A hydrogen bond is the electrostati

A hydrogen bond is the electrostatic attraction between two polar groups that occurs when a hydrogen (H) atom covalently bound to a highly electronegative atom such as nitrogen (N) or oxygen (O) experiences the electrostatic field of another highly electronegative atom nearby.

Hydrogen bonds can occur between molecules (intermolecular) or within different parts of a single molecule (intramolecular).[4] Depending on geometry and environment, the hydrogen bond free energy content is between 1 and 5 kcal/mole. This makes it stronger than a van der Waals interaction, but weaker than covalent or ionic bonds. This type of bond can occur in inorganic molecules such as water and in organic molecules like DNA and proteins.

Intermolecular hydrogen bonding is responsible for the high boiling point of water (100 °C) compared to the other group 16 hydrides that have much weaker hydrogen bonds.[5] Intramolecular hydrogen bonding is partly responsible for the secondary and tertiary structures of proteins and nucleic acids. It also plays an important role in the structure of polymers, both synthetic and natural.

In 2011, an IUPAC Task Group recommended a modern evidence-based definition of hydrogen bonding, which was published in the IUPAC journal Pure and Applied Chemistry. This definition specifies:

The hydrogen bond is an attractive interaction between a hydrogen atom from a molecule or a molecular fragment X–H in which X is more electronegative than H, and an atom or a group of atoms in the same or a different molecule, in which there is evidence of bond formation.[6]

An accompanying detailed technical report provides the rationale behind the new definition.[7]

Bonding[edit]

An example of intermolecular hydrogen bonding in a self-assembled dimer complex reported by Meijer and coworkers.[8] The hydrogen bonds are represented by dotted lines.

Intramolecular hydrogen bonding in acetylacetone helps stabilize the enol tautomer.
A hydrogen atom attached to a relatively electronegative atom will play the role of the hydrogen bond donor.[9] This electronegative atom is usually fluorine, oxygen, or nitrogen. A hydrogen attached to carbon can also participate in hydrogen bonding when the carbon atom is bound to electronegative atoms, as is the case in chloroform, CHCl3.[10][11][12] An example of a hydrogen bond donor is the hydrogen from the hydroxyl group of ethanol, which is bonded to an oxygen.

In a hydrogen bond, the electronegative atom not covalently attached to the hydrogen is named proton acceptor, whereas the one covalently bound to the hydrogen is named the proton donor.


Examples of hydrogen bond donating (donors) and hydrogen bond accepting groups (acceptors)

Cyclic dimer of acetic acid; dashed green lines represent hydrogen bonds
In the donor molecule, the electronegative atom attracts the electron cloud from around the hydrogen nucleus of the donor, and, by decentralizing the cloud, leaves the atom with a positive partial charge. Because of the small size of hydrogen relative to other atoms and molecules, the resulting charge, though only partial, represents a large charge density. A hydrogen bond results when this strong positive charge density attracts a lone pair of electrons on another heteroatom, which then becomes the hydrogen-bond acceptor.

The hydrogen bond is often described as an electrostatic dipole-dipole interaction. However, it also has some features of covalent bonding: it is directional and strong, produces interatomic distances shorter than the sum of the van der Waals radii, and usually involves a limited number of interaction partners, which can be interpreted as a type of valence. These covalent features are more substantial when acceptors bind hydrogens from more electronegative donors.

The partially covalent nature of a hydrogen bond raises the following questions: "To which molecule or atom does the hydrogen nucleus belong?" and "Which should be labeled 'donor' and which 'acceptor'?" Usually, this is simple to determine on the basis of interatomic distances in the X−H···Y system, where the dots represent the hydrogen bond: the X−H distance is typically ≈110 pm, whereas the H···Y distance is ≈160 to 200 pm. Liquids that display hydrogen bonding (such as water) are called associated liquids.

Hydrogen bonds can vary in strength from very weak (1–2 kJ mol−1) to extremely strong (161.5 kJ mol−1 in the ion HF−
2).[13][14] Typical enthalpies in vapor include:

F−H···:F (161.5 kJ/mol or 38.6 kcal/mol)
O−H···:N (29 kJ/mol or 6.9 kcal/mol)
O−H···:O (21 kJ/mol or 5.0 kcal/mol)
N−H···:N (13 kJ/mol or 3.1 kcal/mol)
N−H···:O (8 kJ/mol or 1.9 kcal/mol)
HO−H···:OH+
3 (18 kJ/mol[15] or 4.3 kcal/mol; data obtained using molecular dynamics as detailed in the reference and should be compared to 7.9 kJ/mol for bulk water, obtained using the same molecular dynamics.)
Quantum chemical calculations of the relevant interresidue potential constants (compliance constants) revealed[how?] larg

