Связи электростатические

На основе теории валентных связей (МЕС) и теории кристаллического поля (ТКП) невозможно достаточно полно описать свойства комплексных соединений. МВС, хотя и дает наглядное представление о химической связи между атомами, но ограничивается только качественными объяснениями. Не приводится интерпретация спектров комплексов и детальное объяснение магнитных свойств, не учитываются энергетические и другие факторы при образовании комплексов. Достоинство ТКП в возможности количественных расчетов и в сопоставлении теории с экспериментом, ио это сопоставление далеко не всегда на пользу ТКП. Для комплексов, в которых энергия делокализации играет значительную роль, например для систем, в которых существуют я-связи, электростатическая теория непригодна. ТКП не рассматривает электронную структуру лигандов и принимает их как неизменные частицы. Невозможность удовлетворительного описания свойств комплексов в МВС и ТКП в значительной степени связана с тем, что обе теории исходят из одностороннего и абстрактного предположения о природе связей в комплексах — чисто ковалентной (в МВС) или чисто ионной (в ТКП). Эти недостатки в известной мере преодолеваются в теории поля лигандов, которая использует метод молекулярных орбиталей (метод МО). [c.232]

Наиболее важный класс глобулярных белков образуют биологические катализаторы, ферменты. Они характеризуются каталитическим механизмом, позволяющим им ускорять достижение конкретной реакцией состояния термодинамического равновесия, а также специфичность к субстрату, благодаря которой они способны делать выбор между потенциальными молекулами субстратов, воздействуя на одни из них и отказываясь воздействовать на другие. Участок поверхности фермента, на котором происходит катализ, называется активным центром. Механизм катализа может осуществляться при помощи заряженных групп, доноров и акцепторов электрона или протона, а также при помощи атомов металла в активном центре фермента. Избирательность ферментов обусловливается формой их поверхности и характером взаимодействия с субстратом, например водородной связью, электростатическим взаимодействием или гидрофобным притяжением. Фермент и его субстрат соответствуют друг другу по форме и размеру, как ключ и замок. [c.339]

Механизм образования комплексных соединений, прежде всего взаимодействие между комплексообразователем и лигандами, природа связи между ними, в современной химии описывается с помощью различных квантовомеханических методов — метода валентных связей, электростатических представлений (теории кристаллического поля), метода молекулярных орбиталей и теории поля лигандов. [c.167]

Приемы текстурирования имеют целью придать волокнистую структуру глобулярным или волокнистым белкам, не имеющим желаемой естественной структуры. Пищевая промышленность располагает ограниченными средствами модификации белковых молекул, поскольку использование химических процессов очень ограничено по причинам правовой регламентации. Однако можно воздействовать на нековалентные связи, предопределяющие вторичные и третичные структуры (водородные связи, электростатические и гидрофобные взаимодействия), а в некоторых случаях — на специфическую ковалентную связь (дисульфидный мостик) с целью изменения структуры белков для изготовления текстурированных продуктов питания. [c.532]

Адсорбция является чисто поверхностным процессом, который заключается во взаимодействии молекул или ионов адсорбата (газа или растворенного вещества) с поверхностью адсорбента за счет сил Ван-дер-Ваальса, водородных связей, электростатических сил. Скорость такого процесса велика, и адсорбция протекает мгновенно, если поверхность адсорбента легкодоступна для молекул адсорбата. В пористых адсорбентах адсорбция протекает медленнее и с тем меньшей скоростью, чем тоньше поры адсорбента. Для физической адсорбции характерны такие признаки, как большая скорость, обратимость, уменьшение количества поглощенного адсорбата с повышением температуры. [c.326]

Как возникают ионы в растворах электролитов Если электролитами являются ионные соединения, то положительные и отрицательные ионы существуют в кристалле еще до его растворения. Ионы в кристалле связаны электростатическим притяжением (разд. II 1.4.3) и образуют геометрически правильные структуры. [c.226]

