Содержание книги
перейти к управлению читателемперейти к навигацииперейти к деталям бронированияперейти к остановкам
Siływiązaniamiędzycząsteczkowego7
sp2
N
H
X
R
N
HBA
HBD
H
X
R
RYS.1.8.Kierunekhybrydyzacjiwwiązaniuwodorowym
XR
HBD
RX
H
R
HBA
O
R
H
XR
HBD
H
HBD
R
N
R
R
HBA
RYS.1.9.Atomtlenuiazotujakoakceptorywiązania
wodorowego(HBD=donorwiązaniawodorowego,
HBA=akceptorwiązaniawodorowego)
jestumiarkowaniesilna,ichenergiawynosi16-60kJ·mol
-1
,
czylijestokoło10razymniejszaniżdlawiązaniakowalen-
cyjnego.Odzwierciedleniemtegojestdługośćwiązania-
wiązaniawodorowemajązazwyczaj1,5-2,2Åwporównaniu
do1,0-1,5Åwystępującychwwiązaniachkowalencyjnych.
Siławiązaniawodorowegozależyodmocyakceptoraidono-
rawiązaniawodorowego.Dobryakceptorwiązaniawodoro-
wegomusibyćelektroujemnyimiećwolnąparęelektronów.
Wukładachbiologicznychnajczęstszymiakceptoramiwo-
doruwwiązaniachwodorowychsąazotitlen.Atomazotu
majednąwolnąparęelektronówimożebyćakceptoremjed-
negowiązaniawodorowego,natomiastatomtlenumadwie
wolneparyelektronówimożebyćakceptoremdwóchwią-
zańwodorowych(rys.1.9).Wielelekówimiejscwiążących
makrocząsteczekzawieraatomsiarki,któryjesttakżeelek-
troujemny.Siarkajestjednaksłabymakceptoremwiązania
wodorowego,ponieważjejwolneparyelektronówznajdują
sięnaorbitalachtrzeciejpowłoki,któresąwiększeibardziej
rozproszoneniżorbitaledrugiejpowłoki.
Oznaczato,żedaneorbitaleoddziałująmniejefektywnie
zmałymiorbitalami1satomuwodoru.Atomfluoru,który
jestobecnywstrukturzekilkuleków,jestbardziejelektro-
ujemnyniżatomytlenulubazotu.Maonrównieżtrzywol-
neparyelektronów,comożesugerować,żebyłbydobrym
akceptoremwiązaniawodorowego.Wrzeczywistościjest
raczejsłabymakceptoremwiązaniawodorowego.Zasu-
gerowano,żeatomfluorujesttaksilnieelektroujemny,że
przyciągaswojewolneparyelektronówztakąsiłą,żeczyni
jeniezdolnymidowejściewinterakcjęwwiązaniachwodo-
rowych.Zupełnieprzeciwniejestwprzypadkujonufluor-
kowego,któryjestbardzosilnymakceptoremwiązaniawo-
dorowego.Wszystko,cowpływanagęstośćelektronową
akceptorawiązaniawodorowego,prawdopodobniewpłynie
najegozdolnośćdodziałaniajakoakceptorwiązaniawo-
dorowego.Imwiększajestgęstośćelektronówheteroatomu,
tymwiększajestjegosiłajakoakceptorawiązaniawodoro-
wego.Naprzykładatomtlenuujemnienaładowanegojonu
karboksylowegojestsilniejszymakceptoremwiązaniawodo-
rowegoniżatomtlenukwasukarboksylowego,pozbawio-
negoładunku(rys.1.10).Jonyfosforanowerównieżmogą
działaćjakodobreakceptorywiązańwodorowych.Więk-
szośćakceptorówwiązańwodorowychobecnychwlekach
imiejscachwiążącychmakrocząsteczektoneutralnegrupy
funkcyjne,takiejaketery,alkohole,fenole,amidy,aminy
iketony.Grupytebędątworzyćumiarkowaniesilnewią-
zaniawodorowe.Zaproponowano,żeukładypi(π)obec-
newalkinachipierścieniacharomatycznychsąregionami
odużejgęstościelektronowejimogądziałaćjakoakcepto-
rywiązańwodorowych.Jednakgęstośćelektronówwtych
układachjestrozproszona,azatemoddziaływaniewwią-
zaniachwodorowychjestznaczniesłabszeniżoddziaływa-
nieztlenemlubazotem.Wrezultaciepierścieniearoma-
tyczneialkinybędąprawdopodobniesilnymiakceptorami
wiązańwodorowych,jeślibędąoddziaływaćzdonoremsil-
negowiązaniawodorowego,takimjakjonalkiloamoniowy
(NHR
3
+).Bardziejsubtelneefektymogąwpływaćnato,czy
atomjestdobrymakceptoremwiązaniawodorowego,
czynie.Naprzykładatomazotualifatycznejaminytrzecio-
rzędowejjestlepszymakceptoremwiązaniawodorowego
niżatomazotuamidulubaniliny(rys.1.11).
R
C
O
O
R
P
O
O
O
SilneHBA
R
C
O
OH
R
O
H
R
UmiarkowaneHBA
O
R
R
N
R
R
R
O
R
R
O
XR
R
S
R
R
F
R
SłabeHBA
Cl
R
C
C
R
RYS.1.10.Względnesiłyakceptorówwiązańwodorowych(HBA)
