Понятие о водородной и межмолекулярной связях

Как видим, водородная связь не является пятым видом связи. Она является частным случаем межмолекулярной связи. Для описания ее могут быть использованы уже известные нам понятия и термины. Однако некоторые особенности этой связи (см. ниже) позволяют рассматривать ее отдельно. [c.52]

Понятие о водородной и межмолекулярной связях [c.117]

Приводимые ниже данные относятся только к растворимости парафина, находящегося в крупнокристаллическом состоянии. Вследствие неоднородности парафина и множества входящих в его состав компонентов понятие о его растворимости является до некоторой степени относительным, поскольку насыщенный раствор наиболее высокоплавких парафинов будет ненасыщенным для находящихся в растворе легкоплавких компонентов.. Кроме того, легкоплавкие компоненты парафина являются растворителем по отношению к высокоплавким компонентам. Растворимость объясняется [41,42] взаимным притяжением молекул растворителя и растворяемого вещества. Современная молекулярная теория растворов базируется на том, что свойства растворов определяются в основном межмолекулярным взаимодействием, относительными размерами, формой молекул компонентов и их стремлением к смешению, которое сопровождается ростом энтропии [43]. Притяжение между молекулами органических соединений создается силами Ван-дер-Ваальса и водородными связями. Силы Ван-дер-Ваальса слагаются из следующих трех составляющих. [c.69]

За последние годы в структурной химии комплексонатов было введено понятие о циклах ранее не описанного типа, включающих одновременно координационные связи металл — лиганд и Н-связи (не более двух независимых) [603]. Такие циклы возникают, в частности, в кристаллах комплексов металлов с комплексонами, содержащими в составе молекул карбоксилатные или фосфонатные группы. При этом могут возникать внутри- или межмолекулярные водородные связи, включающие в качестве донора протона любой протонированный атом, обладающий протонодонорными свойствами, например атом О молекулы воды, а в качестве акцептора — любой атом, обладающий акцепторными свойствами, например атом О координированной функциональной группы Образование подобных Н-связей приводит к замыканию дополнительных циклов в структуре комплексоната Эти циклы было предложено называть водородными металлоциклами или Н,М- циклами [603] (рис. 2 48) [c.318]

Прежде всего она показывает, что группа состоит из двух непосредственно связанных между собой атомных группировок, имеющих диаметрально противоположные склонности к взаимодействию с электро-ном, - сильного электроноакцептора (С СО-) и сильного электронодонора (С НК-). Такое строение пептидной группы позволяет предположить большие возможности в изменении ее свойств под действием внутримолекулярных и межмолекулярных факторов, влияющих на донорно-акцептор-ные способности фрагментов. Наиболее чувствительной в этом случае оказывается центральная пептидная связь. Предположение подтверждается качественным рассмотрением электронного строения группы. Она обладает п-электронной системой и подвижными неподеленными парами электронов атомов N и О, а также может образовывать водородные связи, выступая при этом как донор и как акцептор протонов. Атомы пептидной группы имеют существенно разную электроотрицательность и заметно отличаются по величине и знаку парциальных зарядов. Если оставаться в границах понятий и представлений, сложившихся в органической химии, то можно сказать, что строение и свойства этой небольшой совокупности атомов обусловлены действием практически всех известных электронных эффектов делокализацией л-электронов, индуктивным влиянием, смещением неподеленных пар электронов и изменением гибридизации атомов, гиперконъюгационным эффектом, полярным влиянием, образованием водородных связей, диполь-дипольными и донорно-акцеп-торными взаимодействиями. В отличие от других классов органических соединений, свойства которых, как правило, находят удовлетворительное объяснение в доминирующем влиянии одного-двух из отмеченных эффектов, в пептидах и амидах все они играют важную роль и находятся в неразрывной взаимосвязи. Само их разделение по отношению к пептидной группе выглядит условным. Она как никакая другая группа представляет собой целостную систему и требует независимого рассмотрения. [c.130]

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]

Понятие поверхности потенциальной энергии, системы взаимодействующих частиц является фундаментальным понятием теории химических реакций [1]. Потенциальная поверхность содержит информацию о типах и устойчивости частиц, которые могут образоваться в системе, и определяет скорости и механизм реакций [2]. Рассмотрение поверхностей потенциальной энергии систем с водородной связью позволяет не только понять основные энергетические и структурные свойства комплексов, образующихся в таких системах, но и установить закономерности одной из простейших и в то же время важнейших химических реакций — межмолекулярного перехода протона. [c.212]

Не менее относительным является и понятие нативности полисахаридов ГМЦ. В настоящее время можно говорить лищь большей или меньшей модификации их в процессе выделения. Как правило, при этом происходит их частичная деполимеризация и окисление. Кроме того, при извлечении в большинстве случаев разрушаются межмолекулярные связи (водородные, ковалентные) полисахаридов ГМЦ с другими компонентами клеточных стенок. Для выделения максимально нативных препаратов полисахаридов перспективно, по-видимому, применение ферментов [174, 209]. Так, Альбершейм, располагая рядом ферментов высокой степени очистки, выделил из клеточных стенок взаимосвязанный фрагмент , сочетающий в себе иолисахариды ГМЦ (арабиногалактан, ксилоглюкан) и рамногалактуронан, в котором сохранились нативные межмолекулярные связи, что позволило автору в дальнейшем установить природу этих связей и сформулировать гипотезу о функциональном назначении каждого из биополимеров в архитектонике клеточной стенки [121]. [c.56]

