بررسی ادبیات. پیوند هیدروژنی مهمترین عوامل اکسید کننده و کاهنده

اتصالات پیچیده نظریه ورنر نقش در یک موجود زنده

تفکیک ترکیبات پیچیده ثابت ناپایداری یونهای پیچیده

پیوند شیمیایی در ترکیبات پیچیده (مثال).

در ترکیبات پیچیده کریستالی با کمپلکس های باردار، ارتباط بین یون های پیچیده و بیرونی کره است یونی، اتصالات بین ذرات باقی مانده از کره خارجی - بین مولکولی(از جمله هیدروژنی). در بیشتر ذرات پیچیده پیوندهایی بین اتم مرکزی و لیگاندها وجود دارد کووالانسی. همه آنها یا بخشی از آنها بر اساس مکانیسم اهداکننده - پذیرنده (در نتیجه - با تغییر در هزینه های رسمی) شکل می گیرند. در کمپلکس‌های کم‌پایدار (مثلاً در کمپلکس‌های آبی عناصر قلیایی و قلیایی خاکی و همچنین آمونیوم)، لیگاندها توسط جاذبه الکترواستاتیکی نگه داشته می‌شوند. پیوند در ذرات پیچیده اغلب پیوند دهنده - گیرنده یا پیوند هماهنگ نامیده می شود.

واکنش های ردوکس انواع واکنش های ردوکس

انواع واکنش های ردوکس:

1) بین مولکولی- واکنش هایی که در آن اتم های اکسید کننده و کاهنده در مولکول های مواد مختلف یافت می شوند، به عنوان مثال:

H 2 S + Cl 2 → S + 2HCl

2) درون مولکولی- واکنش هایی که در آن اتم های اکسید کننده و کاهنده در مولکول های یک ماده یافت می شوند، به عنوان مثال:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

3) عدم تناسب(خودترمیمی-اکسیداسیون) - واکنش هایی که در آن یک عنصر هم به عنوان یک عامل اکسید کننده و هم به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند، به عنوان مثال:

Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl

4)تناسب مجدد- واکنش هایی که در آنها یک حالت اکسیداسیون از دو حالت اکسیداسیون متفاوت یک عنصر به دست می آید، به عنوان مثال:

NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 O

مهمترین عوامل اکسید کننده و کاهنده. دوگانگی ردوکس

مرمت کننده ها	عوامل اکسید کننده
فلزات	هالوژن ها
هیدروژن	پرمنگنات پتاسیم (KMnO 4)
زغال سنگ	منگنات پتاسیم (K2MnO4)
مونوکسید کربن (II) (CO)	اکسید منگنز (IV) (MnO 2)
سولفید هیدروژن (H 2 S)	دی کرومات پتاسیم (K 2 Cr 2 O 7 )
اکسید گوگرد (IV) (SO2)	کرومات پتاسیم (K2CrO4)
اسید سولفور H 2 SO 3 و نمک های آن	اسید نیتریک (HNO 3)
اسیدهای هیدروهالیک و نمکهای آنها	اسید سولفوریک (H 2 SO 4 ) conc.
کاتیون های فلزی در حالت های اکسیداسیون پایین تر: SnCl 2، FeCl 2، MnSO 4، Cr 2 (SO 4) 3	اکسید مس (II) (CuO)
اسید نیتروژن HNO 2	اکسید سرب (IV) (PbO2)
آمونیاک NH 3	اکسید نقره (Ag 2 O)
هیدرازین NH 2 NH 2	پراکسید هیدروژن (H 2 O 2)
اکسید نیتریک (II) (NO)	کلرید آهن (III) (FeCl 3)
کاتد در حین الکترولیز	نمک برتوله (KClO 3)
فلزات	آند در حین الکترولیز

