La Chimica dei Mondiali di Calcio

I mondiali di Russia 2018 stanno per iniziare, ma sfortunatamente l'Italia non vi parteciperà. Se ora vi state aspettando qualche battuta sulla parola calcio, che può essere sia uno sport che un metallo, vi lascerò delusi. Vi ricordate invece dei nanopuziani? Molecole a forma di omino, di nessuna utilità pratica, in quanto semplicemente esercizi di sintesi: un modo per giocare con la chimica organica.

Ma i nanopuziani sono comunque in grado di fornire spunti per Chimica for Dummies… Alla desolante classe di cui ho parlato nell’ultimo episodio della serie (che difatti mi ha regalato un numero spropositato di momenti di Chimica for Dummies…) in una delle ultime lezioni del corso ho fatto vedere un video in cui viene mostrata in maniera simpatica la sintesi di queste bizzarre molecole. Al termine uno di quei fenomeni mi ha chiesto se si potevano mangiare. Ma con quegli anelli benzenici?, faccio io, esasperato. Ma saranno pure cancerogeni!

Al di là delle mie frustrazioni di docente, i nanopuziani possono essere considerati un esempio di nanotecnologia, anche se in effetti sono privi di utilità. Il termine indica genericamente la manipolazione della materia a livello atomico e molecolare, ovvero dei sistemi utilizzati per riprodurre in piccolo ciò che la tecnologia attuale ottiene con mezzi macroscopici.

A questo proposito i calixareni sono dei macrocicli, ovvero delle grosse molecole cicliche oppure molecole che hanno una porzione ciclica molto ampia; il termine viene dal greco/latino calix, che indica una forma a calice, a cui viene aggiunto arene, che indica la loro appartenenza ai composti aromatici. I calixareni hanno infatti una forma a calice, con una cavità che permette di realizzare dei sistemi host/guest, ovvero la cavità può ospitare al suo interno delle piccole molecole oppure degli ioni. Ci sono diverse applicazioni di questi composti, ma c’è anche un altro modo per usarli.

Oltre ai nanopuziani vi avevo anche parlato di uno degli allotropi del carbonio: il fullerene, che ha la struttura geometrica di un icosaedro troncato, ovvero quella del pallone da calcio.

I calixareni vengono anche utilizzati per ottenere delle molecole che hanno solo una finalità estetica, un esempio di arte molecolare. Dopo aver effettuato alcune modifiche alle strutture, si va a legare il fullerene al calixarene, che lo accoglie tenendolo appoggiato nella sua cavità: in questo modo si ottiene un analogo molecolare della Coppa del Mondo Rimet.