Molekuladagi yagona kovalent bog'lanish. Oddiy (yagona) bog'lanish Bioorganik birikmalardagi bog'lanish turlari

Aksariyat elementlarning atomlari alohida mavjud emas, chunki ular bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Bu o'zaro ta'sir yanada murakkab zarrachalarni hosil qiladi.

Kimyoviy bog'lanishning tabiati - bu elektr zaryadlari orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari bo'lgan elektrostatik kuchlarning ta'siri. Elektronlar va atom yadrolari shunday zaryadlarga ega.

Yadrodan eng uzoqda joylashgan tashqi elektron sathlarda joylashgan elektronlar (valent elektronlar) u bilan eng zaif ta'sir qiladi va shuning uchun yadrodan ajralib chiqishga qodir. Ular atomlarni bir-biriga bog'lash uchun javobgardir.

Kimyodagi o'zaro ta'sir turlari

Kimyoviy bog'lanish turlarini quyidagi jadval shaklida ko'rsatish mumkin:

Ion bog'lanish xususiyati

tufayli hosil bo'lgan kimyoviy o'zaro ta'sir ionlarni jalb qilish har xil zaryadlarga ega bo'lish ion deb ataladi. Bu, agar bog'langan atomlar elektr manfiyligi (ya'ni elektronlarni jalb qilish qobiliyati) bo'yicha sezilarli farqga ega bo'lsa va elektron jufti ko'proq elektronegativ elementga o'tsa sodir bo'ladi. Elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga bunday o'tish natijasi zaryadlangan zarralar - ionlarning hosil bo'lishidir. Ular orasida joziba paydo bo'ladi.

Eng kichik elektronegativlik ko'rsatkichlari mavjud tipik metallar, va eng kattasi tipik metall bo'lmaganlardir. Shunday qilib, ionlar tipik metallar va tipik metall bo'lmaganlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'ladi.

Metall atomlari musbat zaryadlangan ionlarga (kationlarga) aylanadi, elektronlarni tashqi elektron darajalarga beradi va metall bo'lmaganlar elektronlarni oladi va shu tariqa elektron atomlarga aylanadi. manfiy zaryadlangan ionlar (anionlar).

Atomlar o'zlarining elektron konfiguratsiyasini yakunlab, barqaror energiya holatiga o'tadilar.

Ion aloqasi yo'nalishsiz va to'yinmagan, chunki elektrostatik o'zaro ta'sir barcha yo'nalishlarda sodir bo'ladi, mos ravishda ion barcha yo'nalishlarda qarama-qarshi belgining ionlarini o'ziga jalb qilishi mumkin.

Ionlarning joylashishi shundayki, har birining atrofida ma'lum miqdordagi qarama-qarshi zaryadlangan ionlar mavjud. Ion birikmalari uchun "molekula" tushunchasi mantiqqa to'g'ri kelmaydi.

Ta'limga misollar

Natriy xloridda (nacl) bog'ning paydo bo'lishi elektronning Na atomidan Cl atomiga mos keladigan ionlarning hosil bo'lishi bilan bog'liq:

Na 0 - 1 e = Na + (kation)

Cl 0 + 1 e = Cl - (anion)

Natriy xloridda natriy kationlari atrofida oltita xlor anioni va har bir xlor ioni atrofida oltita natriy ioni mavjud.

Bariy sulfididagi atomlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning shakllanishi jarayonida quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi:

Ba 0 - 2 e = Ba 2+

S 0 + 2 e = S 2-

Ba o'zining ikkita elektronini oltingugurtga beradi, natijada oltingugurt anionlari S 2- va bariy kationlari Ba 2+ hosil bo'ladi.

Metall kimyoviy bog'lanish

Metalllarning tashqi energiya sathlaridagi elektronlar soni kam, ular yadrodan oson ajraladi. Bunday ajralish natijasida metall ionlari va erkin elektronlar hosil bo'ladi. Bu elektronlar "elektron gaz" deb ataladi. Elektronlar metall hajmi bo'ylab erkin harakatlanadi va doimo bog'langan va atomlardan ajralib turadi.