Одной из самых интригующих и перспективных задач современной науки является изучение механизма и движущих сил процессов, происходящих в живом организме. Решение этих проблем позволит перейти на качественно новый уровень развития фундаментальных и прикладных наук, таких как медицина, биотехнология и фармакология. В области химических наук толчком к началу исследования процессов молекулярного узнавания в биосистемах послужило открытие в конце бО-х годов искусственных молекул (краун-эфиров), способных к специфическому распознаванию других химических частиц. В последующие годы бурное развитие получил синтез соединений, способных к самоорганизации. На рубеже 80-90-х годов сформировалась новая область знаний, получившая название "супрамолекулярная химия". У ее истоков стоят работы трех нобелевских лауреатов 1987 года -Ч. Педерсена, Д. Крама и Ж.-М. Лена [1-3]. По определению Лена [4], супрамолекулярная химия - это химия межмолекулярных связей, изучающая ассоциацию двух и более химических частиц, а также структуру подобных ассоциатов. Она лежит за пределами классической химии, исследующей структуру, свойства и превращения отдельных молекул. Если последняя имеет дело главным образом с реакциями, в которых происходит разрыв и образование валентных связей, то объектами изучения супрамолекулярной химии служат нековалентные взаимодействия водородная связь, электростатические взаимодействия, гидрофобные силы, структуры "без связи". Как известно, энергия невалентных взаимодействий на 1-2 порядка ниже энергии валентных связей, однако, если их много, они приводят к образованию прочных, но вместе с тем гибко изменяющих свою структуру ассоциатов. Именно сочетание прочности и способности к быстрым и обратимым изменениям - характерное свойство всех биологических молекулярных структур нуклеиновых кислот, белков, ферментов. [c.184]

Белки в природе представлены очень большим разнообразием структур в зависимости от организации молекулярных цепей на четырех уровнях. Линейная последовательность аминокислот, составляющая полипептидную цепь, образует первичную структуру. Аминокислотный состав, число и последовательность аминокислот, а также молекулярная масса цепи характеризуют эту первичную структуру и обусловливают не только другие степени организации, но физико-химические свойства белка. Образование водородных связей между кислородом карбонильной группы и водородом МН-группы в различных пептидных связях предопределяет вторичную структуру. Установление этих внутри- или межмолекулярных водородных связей приводит к возникновению трех типов вторичной структуры а-спираль, Р-структура в виде складчатого листка или тройная спираль типа коллагена. В зависимости от характера белков в основном образуются вторичные структуры одного или другого вида. Однако некоторые белки могут переходить из одной структуры в другую в зависимости от условий, в которых они оказываются, либо образовывать смесь частей в виде упорядоченных а- и Р-структур и неорганизованных частей, называемых статистическими клубками. Между боковыми цепями аминокислот, составляющими полипептидную цепь, устанавливаются взаимодействия ковалентного характера (дисульфидные связи) или нековалентные (водородные связи, электростатические или гидрофобные взаимодействия). Они придают белковым молекулам трехмерную организацию, называемую третичной структурой. Наконец, высшая степень организации может быть достигнута нековалентным связыванием нескольких полипептидных цепей, что приводит к образованию структуры, называемой четвертичной. Многие белки имеют пространственную конфигурацию сферического типа и называются глобулярными. В противоположность этому некоторые белки обладают продольно-ориентированной структурой и называются фибриллярными. Натуральные волокнистые [c.531]

Третичная структура белков. Это второй этап пространственной организации полипептидных биополимеров, контролируемый взаимодействиями боковых функциональных групп. Вид этих взаимодействий может быть различным это разнообразные водородные связи, электростатическое притяжение ионов, ковалентные связи. Важнейшее место в формировании третичной [c.97]

Строение большинства молекул можно объяснить с помощью двух типов связей электростатической и ковалентной. В данной главе мы обсудим природу и свойства этих связей. [c.28]

