氢键氢键发生在已经以共价键与其它原子键合的氢原子与另一个原子.PDF

氫鍵 氫鍵發生在已經以共價鍵與其它原子鍵合的氫原子與另一個原子之間 （X-H…Y ），是一種永久偶極之間的凡德瓦力。通常發生氫鍵作用的氫原子兩 邊的原子（X 、Y ）都是電負性較強的原子。氫鍵既可以是分子間氫鍵，也可 以是分子內的，其鍵能最大約為 200kJ/mol ，比一般的共價鍵、離子鍵和金屬 鍵鍵能要小，但強於靜電引力。 氫鍵對於生物高分子具有尤其重要的意義，它是蛋白質和核酸的二、三和 四級結構得以穩定的部分原因。 成鍵 氫鍵通常可用 X-H…Y 來表示。其中X 以共價鍵與氫相連，具有較高的電 負性 ，可以穩定負電荷，因此氫易解離，具有酸性（質子給予體）。而Y則具 有較高的電子密度，一般是含有孤對電子的原子，容易吸引氫原子，從而與 X 和 H原子形成三中心四電子鍵。 鍵能 氫鍵鍵能大多在 25-40kJ/mol 之間，一般認為鍵能25kJ/mol的氫鍵屬於較 弱氫鍵，鍵能在 25-40kJ/mol的屬於中等強度氫鍵，而鍵能 40kJ/mol的氫鍵則 - - 是較強氫鍵。曾經有一度認為最強的氫鍵是 [HF ]中的 FH…F鍵，計算出的鍵 2 能大約為 169kJ/mol也與吻合較好。而事實上，用相同方法計算甲酸和氟離子 - - 間的 [HCO H…F 氫鍵鍵能，結果要比] HF的高出大約 30kJ/mol 。 2 2 常見氫鍵的氣態解離能數據，單位為 kJ/mol 較弱 中等 較強 5 HOH…Cl- HSH … 7 5 HCONH …OCHNH 2 2 SH2 FH … 2 59 HCOOH …OCHOH NCH …NCH 16 FH 9 59 HOH…F- H NH …NH 17 ClH…OMe 30 98 2 3 2 + H OH …OH 2 2 MeOH…OHMe 19 FH…OH2 38 - 151 FH…F HOH…OH2 22 - 169 HCO H…F