Прн подборе стационарной фазы для хроматографического анализа решающее значение имеют ее полярность и селективность. Эти ПОНЯТИЯ еще четко не определены и трактуются различно. При подборе стационарных фаз приходится руководствоваться качественными соображениями, основанными на представлениях о характере сил взаимодействия. В последнее время при выборе стационарных фаз чаще начинает использоваться термодинамический подход. Поляр но сть стационарной фазы можно оценить ее снособ но-стью к различным вендам межмолекулярных взаимодействий лове-лич,1[не дифференциальной мольной свободной энергии растворения АС. Полярность фазы необходимо оценивать по ряду веществ,специфичных для различных типов взаимодействий. В настоящее время для оценки дисперсионного взаимодействия широко используется метиленовое звено н-алканов. Значение АО для бензола характеризует способность к образованию я-комплексов, бутанол-1—к образованию водородной связи с электронно-донорными связями стационарной фазы. Пентанон-2 — слабый донор электронов и может применяться для характеристики донорно-акцепторных комплексов. Нитропропаи-1 имеет относительно большой дипольный момент /) = 3,6 Кл-м и может выявить способиость фаз к ориентационному взаимодействию. Одновременно он может с рядом фаз давать и донорно-акцепторные комплексы. [c.303]

Основным объектом изучения в химии координационных соединений являются ионы и молекулы, состоящие из центральной частицы и координированных вокруг нее лигандов (аддендов). Строго говоря, понятие комплексные соединения шире, чем понятие координационные соединения . Оно включает в себя также молекулярные комплексы, в которых невозможно указать центр координации, а также соединения включения. Тем не менее, координационные соединения часто называют просто комплексами, и мы тоже будем следовать этой традиции. Как правило, центральной частицей ( ядром координации) является катион металла или оксокатион типа 1)022+, д лигандами могут быть ионы либо молекулы неорганической, органической или элементоргани-ческой природы. Друг с другом лиганды либо не связаны и взаимно отталкиваются, либо соединены силами межмолекулярного притяжения типа водородной связи. Совокупность непосредственно связанных с ядром лигандов называют внутренней координационной сферой. [c.11]

Выше отмечалось, что, начиная с Хаггинса, огромную роль в стабилизации пространственной формы белковой цепи стали отводить пептидным водородным связям. Считалось, что именно они формируют вторичные структуры - а-спираль и р-складчатые листы. Но что в таком случае удерживает эти структуры в глобуле и под влиянием каких сил белковая цепь свертывается в нативную конформацию в водной среде, где пептидные водородные связи N-H...O= и электростатические взаимодействия малоэффективны Можно поставить вопрос иначе. Почему внутримолекулярные взаимодействия у природной гетерогенной аминокислотной последовательности превалируют в водном окружении над ее взаимодействиями с молекулами воды Фундаментальное значение в структурной организации белковой глобулы стали отводить так называемым гидрофобным взаимодействиям. Само понятие возникло в начальный период изучения коллоидного состояния высокомолекулярных веществ, в том числе белков. Первая теория явления, правда, не раскрывающая его сути, предложена, в 1916 г. И. Ленгмюром. Ему же принадлежит сам термин и разделение веществ на гидрофобные, гидрофильные и дифиль-ные. Природа гидрофобных взаимодействий была объяснена У. Козманом (1959 г.). Он показал, что низкое сродство углеводородов и углеводородных атомных групп к водному окружению обусловлено не неблагоприятными с энергетической точки зрения межмолекулярными контактами, а понижением энтропии. На энтропийный фактор обращали внимание еще в 1930-е годы для объяснения причин образования мицелл моющих средств в водных коллоидных растворах (Дж. Батлер, Г. Франк, Дж. Эдзал), однако такая трактовка формирования компактных структур не была перенесена на белки. Впервые это сделал Козман, поэтому гидрофобная концепция носит его имя. [c.73]

Освещая теоретический материал по общей химии для сту-деитов горного факультета полезно убедить слущателей в том, что данные теоретические вопросы пригодятся им в работе по специальности, что они могут встретить в специальной литературе такие понятия, как гибридизация орбиталей элементов, типы химических связей, межмолекулярное взаимодействие, осмотическое давление растворов, произведение растворимости, водородный показатель. [c.153]

Аналогично газовой хроматографии в жидкостной наиболее важны следующие типы межмолекулярных взаимодействий дисперсионное, диполь-дипольное, образование водородной связи, а кроме того, электростатическое взаимодействие между разно-именнф заряженными ионами. Для характеристики влияния подвижной фазы на удерживание используют понятие элюирующей силы. [c.290]

Когда а= 1, разрешение равно нулю [уравнение (1.9)] вне зависимости от ч.исла теоретических тарелок в колонке. В этом случае разделение возможно при условии, что два компонента имеют некоторое различие в термодинамическом распределении. Даже при таких низких значениях а, как 1,01, используя определенные х1роматографические методы, можно достигнуть разделения. Кроме того, как видно из характера функции а уравнения (1.9), небольшие изменения в а могут приводить к большим изменениям в величинах особенно когда а приближается к 1. Так, при изменении а от 1,1 до 1,2 (10%) разрешение примерно удваивается, так как в уравнение (1.9) входит член (ос—1). Селективность связана с различием во взаимодействии двух компонентов в подвижной и стационарной фазах. Чем лучше будут исследованы силы межмолекулярного взаимодействия, тем яснее будет понята селективность. В качестве простого примера рассмотрим разделение кетона и спирта. Если для разделения применяется ЖЖХ и в качестве неподвижной фазы используется электронодонорный растворитель, то в отличие от кетона спирт будет задерживаться растворителем, так как он образует водородные связи с растворителем. Разделение в таком случае упрощается, и для проведения его требуется всего несколько теоретических тарелок. [c.18]