurs, cela peut prendre des heures. Elle peut être conduite dans n'importe quel volume de matière, tant que la puissance de l'émetteur est suffisante.
Un bon échafaudage métallique après la fin de la construction est démantelé et emmené dans une nouvelle construction. C'est donc ici. Lorsque la polymérisation est terminée, l'urée est dissoute dans l'eau et un polymère pur est obtenu, et l'urée peut à nouveau être entièrement utilisée pour le même procédé.
Sur le réseau cristallin de l'urée, cependant, seuls les monomères peuvent polymériser, qui sont placés à l'intérieur du canal formé par les hexagones de ses molécules. Mais non seulement l'urée peut interagir avec les hydrocarbures de cette manière. Aujourd'hui, les scientifiques recherchent des substances qui, en cristallisant, forment des canaux de taille et de forme différentes, et qui, par conséquent, pourraient servir d '"échafaudage" à une variété de substances polymères.
Des molécules avec une architecture donnée ... Des substances construites selon un schéma directeur ... C'est un énorme pas en avant en chimie.
Gavrilova N.V.
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