Существование - водородная связь
Cтраница 1
 |
Модель водородной связи.| Водородные связи в кристалле льда. [1] |
Существование водородных связей в воде чрезвычайно благоприятно для жизни на Земле. Свойства воды в значительной мере определяются наличием в ней системы связей О - Н О. [2]
Существование водородных связей с циклопропановым кольцом [87] и чувствительность циклопропанов к действию кислот подтверждают правильность этой точки зрения. На основании представленных ниже спектральных данных Косовер [89] считает, что равноделенная структура лучше отображает характер сопряжения в циклопропилкетонах. [3]
Существование водородной связи было открыто еще в 1887 г. М. А. Ильинским [253], но после этого долгое время на нее обращали мало внимания. Значение ее во многих областях химии и биохимии выяснено в полной мере лишь в последнее время. Сейчас она является предметом многочислен - ных исследований, но до сих пор в вопросах о ее природе и проявлениях, многое остается неясным. [4]
Доказательства существования водородных связей в белках могут быть получены при изучении скорости изотопного обмена имидного водорода с водой, содержащей дейтерий или тритий. Этот прием был использован в лабораториях Линдерштрем-Ланга и Бреслера. Известно, что в низкомолекулярных пептидах этот атом водорода обменивается с водой крайне быстро. В высокомолекулярных полипептидах с большим числом водородных связей обмен имидного водорода сильно замедлен. Например, у по-лиаланина с 28 пептидными связями только 5 - 6 имидных водо-родов обмениваются быстро. Это говорит о том, что почти все пептидные группы соединены водородными связями, а сама цепь свернута в упорядоченную спираль. [5]
И здесь существование водородной связи установлено по сохранению двух полос в спектрах концентрированных растворов в инертных растворителях и изменению относительной интенсивности полос с изменением концентрации. [6]
Чтобы объяснить существование водородных связей, необходимо рассмотреть возможные вклады ковалентной связи, резонанса и электростатического взаимодействия и попытаться оценить значение каждого из них. VIII вносит свой вклад в энергию связи. [7]
Чтобы объяснить существование водородных связей, необходимо рассмотреть возможные вклады ковалентной связи, резонанса и электростатического взаимодействия и попытаться оценить значение каждого из них. Короче говоря, нужнооценить, насколько каждая из возможных канонических структур 6.VI, 6.VII и 6.VII I вносит свой вклад в энергию связи. [8]
Возникновение и существование водородной связи объясняется малой электроотрицательностью водорода и большой электроотрицательностью соединяемых им атомов. Вследствие этого наряду с обычным электростатическим взаимодействием остаточных зарядов взаимодействующих молекул возникает донорно-акцепторное взаимодействие по типу координационной связи. [9]
Экспериментальные доказательства существования водородных связей впервые были получены при сравнении физических свойств; водородных соединений. Классическими примерами являются аномально высокие температуры кипения NH3, Н2О и HF ( рис. 9.1) г которые обусловлены ассоциацией их молекул в жидкой фазе. Другие свойства, например теплоты испарения, дают дополнительные подтверждения ассоциации. Хотя физические свойства, отражающие ассоциацию, остаются полезным средством для установления существования водородных связей, наиболее веские доказательства этого были получены методами рентгеноструктурных и нейтронографических исследований кристаллов твердых веществ, и изучения твердых и жидких веществ или растворов с помощью ИК-спектров или спектров ядерного магнитного резонанса. [10]
Спектроскопические доказательства существования водородной связи основаны на том, что группа ОН поглощает свет определенной частоты и что это характеристическое поглощение в большой степени не зависит от природы остальной части молекулы, если атом водорода не принимает участия в образовании водородной связи. В противном случае поглощение, обусловленное группой ОН, изменяется, и вместо сильного поглощения света одной частоты наблюдается слабое поглощение в сравнительно широком интервале частот. Образование внутримолекулярных водородных связей во многих органических молекулах было доказано посредством изучения инфракрасных спектров поглощения растворов этих веществ в четыреххлористом углероде. [11]
Прямым подтверждением существования водородной связи являются отрицательные отклонения от идеальности в приблизительно эквимолярных смесях донора и акцептора: в таких смесях потенциалы или мольные энтальпии компонентов значительно меньше предсказываемых на основании законов идеальных растворов. Важным подтверждением также служит понижение частоты валентного колебания связи О-D в дейтерированном спирте или другие подобные изменения в ИК-спектрах. [12]
В данном случае существование водородной связи увеличивает подвижность пары электронов, образующих связь N - Н N, и облегчает изменения электронной плотности, направление которых обозначено стрелками, и обусловленный ими распад промежуточного продукта. [13]
Важным структурным подтверждением существования водородных связей являются расстояния X - Y, которые при наличии таких связей становятся меньше суммы вандерваальсовых радиусов. [14]
Изучение кристаллической структуры может дать прямое доказательство существования водородных связей. Обычным методом дифракции рентгеновских лучей трудно определить непосредственно положение легких атомов ( особенно водорода), если только нет очень точных данных и другие атомы в кристалле не достаточно легкие. Так, положения атомов водорода можно определить с точностью до 0 1 А ( разд. Однако их положения часто можно определить косвенно следующим способом. Когда расстояния между двумя определенными атомами необычно короткие и число этих коротких расстояний соответствует числу атомов водорода в формуле, тогда можно считать, что короткие расстояния указывают положения водородных связей. Так, в кристалле кислого карбоната натрия два атома кислорода каждой ( плоской) карбонатной группы находятся на расстоянии только 2 55 А от ближайших атомов кислорода соседних карбонатных групп, тогда как третий атом кислорода - на расстоянии 3 15 А от ближайшего его соседа. Таким образом, считают, что короткие расстояния указывают положения атомов. [15]
Страницы: 1 2 3 4