Дигидро байланыс: Химиялық өзара әрекеттесулер мен қасиеттері
Dihydrogen bond
Дихydroген байланысы: металл гидридтері мен протон донорлары арасындағы химиялық байланыс. IR спектроскопиясымен зерттелді, энергия деңгейлері анықталды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химияда дигидрогендік байланыс – сутектік байланыстың бір түрі, металл гидридтік байланыс пен OH немесе NH тобы немесе басқа протон доноры арасындағы өзара әрекеттесу. Ван дер Ваальс радиусы 1,2 Å болғандықтан, сутек атомдары әдетте басқа сутек атомдарына 2,4 Å-дан жақын келмейді. Дегенмен, 1,8 Å-ға жуық жақын қашықтықтар дигидрогендік байланысқа тән. Олар (CH3)2NHBH3 ерітіндісі үшін 3300 және 3210 см−1 жиілікті инфрақызыл спектр жолақтарында күшті сіңіруді байқады. Жоғары энергиялы жолақ қалыпты N−H тербелісіне, ал төмен энергиялы жолақ B−H-пен өзара әрекеттесетін сол байланысқа жатқызылады. Ерітіндіні сұйылтқанда 3300 см−1 жолағының қарқындылығы артты, ал 3210 см−1 жолағының қарқындылығы төмендеді, бұл молекулааралық ассоциацияны көрсетеді. H3NBH3 молекуласының кристаллографиялық сипаттамасы дигидрогендік байланысқа деген қызығушылықты қайта жақын қылды. Бұл молекулада, Браун мен Хазельтин зерттегендей, азоттағы сутек атомдары Hδ+ деп белгіленетін жартылай оң зарядқа, ал бордағы сутек атомдары көбінесе Hδ− деп белгіленетін жартылай теріс зарядқа ие. Басқаша айтқанда, амин – протондық қышқыл, ал боран ұшы – гидридтік. Нәтижесінде пайда болған B−H ⋯ H−N тартылысы молекуланы қатты күйде тұрақтандырады. Ал, осыған ұқсас зат – этан, H3CCH3, 285 °C-қа төмен қайнау температурасы бар газ. Екі сутек орталығы қатысқандықтан, бұл өзара әрекеттесу дигидрогендік байланыс деп аталады. Гидрид пен протондық қышқылдың реакциясынан H2 пайда болуына дейін дигидрогендік байланыс пайда болады деп есептеледі. NaBH4·2H2O-да өте қысқа дигидрогендік байланыс байқалады, онда H−H қашықтықтары 1,79, 1,86 және 1,94 Å құрайды.
In chemistry, a dihydrogen bond is a kind of hydrogen bond, an interaction between a metal hydride bond and an OH or NH group or other proton donor. With a van der Waals radius of 1.2 Å, hydrogen atoms do not usually approach other hydrogen atoms closer than 2.4 Å. Close approaches near 1.8 Å, are, however, characteristic of dihydrogen bonding. They observed intense absorptions in the IR bands at 3300 and 3210 cm−1 for a solution of (CH3)2NHBH3. The higher energy band is assigned to a normal N−H vibration whereas the lower energy band is assigned to the same bond, which is interacting with the B−H. Upon dilution of the solution, the 3300 cm−1 band increased in intensity and the 3210 cm−1 band decreased, indicative of intermolecular association. Interest in dihydrogen bonding was reignited upon the crystallographic characterization of the molecule H3NBH3. In this molecule, like the one studied by Brown and Hazeltine, the hydrogen atoms on nitrogen have a partial positive charge, denoted Hδ+, and the hydrogen atoms on boron have a partial negative charge, often denoted Hδ−. In other words, the amine is a protic acid and the borane end is hydridic. The resulting B−H H−N attractions stabilize the molecule as a solid. In contrast, the related substance ethane, H3CCH3, is a gas with a boiling point 285 °C lower. Because two hydrogen centers are involved, the interaction is termed a dihydrogen bond. Formation of a dihydrogen bond is assumed to precede formation of H2 from the reaction of a hydride and a protic acid. A very short dihydrogen bond is observed in NaBH4·2H2O with H−H contacts of 1.79, 1.86, and 1.94 Å.
Координациялық химия
Өтпелі металл гидридтерінің протондануы көбінесе дигидрогендік байланыс арқылы жүзеге асырылады деп саналады. Бұл H–H өзара әрекеттесу түрі, металға дигидроген байланысқан өтпелі металл кешендеріндегі H–H байланысынан өзгеше.
Protonation of transition metal hydride complexes is generally thought to occur via dihydrogen bonding. This kind of H−H interaction is distinct from the H−H bonding interaction in transition metal complexes having dihydrogen bound to a metal.
Бейтарап қосылыстарда
Молекулалар теориясында екі бейтарап, байланыспаған сутек атомдары арасында сутек-сутек байланысы деп аталатын өзара әрекеттесулер болуы мүмкін деген ұсыныс жасалды, сондай-ақ ұқсас өзара әрекеттесулер тәжірибелік түрде де бар екені көрсетілді. Мұндай дигидрогендік байланыстардың көптеген түрлері молекулалық жиынтықтарда анықталды.
So called hydrogen–hydrogen bond interactions have been proposed to occur between two neutral non bonding hydrogen atoms from atoms in molecules theory, while similar interactions have been shown to exist experimentally. Many of these types of dihydrogen bonds have been identified in molecular aggregates.