Metall moddaning tuzilishi quyidagicha: kristall panjara moddaning asosini tashkil etadi va elektronlar uning tugunlari orasida erkin harakatlanishi mumkin.

Bunga misollar kiradi:

Mg - 2e<->Mg 2+

Cs - e<->Cs +

Ca - 2e<->Taxminan 2+

Fe - 3e<->Fe 3+

Kovalent: qutbli va qutbsiz

Kimyoviy o'zaro ta'sirning eng keng tarqalgan turi kovalent bog'lanishdir. O'zaro ta'sir qiluvchi elementlarning elektromanfiylik qiymatlari keskin farq qilmaydi, bu borada faqat umumiy elektron juftining ko'proq elektronegativ atomga siljishi sodir bo'ladi.

Kovalent o'zaro ta'sir almashish mexanizmi yoki donor-akseptor orqali shakllanishi mumkin.

Agar atomlarning har biri tashqi elektron sathlarda juftlashtirilmagan elektronlarga ega bo'lsa va atom orbitallarining bir-birining ustiga chiqishi ikkala atomga tegishli elektron juftlarining paydo bo'lishiga olib keladigan bo'lsa, almashinuv mexanizmi amalga oshiriladi. Atomlardan birining tashqi elektron sathida elektron jufti, ikkinchisi esa erkin orbitalga ega bo‘lsa, atom orbitallari ustma-ust tushsa, elektron jufti donor-akseptor mexanizmiga ko‘ra ijtimoiylashadi va o‘zaro ta’sir qiladi.

Kovalentlar ko'pligi bo'yicha quyidagilarga bo'linadi:

  • oddiy yoki bitta;
  • ikki barobar;
  • uchlik.

Ikki juftlik bir vaqtning o'zida ikki juft elektronning sotsializatsiyasini ta'minlaydi va uchlik - uchta.

Bog'langan atomlar orasidagi elektron zichligi (qutblilik) taqsimotiga ko'ra, kovalent bog'lanish quyidagilarga bo'linadi:

  • qutbsiz;
  • qutbli.

Qutbsiz bog'lanish bir xil atomlar tomonidan, qutbli bog'lanish esa har xil elektronegativlik bilan hosil bo'ladi.

Elektromanfiyligi bo'yicha yaqin atomlarning o'zaro ta'siri qutbsiz bog'lanish deb ataladi. Bunday molekuladagi elektronlarning umumiy juftligi atomlarning hech biriga tortilmaydi, lekin ikkalasiga teng tegishlidir.

Elektromanfiyligi bilan farq qiluvchi elementlarning o'zaro ta'siri qutbli bog'lanishlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu turdagi o'zaro ta'sir bilan umumiy elektron juftlari ko'proq elektronegativ element tomonidan tortiladi, lekin ular unga to'liq o'tmaydi (ya'ni ionlarning hosil bo'lishi sodir bo'lmaydi). Elektron zichligining bunday o'zgarishi natijasida atomlarda qisman zaryadlar paydo bo'ladi: ko'proq elektronegativ - manfiy zaryad va kamroq musbat.

Kovalentlikning xossalari va xususiyatlari

Kovalent bog'lanishning asosiy xususiyatlari:

  • Uzunlik o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning yadrolari orasidagi masofa bilan belgilanadi.
  • Polarlik elektron bulutning atomlardan biriga siljishi bilan aniqlanadi.
  • Yo'nalish - fazoga yo'naltirilgan aloqalarni va shunga mos ravishda ma'lum geometrik shakllarga ega bo'lgan molekulalarni hosil qilish xususiyati.
  • To'yinganlik cheklangan miqdordagi bog'lanishlarni shakllantirish qobiliyati bilan belgilanadi.
  • Polarizatsiya tashqi elektr maydon ta'sirida qutblanishni o'zgartirish qobiliyati sifatida aniqlanadi.
  • Bog'lanishni buzish uchun zarur bo'lgan energiya, bu uning kuchini belgilaydi.

Kovalent qutbsiz o'zaro ta'sirga vodorod (H2), xlor (Cl2), kislorod (O2), azot (N2) va boshqa ko'plab molekulalar misol bo'lishi mumkin.