Kết quả (Việt) 1:

Liên kết hydro là điểm thu hút tĩnh điện giữa hai nhóm cực xảy ra khi một nguyên tử hiđrô (H) một ràng buộc với một nguyên tử cao electronegative như nitơ (N) hoặc ôxy (O) kinh nghiệm lĩnh vực điện của một nguyên tử cao electronegative gần đó.Liên kết hiđrô có thể xảy ra giữa các phân tử (intermolecular) hoặc trong các bộ phận khác nhau của một phân tử đơn (intramolecular). [4] tùy thuộc vào hình học và môi trường, nội dung miễn phí năng lượng hydrogen bond là giữa 1 và 5 kcal/nốt ruồi. Điều này làm cho nó mạnh hơn một tương tác van der Waals, nhưng yếu hơn liên kết cộng hóa trị hay ion. Đây là loại trái phiếu có thể xảy ra trong các phân tử vô cơ như nước và trong các phân tử hữu cơ như ADN và protein.Intermolecular hydro kết có trách nhiệm cao điểm sôi của nước (100 ° C) so với các khác nhóm 16 hiđrua có liên kết hiđrô yếu. [5] intramolecular hydro liên kết là một phần trách nhiệm Trung học và đại học cấu trúc của protein và axit nucleic. Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc của các polyme, tự nhiên và tổng hợp.Năm 2011, một đội đặc nhiệm IUPAC đề nghị một định nghĩa hydro liên kết, được xuất bản trong tạp chí IUPAC Pure và hóa học ứng dụng dựa trên bằng chứng hiện đại. Định nghĩa này chỉ định:Hydrogen bond là một tương tác hấp dẫn giữa các nguyên tử hiđrô từ một phân tử hay một phân tử đoạn X-H trong đó X là hơn electronegative hơn H, và một nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong cùng một phân tử khác nhau, trong đó có là bằng chứng về sự hình thành trái phiếu. [6]Một báo cáo chi tiết kỹ thuật đi kèm cung cấp lý do đằng sau mới định nghĩa. [7]Liên kết [sửa]Một ví dụ của intermolecular hydro liên kết trong một dimer tự lắp ráp phức tạp được báo cáo bởi Meijer và đồng nghiệp. [8] liên kết hiđrô được đại diện bởi dòng rải rác.Intramolecular hydro liên kết trong acetylacetone giúp ổn định tautome enol.Một nguyên tử hydro được gắn vào một nguyên tử tương đối electronegative sẽ đóng vai trò của các nhà tài trợ liên kết hydro. [9] atom electronegative thường là Flo, ôxy hoặc nitơ. Một hydro gắn với cacbon có thể cũng tham gia vào hydro liên kết khi các nguyên tử cacbon là ràng buộc để electronegative nguyên tử, như là trường hợp trong cloroform, CHCl3. [10] [11] [12] một ví dụ của một nhà tài trợ liên kết hydro là hydro từ nhóm hiđrôxyl ethanol, mà liên kết với một oxy.Trong liên kết hydro, electronegative atom không một gắn liền với hydro được đặt tên là proton tìm, trong khi một trong một ràng buộc để hydro được đặt theo tên nhà tài trợ của proton.Các ví dụ của hydrogen bond tặng (các nhà tài trợ) và hydro trái phiếu chấp nhận nhóm (chất nhận khác ở)Cyclic dimer axit axetic; tiêu tan dòng màu xanh lá cây đại diện cho liên kết hiđrôTrong phân tử nhà tài trợ, electronegative atom thu hút các đám mây điện tử từ xung quanh hạt nhân hydro của các nhà tài trợ, và, bởi decentralizing các đám mây, lá nguyên tử với một khoản phí một phần tích cực. Do kích thước nhỏ hiđrô tương đối so với nguyên tử và phân tử khác, phí kết quả, dù chỉ một phần, đại diện cho một khoản phí lớn mật độ. Liên kết hydro kết quả khi này mạnh mẽ tích cực thu hút mật độ phụ trách một cặp đơn các điện tử vào một heteroatom, mà sau đó trở thành Tìm liên kết hydro.Liên kết hidro thường được mô tả như là một tương tác tĩnh điện lưỡng cực, lưỡng cực. Tuy nhiên, nó cũng có một số tính năng liên kết cộng hóa trị: là định hướng và mạnh mẽ, sản xuất interatomic khoảng cách ngắn hơn so với tổng số bán kính van der Waals, và thường liên quan đến một số giới hạn của sự tương tác đối tác, mà có thể được coi là một loại của valence. Những tính năng cộng hoá trị hơn đáng kể khi chất nhận khác ở liên kết hydro từ các nhà tài trợ hơn electronegative.Bản chất cộng hoá trị một phần của liên kết hydro làm tăng các câu hỏi sau: "Nguyên tử hoặc phân tử mà có các hạt nhân hydrogen thuộc về?" và "mà nên được gắn nhãn 'tài trợ' và 'Tìm'?" Thông thường, điều này là đơn giản để xác định trên cơ sở các khoảng cách interatomic trong X−H··· Hệ thống Y, nơi mà các dấu chấm đại diện cho liên kết hiđrô: X−H khoảng cách thường ≈110 chiều, trong khi H··· Y khoảng cách là ≈160 để chất lỏng pm. 200 hydro Hiển thị liên kết (ví dụ như nước) được gọi là liên quan đến chất lỏng.Liên kết hiđrô có thể khác nhau ở sức mạnh từ rất yếu (1-2 kJ mol−1) vô cùng mạnh mẽ (161.5 kJ mol−1 trong ion HF−2). [13] [14] điển hình enthalpies trong hơi bao gồm:F−H···:F (161.5 kJ/mol hoặc 38,6 kcal/mol)O−H···:N (29 kJ/mol hoặc kcal/mol 6,9)O−H···:O (21 kJ/mol hoặc 5.0 kcal/mol)N−H···:N (13 kJ/mol hoặc 3.1 kcal/mol)N−H···:O (8 kJ/mol hoặc 1,9 kcal/mol)HO−H···:O H +3 (18 kJ/mol [15] hoặc 4.3 kcal/mol; dữ liệu thu được bằng cách sử dụng động lực học phân tử như chi tiết trong tài liệu tham khảo và nên được so sánh với 7.9 kJ/mol cho số lượng lớn nước, thu được bằng cách sử dụng cùng một động lực học phân tử.)Lượng tử hóa học tính toán của các hằng số tiềm năng interresidue có liên quan (tuân thủ hằng) tiết lộ [làm thế nào?] larg