Первое слагаемое характеризует вклад в образование донорно-акцепторной связи электростатических взаимодействий, второе - ковалентных. Уравнение (1.5) содержит четыре неизвестных параметра. Для их оценки в качестве стандартного акцептора выбрали молекулу иода. Для нее приняли равной = Сд = 1. Вычисление других параметров проводится, исходя из допущения, что д = а Хд Сд = йЛд, где Хд-дипольный момент донора, Лд- рефракция донора, а иЬ- коэффициенты. В результате подстановки доступных экспериментальных значений получают уравнение с двумя неизвестными. Рассматривая ряд комплексов, получают систему уравнений. Решение каждой пары уравнений дает значения а и й, которые затем усредняются. Исходя из этих средних величин рассчитывают параметры доноров д и Сд. Значения параметров модели Драго для ряда растворителей представлены в табл. 1.6. Для близких по строению комплексов можно, используя величины и С, рассчитать теплоты образования. Расхождения расчетных и экспериментальных величин связывают со стери-ческими эффектами, влиянием я-взаимодействий, перестройкой компонентов при комплексообразовании. Необходимо отметить, что в рассмотренном подходе не учитывается сольватационная составляющая, а все умозаключения проводятся без учета влияния растворителя, как, если бы реакция протекала в газовой фазе. Поэтому дальнейшая модификация уравнения привела к включению в состав рассматриваемых также и параметров неспецифической сольватации [18] [c.16]

В жидкостной хроматографии наиболее важны дисперсионное, диполь-дииольное межмолекулярные взаимодействия, образование водородной связи, электростатическое взаимодействие между разноименно заряженными ионами. Для определения общего характера влияния того или иного растворителя иа удерживание используется понятие элюирующей силы, суть которого иллюстрируют нижеприведенные примеры. [c.40]

В образовании фермент-субстратных комплексов участвуют водородные связи, электростатические и гидрофобные взаимодействия, а в ряде случаев также ковалентные, координационные связи (рис. 4.9). Информация о природе связей между субстратом и связывающим участком активного центра фермента может быть получена методами ЭПР и ЯМР, а также методами УФ- и ИК-спектроскопии. [c.132]

Структура двойной спирали ДНК и двуспиральных участков РНК определяется слабыми взаимодействиями — водородными связями, электростатическими и дисперсионными силами. [c.231]

Молекула закиси азота построена следующим образом. Система NNO линейна и центральный атом азота отдает один электрон второму, концевому атому, приобретая таким путем конфигурацию s V и возможность образовать четыре ковалентные связи. Концевой атом азота имеет конфигурацию s p с двумя неспаренными электронами и может теперь образовать только две ковалентные связи. Электростатическое взаимодействие дополнительно упрочняет связь [c.293]

Ионная и ковалентная связи. В этой главе подробно рассматривается вопрос о том, имеет ли Н-связь электростатический характер.Термин электростатический используется в том смысле, что образование связи представляет собой результат кулоновского притяжения зарядов, раздельно существовавших до образования этой связи. Важно отметить, что законы валентности не играют роли при таком объяснении природы связи. [c.196]

Диэлектрическая постоянная. При рассмотрении диэлектрических свойств Н-связи электростатической модели придавалось особое значение. Это не удивительно, так как основное внимание работающих в этой области направлено на электрические диполи. По-видимому, модели, использованные для воды, особенно поучительны. В разд. 2.1.2. подробно описаны различные методы их использования. [c.215]

ИКС, КР обзор, AVg и длина Н-связи, электростатическая теория. [c.389]

Кроме того, было установлено, что компоненты не связаны электростатическими (дипольными) силами. [c.483]

Метод МО учитывает и ковалентный, и ионный характер химических связей. Электростатическое поле лигандов рассматривается как дополнительный эффект, связанный с возникновением на атомах небольших эффективных зарядов. Метод МО развивает представление (см. 5.3), что связь в комплексе осуществляется не электронами на атомных орбиталях, локализованных около центрального иона и рассматриваемой группы лигандов, а в процессе формирования молекулярных орбиталей, каждая из которых простирается па все ядра системы при этом учитываются все возможные взаимодействия не только d-, но и 5- и р-орбиталей. Структура комплексообразователя и лигандов рассматривается как единое целое. При трактовке образования комплексных соединений предпочтителен метод МО. Хотя он далек от наглядности и предсказательности, но все же является наиболее гибким и достоверным. [c.232]