پیوندهای هیدروژنی مختص آب نیست. آنها به آسانی بین هر اتم الکترونگاتیو (معمولاً اکسیژن یا نیتروژن) و یک اتم هیدروژن که به صورت کووالانسی به اتم الکترونگاتیو دیگری در همان مولکول یا مولکول دیگر پیوند دارد تشکیل می شوند (شکل 4-3). اتم های هیدروژن با پیوند کووالانسی به اتم های بسیار الکترونگاتیو مانند اکسیژن همیشه بارهای مثبت جزئی را حمل می کنند و بنابراین قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی هستند، در حالی که اتم های هیدروژن با پیوند کووالانسی به اتم های کربن که الکترونگاتیو نیستند بارهای مثبت جزئی را حمل نمی کنند و بنابراین قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی نیستند. تشکیل پیوندهای هیدروژنی به همین دلیل است که بوتیل الکل در مولکولی که یکی از اتم های هیدروژن آن به اکسیژن پیوند دارد و می تواند با مولکول دیگری از بوتیل الکل پیوند هیدروژنی ایجاد کند، نقطه جوش نسبتا بالایی دارد (+117 درجه سانتیگراد). . برعکس، بوتان، که قادر به تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی نیست، زیرا تمام اتم های هیدروژن موجود در مولکول های آن به کربن پیوند دارند، دارای نقطه جوش پایین (-0.5 درجه سانتیگراد) است.

چند نمونه از پیوندهای هیدروژنی مهم بیولوژیکی در شکل 1 نشان داده شده است. 4-4.

برنج. 4-3. پیوند های هیدروژنی. در این نوع پیوند، اتم هیدروژن به طور نابرابر بین دو اتم الکترونگاتیو توزیع می شود. و هیدروژن که به صورت کووالانسی به آن پیوند دارد به عنوان دهنده هیدروژن عمل می کند و اتم الکترونگاتیو یک مولکول دیگر به عنوان گیرنده عمل می کند. در سیستم‌های بیولوژیکی، اتم‌های الکترونگاتیو که در تشکیل پیوندهای هیدروژنی نقش دارند، اکسیژن و نیتروژن هستند. اتم های کربن تنها در موارد نادر در تشکیل پیوندهای هیدروژنی شرکت می کنند. فاصله بین دو آگوم الکترونگاتیو متصل به پیوند هیدروژنی از 0.26 تا 0.31 نانومتر متغیر است. انواع رایج پیوندهای هیدروژنی در زیر نشان داده شده است.

یکی از ویژگی های پیوندهای هیدروژنی این است که در مواردی که جهت گیری متقابل مولکول های متصل به یکدیگر حداکثر انرژی برهمکنش الکترواستاتیکی را فراهم می کند قوی ترین آنهاست (شکل 4-5). به عبارت دیگر، پیوند هیدروژنی با جهت گیری خاصی مشخص می شود و در نتیجه، می تواند هر دو مولکول یا گروه های مرتبط با آن را در جهت گیری متقابل خاصی نگه دارد. در زیر خواهیم دید که دقیقاً این خاصیت پیوندهای هیدروژنی است که به تثبیت ساختارهای فضایی کاملاً مشخص مشخصه مولکول های پروتئین و اسیدهای نوکلئیک حاوی تعداد زیادی پیوند هیدروژنی درون مولکولی کمک می کند (فصل 7، 8 و 27).

مفهوم پیوند هیدروژنی

یک اتم هیدروژن متصل به یک اتم به شدت الکترونگاتیو (اکسیژن، فلوئور، کلر، نیتروژن) می تواند با جفت الکترون تنها یک اتم به شدت الکترونگاتیو دیگر از این یا مولکول دیگر تعامل کند تا یک پیوند اضافی ضعیف - یک پیوند هیدروژنی ایجاد کند. در این صورت می توان تعادل برقرار کرد

تصویر 1.

ظاهر یک پیوند هیدروژنی با انحصار اتم هیدروژن از پیش تعیین شده است. اتم هیدروژن بسیار کوچکتر از اتم های دیگر است. ابر الکترونی تشکیل شده توسط آن و اتم الکترونگاتیو به شدت به سمت دومی جابجا می شود. در نتیجه، هسته هیدروژن محافظ ضعیفی باقی می ماند.

اتم‌های اکسیژن گروه‌های هیدروکسیل دو مولکول کربوکسیلیک اسید، الکل یا فنل می‌توانند به دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی به هم نزدیک شوند.

بار مثبت هسته اتم هیدروژن و بار منفی اتم الکترونگاتیو دیگر یکدیگر را جذب می کنند. انرژی برهمکنش آنها با انرژی پیوند قبلی قابل مقایسه است، بنابراین پروتون همزمان به دو اتم متصل می شود. پیوند به اتم الکترونگاتیو دوم ممکن است قوی تر از پیوند اصلی باشد.

یک پروتون می تواند از یک اتم الکترونگاتیو به اتم دیگر حرکت کند. مانع انرژی برای چنین انتقالی ناچیز است.