Kết quả (Việt) 2:

Liên kết hidro là điểm thu hút tĩnh điện giữa hai nhóm phân cực xảy ra khi hydro (H) nguyên tử đồng hóa trị ràng buộc với một nguyên tử có độ âm điện lớn như nitơ (N) hoặc oxy (O) kinh nghiệm trường tĩnh điện của một nguyên tử có độ âm điện gần đó.

Hydrogen trái phiếu có thể xảy ra giữa các phân tử (giữa các phân tử) hoặc trong các phần khác nhau của một phân tử đơn (nội phân tử). [4] Tùy thuộc vào hình học và môi trường, các liên kết hydro nội dung năng lượng miễn phí là từ 1 đến 5 kcal / mol. Điều này làm cho nó mạnh hơn một van der Waals tương tác, nhưng yếu hơn so với kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion. Đây là loại trái phiếu có thể xảy ra trong các phân tử vô cơ như nước và trong các phân tử hữu cơ như ADN và protein.

Giữa các phân tử liên kết hydro là chịu trách nhiệm cho các điểm sôi cao của nước (100 ° C) so với các nhóm khác 16 hiđrua có hydro yếu hơn nhiều trái phiếu. [5] nội phân tử hydro liên kết là một phần trách nhiệm cho các cấu trúc học và đại học của các protein và axit nucleic. Nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc của polyme, cả tổng hợp và tự nhiên.

Trong năm 2011, một IUPAC Task Group đề nghị một định nghĩa dựa trên bằng chứng hiện đại của liên kết hydro, được xuất bản trên tạp chí IUPAC Pure and Applied Chemistry. Định nghĩa này chỉ rõ:

Các liên kết hydro là một sự tương tác hấp dẫn giữa một nguyên tử hydro từ một phân tử hoặc một đoạn phân tử X-H, trong đó X là nhiều điện lớn hơn H, và một nguyên tử hay một nhóm các nguyên tử trong cùng một hoặc một phân tử khác nhau, trong đó có bằng chứng về sự hình thành trái phiếu. [6]

một báo cáo kỹ thuật chi tiết kèm theo cung cấp lý do đằng sau định nghĩa mới. [7]

bonding [sửa]

một ví dụ về liên kết hydro giữa các phân tử trong một tự lắp ráp phức tạp dimer báo cáo của Meijer và đồng nghiệp . [8] các liên kết hydro được đại diện bởi các đường đứt nét.