Противоионы, образующие наружный (диффузный) слой мицел-лы, сильно гидратированы, что обеспечивает и.х связь с дисперси онной средой. Те же противоионы, с другой стороны, связаны электростатическими силами с ионами, прочно адсорбированными ядром, Таким образом, ионный стабилизатор обеспечивает прочнук свяэь нерастворимого ядра с дисперсионной средой. [c.274]

Влажное прядение волокон макромолекул возможно лишь при выполнении ряда требований, касающихся структуры. Лун-грен [61] определил критерии, которые предопределяют образование волокон посредством влажного филирования. Молекулы должны быть линейными и достигать длины 1000 А, обладать высокой степенью линейной симметрии и не иметь боковых групп значительного размера, что дает возможность правильного выравнивания цепей и образования межцепочечных связей наконец, макромолекулы должны содержать большое число полярных групп, благоприятствующих установлению связей электростатической природы между цепями. [c.537]

В табл. IIL22 приведены также энергетические вклады от ван-дер-ваальсовых (включающих водородные связи), электростатических и торсионных взаимодействий в низкоэнергетических конформациях а-эндорфина. Из сопоставления этих данных следует, что решающее значение в стабилизации пространственной структуры имеют невалентные, главным образом дисперсионные взаимодействия, или, иными словами, плотность упаковки гетерогенной аминокислотной последовательности. Между величинами i/общ и i/вдв нет четкой корреляции, хотя тенденции в их изменении аналогичны. Конформации А в среднем компактнее В и тем более С в таком же порядке возрастает относительная энергш . [c.356]

В настоящее время получены бесспорные доказательства, что в стабилизации пространственной структуры белков, помимо ковалентных связей (пептидные и дисульфидные связи), основную роль играют так называемые нековалентные связи (рис. 1.22). К этим связям относятся водородные связи, электростатические взаимодействия заряженных групп, межмолеку-лярные ван-дер-ваальсовы силы, взаимодействия неполярных боковых радикалов аминокислот, так называемые гидрофобные взаимодействия и т.д. [c.66]

В литературе до сих пор употребляются и другие наименования компонентов сложных ферментов, в частности фермент-протеид , белковый компонент (апофермент), кофермент (коэнзим) и простетическая группа . Под коферментом часто подразумевают дополнительную группу, легко отделяемую от апофермента при диссоциации. Предполагают, что простетическая группа может быть связана с белком ковалентными и нековалентными связями. Так, в молекуле ацетилкоэнзим-А-карбоксилазы кофактор биотин ковалентно связан с апоферментом посредством амидной связи (см. главу 7). С другой стороны, химические связи между кофакторами и пептидными цепями могут быть относительно слабыми (например, водородные связи, электростатические взаимодействия и др.). В таких случаях при выделении ферментов наблюдается полная диссоциация обеих частей, и изолированый белковый компонент оказывается лищенным фер- [c.120]

ТВСТСТВИИ с уравнением (9.8) добавки перхлората лития не адят к ионному обмену в контактной ионной паре, где оба эиона R Z очень прочно связаны электростатическими 1МИ. Ионный обмен брозилат-иона на перхлорат-ион должен Ьисходить в сольватно-разделенной ионной паре [c.137]

В ряде случаев отдельные субъединицы белка с помощью водородных связей, электростатического взаимодействия разноименно заряженных групп молекул, ван-дер-ваальсова взаимодействия и др. образуют сложные ансамбли. В этом случае образуется четвертичная структура белков (рис. 4). [c.14]