پیوندهای هیدروژنی از جمله پیوندهای شیمیایی با استحکام متوسط ​​هستند، اما اگر چنین پیوندهایی زیاد باشد، در تشکیل ساختارهای دیمری یا پلیمری قوی نقش دارند.

مثال 1

تشکیل پیوند هیدروژنی در ساختار مارپیچ $\alpha $ اسید دئوکسی ریبونوکلئیک، ساختار الماس مانند یخ کریستالی و غیره.

انتهای مثبت دوقطبی در گروه هیدروکسیل در اتم هیدروژن است، بنابراین می توان پیوندی از طریق هیدروژن به آنیون ها یا اتم های الکترونگاتیو حاوی جفت های تک الکترون ایجاد کرد.

تقریباً در تمام گروه های قطبی دیگر، انتهای مثبت دوقطبی در داخل مولکول قرار دارد و بنابراین دسترسی برای اتصال دشوار است. در اسیدهای کربوکسیلیک $(R=RCO)$، الکل‌ها $(R=Alk)$، فنل‌ها $(R=Ar)$، انتهای مثبت دوقطبی $OH$ خارج از مولکول قرار دارد:

نمونه هایی از یافتن انتهای مثبت دوقطبی $C-O، S-O، P-O$ در داخل یک مولکول:

شکل 2. استون، دی متیل سولفوکسید (DMSO)، هگزا متیل فسفورتریامید (HMPTA)

از آنجایی که هیچ مانع فضایی وجود ندارد، تشکیل پیوند هیدروژنی آسان است. قدرت آن عمدتاً با این واقعیت تعیین می شود که عمدتاً در طبیعت کووالانسی است.

به طور معمول، وجود پیوند هیدروژنی با یک خط نقطه چین بین دهنده و گیرنده نشان داده می شود، به عنوان مثال، در الکل ها.

شکل 3.

به طور معمول، فاصله بین دو اتم اکسیژن و یک پیوند هیدروژنی کمتر از مجموع شعاع واندروالس اتم‌های اکسیژن است. باید دافعه متقابل لایه های الکترونی اتم های اکسیژن وجود داشته باشد. با این حال، نیروهای دافعه با نیروی پیوند هیدروژنی غلبه می کنند.

ماهیت پیوند هیدروژنی

ماهیت پیوند هیدروژنی الکترواستاتیک و گیرنده دهنده است. نقش اصلی در تشکیل انرژی پیوند هیدروژنی توسط برهمکنش الکترواستاتیکی ایفا می شود. سه اتم در تشکیل پیوند هیدروژنی بین مولکولی شرکت می کنند که تقریباً در یک خط مستقیم قرار دارند، اما فاصله بین آنها متفاوت است. (استثنا اتصال $F-H\cdots F-$ است).

مثال 2

برای پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی در یخ، $-O-H\cdots OH_2$، فاصله $O-H$ $0.097$ نانومتر و فاصله $H\cdots O$ $0.179$ نانومتر است.

انرژی بیشتر پیوندهای هیدروژنی در محدوده 10-40 دلار کیلوژول بر مول قرار دارد و این انرژی بسیار کمتر از انرژی پیوند کووالانسی یا یونی است. اغلب می توان مشاهده کرد که استحکام پیوندهای هیدروژنی با اسیدیته دهنده و بازی پذیری پروتون افزایش می یابد.

اهمیت پیوند هیدروژنی بین مولکولی

پیوند هیدروژنی نقش مهمی در تظاهرات خواص فیزیکی و شیمیایی یک ترکیب دارد.

پیوندهای هیدروژنی اثرات زیر را بر روی ترکیبات دارند:

پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی

در مواردی که بسته شدن یک حلقه شش یا پنج عضوی امکان پذیر باشد، پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی تشکیل می شود.

وجود پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی در سالیسیلیک آلدئید و اونیتروفنول دلیلی برای تفاوت خواص فیزیکی آنها با مشابه است. متاو جفت-ایزومرها

$o$-هیدروکسی بنزآلدئید یا سالیسیلیک آلدئید $(A)$ و $o$-نیتروفنل (B) پیوندهای بین مولکولی تشکیل نمی دهند، بنابراین نقطه جوش کمتری دارند. آنها در آب کم محلول هستند، زیرا در تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی با آب شرکت نمی کنند.