nội phân tử liên kết hydro trong Acetylacetone giúp ổn định Tautome enol.
một nguyên tử hydro gắn với một nguyên tử tương đối âm điện sẽ đóng vai trò của các nhà tài trợ liên kết hydro. [9] nguyên tử có độ âm điện này là thường flo, oxy, nitơ hay. Một hydro gắn với carbon cũng có thể tham gia vào các liên kết hydro khi các nguyên tử carbon là ràng buộc với các nguyên tử có độ âm điện, như là trường hợp trong chloroform, CHCl3. [10] [11] [12] Một ví dụ của một nhà tài trợ liên kết hydro là hydro từ các nhóm hydroxyl của ethanol, được liên kết với oxy.

trong một liên kết hydro, các nguyên tử có độ âm điện không đồng hóa trị gắn liền với hydro được đặt tên proton chấp nhận, trong khi một đồng hóa trị ràng buộc với hydro được đặt theo tên nhà tài trợ proton.


Ví dụ về các liên kết hydro tặng (nhà tài trợ) và liên kết hydro chấp nhận nhóm (chất nhận)

dimer Cyclic của axit axetic; đường màu xanh tan đại diện cho liên kết hydro
trong phân tử các nhà tài trợ, các nguyên tử có độ âm điện thu hút các đám mây electron từ xung quanh hạt nhân hydro của các nhà tài trợ, và, bằng cách phân tán các đám mây, lá nguyên tử với một khoản phí một phần tích cực. Do kích thước nhỏ hydro tương đối so với các nguyên tử và phân tử khác, phí kết quả, dù chỉ một phần, đại diện cho một mật độ điện tích lớn. Kết quả Liên kết hidro khi mật độ điện tích dương mạnh mẽ này thu hút một cặp electron trên một heteroatom, mà sau đó trở thành người chấp nhận kết hydro.

Các liên kết hydro thường được mô tả như một sự tương tác lưỡng cực điện. Tuy nhiên, nó cũng có một số tính năng của liên kết cộng hóa trị: nó là định hướng và mạnh mẽ, tạo ra khoảng cách giữa các nguyên tử nhỏ hơn tổng của các van der Waals bán kính, và thường liên quan đến một số lượng hạn chế của các bạn chơi, trong đó có thể được hiểu như là một loại hóa trị . Những tính năng kết đồng hóa trị đáng kể hơn khi chất nhận kết hydro từ các nhà tài trợ điện lớn hơn.

Các tính chất một phần kết cộng hóa trị của một liên kết hydro làm tăng các câu hỏi sau: "Để đó tử hay phân tử không hạt nhân hydro thuộc về" và "Những nên được dán nhãn 'tài trợ' và có 'chấp nhận'?" Thông thường, đây là đơn giản để xác định trên cơ sở khoảng cách giữa các nguyên tử trong các hệ thống X-H ··· Y, nơi các dấu chấm đại diện cho các liên kết hydro: khoảng cách X-H thường ≈110 giờ chiều, trong khi H ··· Y khoảng cách là ≈160 đến 200 giờ. Các chất lỏng hiển thị các liên kết hydro (như nước) được gọi là chất lỏng liên quan.

Liên kết hydro có thể thay đổi trong sức mạnh từ rất yếu (1-2 kJ mol-1) cực mạnh (161,5 kJ mol-1 trong ion HF-
2). [13] [14] enthalpies tiêu biểu trong hơi bao gồm:

F-H ···: F (161,5 kJ / mol hoặc 38,6 kcal / mol)
O-H ···: N (29 kJ / mol hoặc 6,9 kcal / mol)
O-H ···: O (21 kJ / mol hoặc 5,0 kcal / mol)
N-H ···: N (13 kJ / mol hoặc 3,1 kcal / mol)
N-H ···: O (8 kJ / mol hoặc 1,9 kcal / mol)
HO-H ···: OH +
3 (18 kJ / mol [15] hoặc 4,3 kcal / mol; dữ liệu thu được bằng động học phân tử như chi tiết trong tài liệu tham khảo và nên được so sánh với 7,9 kJ / mol cho nước với số lượng lớn, thu được bằng cách sử dụng động lực phân tử giống nhau.)
Quantum tính toán hóa học của các hằng số tiềm năng interresidue liên quan (hằng tuân thủ) tiết lộ [như thế nào?] larg