Cтраница 4
Комплексы с тиокарбамидом NH2C ( S) NH2 также относятся к соединениям включения туннельного типа. Поэтому в качестве молекул гостя могут выступать алканы изостроения, циклоалканы, некоторые арены. К ним относятся углеводороды изопреноидного строения, циклогексан, декалин, адамантан, дурол. Алканы, как правило, не дают стабильных аддуктов с тиокарбамидом, так как поперечное сечение их молекул значительно меньше диаметра канала и сравнительно слабые ван-дерваальсовы силы притяжения не способны удерживать н-ал-каны внутри канала. [46]
![]() |
Температура разложения водных клатратов циклических углеводородов ( вспомогательный газ - сероводород. [47] |
Элементарная ячейка структуры первого типа состоит из 46 молекул воды и содержит две малые полости в форме додекаэдров со средним диаметром 0 52 нм и 6 больших полостей - тетрадекаэдров со средним диаметром 0 59 нм. Если максимальный размер молекул гостя меньше 0 48 нм, то в кристаллической структуре второго типа могут оказаться заполненными все полости - как большие, так и малые. [48]
Клатраты образуются включением молекул гостей в полости кристаллического каркаса, состоящего из молекул другого типа, молекул-хозяев. Образование клатратного соединения происходит, если молекулы-хозяева образуют кристаллическую решетку с полостями, размеры которых достаточно велики для вхождения гостя и в то же время достаточно малы, чтобы не выпустить его из своего окружения. Чаще всего между молекулами двух типов действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы или связи типа водородных. [49]
В чистом виде пустые кристаллогидратные структуры не существуют, так как лед или жидкая вода более устойчивы. Однако при заполнении полостей молекулами гостя структуры становятся устойчивыми. Из насыщенных углеводородов метан и этан образуют кристаллогидраты структуры I, пропан и изобутан - структуры II. Углеводороды, содержащие более четырех атомов углерода, кристаллогидратов не образуют. В кристаллогидратах структуры II большие полости заполнены большими молекулами, а малые полости остаются либо пустыми, либо в той или иной степени заполняются молекулами газов меньшего размера, если последние имеются в системе. Наиболее легкие газы, молекулы которых имеют малые размеры ( гелий, неон, водород), самостоятельно гидратов не образуют, однако, если эти газы находятся в смеси с другими газами, образующими гидраты, то легкие газы могут занимать некоторое число полостей в гидратах. [50]
Молекула гостя удерживается в клатрате, сохраняя различные степени свободы в разных клатратах. Вопрос об остаточных степенях свободы молекулы гостя представляет большой теоретический интерес для выяснения и подбора клатратных соединений, наиболее пригодных для решения определенных задач. [51]
Отношение числа молекул воды к числу молекул гостей равно отношению числа точек ( вершин) к числу больших полостей в каркасе и необязательно является целым. [52]