شکل 5.

$o$-نیتروفنل تنها یکی از سه نماینده ایزومری نیتروفنول ها است که قادر به تقطیر با بخار است. این خاصیت مبنای جداسازی آن از مخلوط ایزومرهای نیتروفنل است که در نتیجه نیتراسیون فنل ها ایجاد می شود.

پیوندهای هیدروژنی پیوند خاصی است که توسط اتم H ایجاد می‌شود که در گروه‌های OH، NH، FH، ClH و گاهی اوقات SH یافت می‌شود و H این گروه‌ها را با اتم‌های اشباع از ظرفیت N2، O2 و F پیوند می‌دهد.

پیوندهای هیدروژنی ساختار و خواص آب را به عنوان مهمترین و اساسی ترین حلال در سیستم های بیولوژیکی تعیین می کند. پیوندهای هیدروژنی در تشکیل ماکرومولکول ها، بیوپلیمرها و همچنین پیوندهایی با مولکول های کوچک نقش دارند.

Uwater = 4-29 کیلوژول بر مول

سهم اصلی پیوندهای هیدروژنی از برهمکنش های الکترواستاتیکی ناشی می شود، اما آنها محدود به آنها نیستند. یک پروتون در امتداد خط مستقیمی حرکت می کند که اتم های الکترونگاتیو را به هم متصل می کند و تأثیرات متفاوتی از این اتم ها را تجربه می کند.

این نمودار یک مورد خاص است، رابطه بین N-H...N و N...H-N. R فاصله بین ذرات در حال تعامل است. 2 حداقل انرژی آزاد در نزدیکی اتم N برهم کنش اول یا دوم قرار دارند.

• 
  هیدروژن ارتباطات– خاص ارتباطکه توسط اتم H که در گروه های OH، NH، FH، ClH و گاهی SH قرار دارد ایجاد می شود و H این گروه ها را به اتم های N2، O2 و F از ظرفیت اشباع می کند.


• 
  هیدروژن ارتباط و او نقش V بیولوژیکی سیستم های. هیدروژن ارتباطات– خاص ارتباط، که توسط اتم H که در گروه است ایجاد می شود.


• 
  هیدروژن ارتباط و او نقش V بیولوژیکی سیستم های.
  اوساخته شده در قالب شبکه ای از مولکول های فیبریل پروتئین، که در میان آنها قابل توجه است نقشآلفا اکتینین را بازی می کند.


• 
  هیدروژن ارتباط و او نقش V بیولوژیکی سیستم های. هیدروژن ارتباطات– خاص ارتباط


• 
  هیدروژن ارتباط و او نقش V بیولوژیکی سیستم های. هیدروژن ارتباطات– خاص ارتباط، که توسط اتم H ایجاد می شود که در گروه های OH قرار دارد، ... بیشتر ».


• 
  هیدروژن ارتباط و او نقش V بیولوژیکی سیستم های. هیدروژن ارتباطات– خاص ارتباط، که توسط اتم H ایجاد می شود که در گروه های OH قرار دارد، ... بیشتر ».


• 
  نقش V بیولوژیکی سیستم های.
  هیدروژن ارتباطشیمیایی ارتباطات


• 
  2) بین مولکولی، اگر اتم های EA و EV در مولکول های مختلف باشند. درون مولکولی هیدروژن ارتباطاتبازی مهم ترین بیولوژیکی نقشاز آنجایی که آنها، برای مثال، ساختار مارپیچی مولکول های پروتئین پلیمری را تعیین می کنند.


• 
  مکانیسم های انتقال شاتل هیدروژن. خانه نقشچرخه TCA تشکیل مقدار زیادی ATP است.
  در این حمل و نقل سیستم هیدروژناز NAD سیتوپلاسمی به NAD میتوکندری منتقل می شود، بنابراین 3 مولکول ATP در میتوکندری تشکیل می شود و ...


• 
  نقشانتشار در فرآیندهای انتقال مواد V بیولوژیکی سیستم های.
  بین مولکولی و درون مولکولی هیدروژن ارتباطشیمیایی ارتباطاتدر مولکول ها معمولاً یک ... بیشتر ».

صفحات مشابه یافت شده: 10

محتوای مقاله

پیوند هیدروژنی(H-bond) نوع خاصی از برهمکنش بین گروه های واکنشی است که یکی از گروه ها حاوی اتم هیدروژن است که مستعد چنین برهمکنشی است. پیوند هیدروژنی یک پدیده جهانی است که تمام شیمی را در بر می گیرد. بر خلاف پیوندهای شیمیایی معمولی، پیوند H در نتیجه سنتز هدفمند ظاهر نمی شود، بلکه خود تحت شرایط مناسب به وجود می آید و خود را به شکل برهمکنش های بین مولکولی یا درون مولکولی نشان می دهد.

ویژگی های پیوند هیدروژنی

یکی از ویژگی های بارز پیوند هیدروژنی استحکام نسبتا کم آن است، انرژی آن 5 تا 10 برابر کمتر از انرژی یک پیوند شیمیایی است. از نظر انرژی، یک موقعیت میانی بین پیوندهای شیمیایی و برهمکنش‌های واندروالسی، آنهایی که مولکول‌ها را در فاز جامد یا مایع نگه می‌دارند، اشغال می‌کند.

در تشکیل پیوند H، الکترونگاتیوی اتم های شرکت کننده در پیوند نقش تعیین کننده ای ایفا می کند - توانایی جذب الکترون های یک پیوند شیمیایی از اتم شریک شرکت کننده در این پیوند. در نتیجه، یک بار منفی جزئی d- روی اتم A با افزایش الکترونگاتیوی ظاهر می شود، و یک بار مثبت d + روی اتم شریک ظاهر می شود، و پیوند شیمیایی قطبی می شود: A d- -H d +.

بار مثبت جزئی حاصل بر روی اتم هیدروژن به آن اجازه می دهد تا مولکول دیگری را که همچنین حاوی یک عنصر الکترونگاتیو است، جذب کند، بنابراین، برهمکنش های الکترواستاتیک سهم اصلی را در تشکیل پیوند H ایفا می کند.

تشکیل یک پیوند H شامل سه اتم، دو الکترونگاتیو (A و B) و اتم هیدروژن H است که بین آنها قرار دارد؛ ساختار چنین پیوندی را می توان به صورت زیر نشان داد: B···H d+ –A d- ( پیوند هیدروژنی معمولاً با یک خط نقطه نشان داده می شود. اتم A که از نظر شیمیایی به H پیوند دارد، دهنده پروتون (لاتین donare - دادن، اهدا) نامیده می شود و B پذیرنده آن است (لاتین پذیرنده - گیرنده). بیشتر اوقات، هیچ "اهدای" واقعی وجود ندارد و H از نظر شیمیایی به A متصل می شود.

تعداد زیادی اتم دهنده A وجود ندارد که H را برای تشکیل پیوند H تامین کند، عملا فقط سه اتم N، O و F وجود دارد، در حالی که در همان زمان مجموعه اتم های گیرنده B بسیار گسترده است.

مفهوم و اصطلاح پیوند هیدروژنی توسط W. Latimer و R. Rodebush در سال 1920 به منظور توضیح نقاط جوش بالای آب، الکل ها، HF مایع و برخی ترکیبات دیگر معرفی شد. با مقایسه دمای جوش ترکیبات مرتبط H 2 O، H 2 S، H 2 Se و H 2 Te متوجه شدند که اولین عضو این سری - آب - بسیار بیشتر از الگوی تشکیل شده توسط بقیه اعضا می جوشد. از سری. از این الگو نتیجه گرفت که آب باید 200 درجه سانتیگراد کمتر از مقدار واقعی مشاهده شده بجوشد.

دقیقاً همین انحراف برای آمونیاک در یک سری از ترکیبات مرتبط مشاهده می شود: NH 3، H 3 P، H 3 As، H 3 Sb. نقطه جوش واقعی آن (33- درجه سانتیگراد) 80 درجه سانتیگراد بالاتر از حد انتظار است.

وقتی یک مایع به جوش می‌آید، فقط فعل و انفعالات واندروالس از بین می‌رود، آنهایی که مولکول‌ها را در فاز مایع نگه می‌دارند. اگر دمای جوش به طور غیرمنتظره ای بالا باشد، در نتیجه، مولکول ها علاوه بر این توسط نیروهای دیگری محدود می شوند. در این مورد، اینها پیوندهای هیدروژنی هستند.

به طور مشابه، افزایش نقطه جوش الکل ها (در مقایسه با ترکیباتی که حاوی گروه -OH نیستند) نتیجه تشکیل پیوندهای هیدروژنی است.