В апротонных растворителях сольватация аниона в об-случае может быть обусловлена его значительно более ыми донорно-акцепторными (не включающими обра-е водородных связей), электростатическими взаимо-ствиями с молекулами растворителя По этой причине еофил (анион или нейтральная молекула) в апротон-растворителе более богат энергией и, соответственно, активен, нежели в протонном растворителе В апро-растворителях рыхлая сольватная оболочка сравни-но мало влияет на локализацию заряда анионов, и наб-ется обратная тенденция в рядах родственных частиц ее богатые энергией малые анионы оказываются более ными нуклеофилами, чем анионы больших размеров [c.447]

Для удобства классификации под физической адсорбцией понимают процессы, обусловленные силами Ван-дер-Ваальса, дппольными взаимодействиями или слабыми, легко разрушающимися водородными связями. Такое ограничение исключает сильные специфические связи электростатической или ковалентной природы. И в этом смысле пример физической адсорбции — притяжение между полимерными молекулами в таких аморфных полимерах, как акрилаты, полиэфиры, полистирол и другие. [c.76]

Простая линейная зависимость между энергией связи и величиной индуцированного дипольного момента означает, по-види-мому, нечто большее, чем наличие еще одной эмпирической корреляции между спектральными характеристиками Н-связи. Электростатическая модель, рассматривающая взаимодействие неподвижных зарядов, дала удовлетворительные значения энергии комплексообразования и была отвергнута лишь вследствие неспособности объяснить влияние Н-связи иа интенсивность полос поглощения. Очевидно, что учет поляризационных эффектов может устранить это противоречие. [c.29]

Подтверждением такой гипотезы может служить угол Н — 8 — Н в сероводороде, равный 92° в последнем вследствие большего размера центрального атома и менее ионного характера связей электростатическое отталкивание между атомами водорода должно быть меньше, чем в воде. Аналогичные соображения могут быть использованы для объяснения того факта, что угол Н — N — Н в аммиаке равен 107,3°, тогда как Н — Р — Н угол в фосфине (РНа) составляет 93,3°. Однако в случае трехфтористого азота и трехфто- [c.129]

Согласно Дитцелю з, ионная структура стекла определяет также термическое расширение вплоть до интервала превращения и даже после него (см. ниже). Химическая стойкость против коррозии также диктуется строением стекла. Вообще говоря, коэффициент при низких температурах тем меньше, чем больше сила поля 2/д2 щелочного катиона. В кал1иевых силикатных стеклах расширение зависит от низкой силы связи между ионами калия и кислорода. Следовательно, катионы калия, находящиеся в каркасе более свободны и более подвержены колебаниям под действием тепловой энергии, чем катионы в силикатных стеклах, содержащих натрий и литий, структура которых сильнее связана электростатически.м притяжением. Дитцель подтвердил, что при высоких температурах коэффициент расширения натриево-силикатных стекол, при рассмотрении в зависимости от концентрации окиси натрия, перестает увеличиваться при содержании НагО выше 25 мол. %. Для калиевых стекол соответствующая предельная концентрация достигается при 20 мол. % КгО в литиевых же стеклах этот предел не достигается даже при 32 мол. % ЫгО. Эти предельные значения соответствуют стереометрическим условиям, которые характеризуются непрерывным разрыхлением каркаса и при указанных значениях — взаимным соприкосновением кислородных полиэдров катионов. Соответствующий низкотемпературный эффект цри этом исключается. Щелочная экстракция стекол также ограничена предельными значениями кон- [c.175]

Так, в гидроксилсодержащих растворителях нуклеофильность этих ионов возрастает от иода к фтору (1 > Вгэ >С1 > Р0), в апротонных растворителях эта последовательность обратная (р9>С1э>Вг0>10). И действительно, протонные растворители сольватируют галогенид-ионы тем сильнее, чем меньше размер этих ионов, и при этм щижают их нуклеофильность. Молекулы, способные сольватировать не сольватируя анионы, ослабляют связь электростатической природы между этими обеими частицами, и в результате нуклеофильный характер аниона возрастает. [c.533]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология