水素架橋特性によるリンク、水中およびDNA中のリンク



の 水素橋リンク 2つの極性基の間の静電引力は、非常に電気陰性の原子に結合した水素原子（H）が別の電気陰性に帯電した近くの原子の静電場に引力を及ぼすときに発生します。.

物理化学では、これらと他の近くの粒子（原子やイオンなど）との間で作用することがある引力または反発力を含む、2つ以上の分子間の相互作用を生み出す力があります。これらの力は分子間力と呼ばれます.

分子間力は、分子の一部を内側から外側に向かって接合する力（分子内力）よりも弱い性質です。.

分子間引力には4つのタイプがあります。イオン - 双極子力、双極子 - 双極子力、ファンデルワールス力、および水素結合です。.

索引

  • 1水素橋リンクの特徴 
    • 1.1組合が成立する理由?
  • 2リンク長
    • 2.1リンク強度
    • 2.2気温
    • 2.3圧力
  • 3水中の水素橋によるリンク
  • 4 DNAなどの分子中の水素架橋によるリンク
  • 5参考文献

水素ブリッジリンクの特性 

水素架橋による結合は、「ドナー」原子（水素を有する電気陰性）と「レセプター」（水素を含まない電気陰性）との間にある。.

それは通常１〜４０Ｋｃａｌ ／ ｍｏｌの間のエネルギーを発生し、この引力をファンデルワールス相互作用において生じたよりもかなり強くするが、共有結合およびイオン結合よりは弱い。.

これは通常、窒素（N）、酸素（O）またはフッ素（F）などの原子を持つ分子間で発生しますが、クロロホルムの場合のようにこれらが非常に電気陰性の原子に結合する場合CHCl3）.

なぜ組合が起こるのか?

この結合は、非常に電気陰性の原子に結合しているため、水素（通常は中性の電荷を持つ小さな原子）が部分的に陽電荷を獲得し、それが他の電気陰性原子をそれ自身に引き付け始めるために起こります。.

これにより、完全に共有結合として分類することはできないが、水素とその電気陰性原子をこの他の原子に結合するという結合が生じる。.

これらの結合の存在の最初の証拠は沸点を測定した研究によって観察されました。予想通り、これらすべてが分子量に応じて増加するわけではないが、予想よりも高い温度で沸騰させる必要のある特定の化合物があることが注目された。.

ここから、電気陰性分子に水素結合が存在することを観察し始めました。.

リンクの長さ

水素結合で測定するための最も重要な特性はオングストローム（Å）で測定されるその長さ（より長く、より弱い）です。.

言い換えると、この長さは接着強度、温度、圧力によって異なります。以下では、これらの要因が水素結合の強度にどのように影響するかについて説明します。.

リンク強度

結合強度はそれ自体、圧力、温度、結合角および環境（局所的な誘電率によって特徴付けられる）に依存する。.

たとえば、線形幾何学の分子の場合、水素は他の原子よりも原子間で離れているため、結合は弱くなりますが、閉じた角度ではこの力は大きくなります。.

気温

高温では密度の低下および分子運動の増大が水素結合の形成を困難にするので、水素結合は低温で形成される傾向があることが研究されている。.

あなたは一時的にそして/または恒久的に温度の上昇と共に結合を破ることができますが、結合はまた水の場合のように化合物に沸騰に対するより大きい抵抗を持たせることに注意することは重要です.

圧力

圧力が高いほど、水素結合の強度は強くなります。これは、より高い圧力では、分子の原子（たとえば氷の中など）がよりコンパクトになり、リンクの構成要素間の距離が短くなるのを助けるために起こります。.

実際、この値は、圧力で見つかったリンクの長さが評価されるグラフで氷を調べるときにはほぼ線形です。.

水中の水素ブリッジによるリンク

水分子（H2O）は水素結合の完全な場合と考えられます：各分子は近くの水分子と4つの潜在的な水素結合を形成することができます.

各分子には、完全に正の電荷を帯びた水素と非結合電子対があり、すべてが水素結合の形成に関与することを可能にします。.

これが、水が他の分子、例えばアンモニア（ＮＨ）よりも高い沸点を有する理由である。3）とフッ化水素（HF）.

第一の場合、窒素原子は一対の自由電子しか持たず、これは一群のアンモニア分子には全ての水素の要求を満たすのに十分な自由対がないことを意味する。.

アンモニアの各分子に対して、水素結合によって単結合が形成され、他のＨ原子は「無駄になる」と言われている。.

フッ化物の場合、むしろ水素の不足があり、そして電子の「対」は「無駄にされる」。繰り返しますが、水中には十分な量の水素と電子対が存在するため、このシステムは完全にリンクしています。.

DNAや他の分子における水素架橋による結合

タンパク質とDNAでは水素結合も観察することができます。DNAの場合、二重らせん型はその塩基対（らせんを構成するブロック）間の水素結合に起因します。これらの分子は複製されており、私たちが知っているように生命があります.

タンパク質の場合、水素は酸素とアミド水素の間に結合を形成します。発生した位置に応じて、異なるタンパク質構造が形成されます。.

水素結合はまた、天然および合成ポリマー、ならびに窒素を含有する有機分子中にも存在し、そしてこの種の結合を有する他の分子は、化学の世界で未だ研究されている。.

参考文献

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