در حال حاضر، روش‌های طیفی (اغلب طیف‌سنجی مادون قرمز) روشی قابل اعتماد برای تشخیص پیوندهای H ارائه می‌کنند. ویژگی‌های طیفی گروه‌های AN که با پیوندهای هیدروژنی متصل می‌شوند، به‌طور قابل توجهی با مواردی که چنین پیوندی وجود ندارد، متفاوت است. علاوه بر این، اگر مطالعات ساختاری نشان دهد که فاصله بین اتم‌های B-H کمتر از مجموع شعاع‌های واندروالس است، وجود پیوند H ثابت شده در نظر گرفته می‌شود.

علاوه بر افزایش نقطه جوش، پیوندهای هیدروژنی نیز در طول تشکیل ساختار کریستالی یک ماده خود را نشان می دهند و نقطه ذوب آن را افزایش می دهند. در ساختار کریستالی یخ، پیوندهای H یک شبکه سه بعدی را تشکیل می دهند که مولکول های آب به گونه ای چیده شده اند که اتم های هیدروژن یک مولکول به سمت اتم های اکسیژن مولکول های همسایه هدایت می شوند:

اسید بوریک B(OH) 3 دارای ساختار کریستالی لایه ای است، هر مولکول توسط پیوندهای هیدروژنی به سه مولکول دیگر متصل است. بسته بندی مولکول ها در یک لایه، یک الگوی پارکت مونتاژ شده از شش ضلعی را تشکیل می دهد:

بیشتر مواد آلی در آب نامحلول هستند، هنگامی که این قانون نقض می شود، اغلب نتیجه تداخل پیوندهای هیدروژنی است.

اکسیژن و نیتروژن اهداکنندگان اصلی پروتون ها هستند؛ آنها عملکرد اتم A را در سه گانه B···H d+ –A d- که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، به عهده می گیرند. آنها اغلب به عنوان پذیرنده عمل می کنند (اتم B). به لطف این، برخی از مواد آلی حاوی O و N به عنوان اتم B می توانند در آب حل شوند (نقش اتم A توسط اکسیژن در آب بازی می شود). پیوندهای هیدروژنی بین ماده آلی و آب به "جدا کردن" مولکول های ماده آلی کمک می کند و آن را به محلول آبی منتقل می کند.

یک قانون کلی وجود دارد: اگر یک ماده آلی حاوی بیش از سه اتم کربن در هر اتم اکسیژن نباشد، به راحتی در آب حل می شود:

بنزن بسیار کمی در آب حل می شود، اما اگر یک گروه CH را با N جایگزین کنیم، پیریدین C 5 H 5 N به دست می آید که به هر نسبت با آب قابل اختلاط است.

پیوندهای هیدروژنی همچنین می توانند خود را در محلول های غیر آبی نشان دهند، زمانی که یک بار مثبت جزئی روی هیدروژن ظاهر می شود، و در نزدیکی آن مولکولی وجود دارد که حاوی یک گیرنده "خوب"، معمولاً اکسیژن است. به عنوان مثال، کلروفرم HCCl 3 اسیدهای چرب را حل می کند و استیلن HCєCH در استون محلول است:

این واقعیت کاربرد فنی مهمی پیدا کرده است؛ استیلن تحت فشار به ضربه های خفیف بسیار حساس است و به راحتی منفجر می شود و محلول آن در استون تحت فشار قابل حمل است.

پیوندهای هیدروژنی نقش مهمی در پلیمرها و بیوپلیمرها دارند. در سلولز، جزء اصلی چوب، گروه های هیدروکسیل به شکل گروه های جانبی یک زنجیره پلیمری که از قطعات حلقوی مونتاژ شده اند، قرار دارند. علیرغم انرژی نسبتا ضعیف هر پیوند H منفرد، برهمکنش آنها در سراسر مولکول پلیمر منجر به چنین برهمکنش بین مولکولی قدرتمندی می شود که انحلال سلولز تنها با استفاده از یک حلال بسیار قطبی عجیب و غریب - معرف شوایتزر (مجموعه آمونیاک هیدروکسید مس) ممکن می شود.

در پلی آمیدها (نایلون، نایلون) پیوندهای H بین گروه های کربونیل و آمینو >C=O····H–N ایجاد می شود.

این امر منجر به تشکیل نواحی کریستالی در ساختار پلیمر و افزایش مقاومت مکانیکی آن می شود.

همین اتفاق در پلی یورتان ها که ساختاری نزدیک به پلی آمیدها دارند می افتد:

NH-C(O)O-(CH2) 4 -OC(O)-NH-(CH2) n -NH-C(O)O-

تشکیل نواحی کریستالی و متعاقب آن تقویت پلیمر به دلیل تشکیل پیوندهای H بین گروه های کربونیل و آمینه >C=O···H–N رخ می دهد.<.>

به روشی مشابه، زنجیره‌های پلیمری موازی در پروتئین‌ها با هم متحد می‌شوند، اما پیوندهای H نیز مولکول‌های پروتئین را با روشی متفاوت از بسته‌بندی - به شکل مارپیچ، فراهم می‌کنند، در حالی که پیچ‌های مارپیچ توسط همان پیوندهای هیدروژنی محکم می‌شوند. بین گروه های کربونیل و آمینو ایجاد می شود:

مولکول DNA شامل تمام اطلاعات مربوط به یک موجود زنده خاص به شکل قطعات حلقوی متناوب حاوی گروه های کربونیل و آمینه است. چهار نوع از این قطعات وجود دارد: آدنین، تیمین، سیتوزین و گوانین. آنها به شکل آویزهای جانبی در امتداد کل مولکول پلیمر DNA قرار دارند. ترتیب تناوب این قطعات، فردیت هر موجود زنده را تعیین می کند.وقتی جفت می شوند، برهمکنش کربونیل C=O و گروه های آمینه NH، و همچنین گروه های آمینه NH و اتم های نیتروژن فاقد هیدروژن، پیوندهای H را ایجاد می کند. آنها هستند که دو مولکول DNA را به شکل مارپیچ های دوگانه معروف نگه می دارند:

مجتمع های برخی از فلزات واسطه مستعد تشکیل پیوندهای H (به عنوان پذیرنده پروتون) هستند. مجتمع های فلزات گروه VI-VIII به احتمال زیاد در پیوند H شرکت می کنند. برای ایجاد چنین پیوندی در برخی موارد، مشارکت یک دهنده قدرتمند پروتون، به عنوان مثال، اسید تری فلورواستیک ضروری است. در مرحله اول (شکل زیر را ببینید)، یک پیوند H با مشارکت اتم فلز ایریدیوم (کمپلکس I)، که نقش گیرنده B را بازی می کند، رخ می دهد.

سپس، هنگامی که دما کاهش می یابد (از دمای اتاق به -50 درجه سانتیگراد)، پروتون به فلز منتقل می شود و پیوند معمولی M-H ظاهر می شود. همه دگرگونی‌ها برگشت‌پذیر هستند؛ بسته به دما، پروتون می‌تواند به سمت فلز یا به دهنده آن - آنیون اسیدی حرکت کند.

در مرحله دوم فلز (کمپلکس II) یک پروتون و همراه با آن بار مثبت می پذیرد و به کاتیون تبدیل می شود. یک ترکیب یونی رایج (مانند NaCl) تشکیل می شود. با این حال، پروتون پس از عبور از فلز، جاذبه ثابت خود را به گیرنده های مختلف، در این مورد به آنیون اسید، حفظ می کند. در نتیجه، یک پیوند H ظاهر می شود (که با ستاره مشخص شده است)، که جفت یون را بیشتر سفت می کند:

اتم هیدروژن می تواند در نقش اتم B، یعنی گیرنده پروتون شرکت کند، در صورتی که بار منفی روی آن متمرکز شود، این در هیدریدهای فلزی تحقق می یابد: Md + -H d-، ترکیبات حاوی فلز - هیدروژن. رابطه، رشته. اگر یک هیدرید فلز با یک پروتون دهنده با قدرت متوسط ​​واکنش نشان دهد (به عنوان مثال، فلوئوردار مالش-بوتانول)، سپس یک پل دو هیدروژنی غیرمعمول بوجود می آید، جایی که هیدروژن با خود پیوند H تشکیل می دهد: Md+ –H d- ···H d+ –A d-:

در مجموعه نشان داده شده، خطوط گوه ای شکل با پر شدن جامد یا هچ متقاطع نشان دهنده پیوندهای شیمیایی است که به رئوس هشت وجهی هدایت می شوند.

میخائیل لویتسکی