H + H → H-H molekulasi bitta qutbsiz aloqaga ega,

O: +: O → O = O molekula ikki qutbsiz,

Ṅ: + Ṅ: → N≡N molekulasi uch qutbsiz.

Karbonat angidrid (CO2) va uglerod oksidi (CO) gazi, vodorod sulfidi (H2S), xlorid kislota (HCL), suv (H2O), metan (CH4), oltingugurt oksidi (SO2) va boshqa ko'plab molekulalarni misol qilib keltirish mumkin. kimyoviy elementlarning kovalent bog'lanishi. ...

CO2 molekulasida uglerod va kislorod atomlari o'rtasidagi munosabatlar kovalent qutbga ega, chunki ko'proq elektronegativ vodorod elektron zichligini o'ziga tortadi. Kislorod tashqi darajadagi ikkita juftlashtirilmagan elektronga ega va uglerod o'zaro ta'sirlarni hosil qilish uchun to'rtta valentlik elektronini berishi mumkin. Natijada qo'sh bog'lar hosil bo'ladi va molekula quyidagicha ko'rinadi: O = C = O.

Muayyan molekuladagi bog'lanish turini aniqlash uchun uni tashkil etuvchi atomlarni ko'rib chiqish kifoya. Oddiy moddalar metallar metall, metall bo'lmagan metallar - ion, oddiy moddalar - metall bo'lmaganlar - kovalent qutbsiz va turli xil metall bo'lmagan moddalardan iborat molekulalar kovalent qutbli bog'lanish orqali hosil bo'ladi.

Oddiy (yagona) bog'lanish Bioorganik birikmalardagi bog'lanish turlari.

Parametr nomi Ma'nosi
Maqolaning mavzusi: Oddiy (yagona) bog'lanish Bioorganik birikmalardagi bog'lanish turlari.
Turkum (tematik toifa) Kimyo

Kovalent bog'lanish. Bir nechta ulanish. Polar bo'lmagan aloqa. Polar aloqa.

Valent elektronlar. Gibrid (gibridlangan) orbital. Havola uzunligi

Kalit so'zlar.

Bioorganik birikmalardagi kimyoviy bog'lanishlarning xarakteristikasi

AROMATIK

1-MA'RUZA

BOG'LANGAN TIZIMLAR: SIKLIK VA SIKLIK.

1. Bioorganik birikmalardagi kimyoviy bog‘lanishlarning xarakteristikasi. Uglerod atomi orbitallarining gibridlanishi.

2. Konjugat sistemalarning tasnifi: asiklik va siklik.

3 Konjugatsiya turlari: p, p va p, p

4. Konjugat sistemalarning barqarorlik mezonlari - ʼʼ konjugat energiyasi

5. Asiklik (siklik bo'lmagan) konjugatsiya tizimlari, konjugatsiya turlari. Asosiy vakillari (alkadienlar, to'yinmagan karboksilik kislotalar, A vitamini, karotin, likopen).

6. Tsiklik bog'langan tizimlar. Aromatiklik mezonlari. Gyukkel qoidasi. Aromatik sistemalarning hosil bo`lishida p-p-, p-r-konjugatsiyaning roli.

7. Karbotsiklik aromatik birikmalar: (benzol, naftalin, antrasen, fenantren, fenol, anilin, benzoy kislotasi) - aromatik tizimning tuzilishi, hosil bo'lishi.

8. Geterosiklik aromatik birikmalar (piridin, pirimidin, pirrol, purin, imidazol, furan, tiofen) - aromatik tizimning tuzilishi, hosil bo'lish xususiyatlari. Besh va olti a'zoli geteroaromatik birikmalar hosil bo'lishida azot atomining elektron orbitallarining gibridlanishi.

9. Tarkibida konjugatsiyalangan bog'lanishlar sistemasi va aromatik bo'lgan tabiiy birikmalarning tibbiy va biologik ahamiyati.

Mavzuni o'zlashtirish uchun boshlang'ich bilim darajasi (maktab kimyo kursi):

Elementlarning elektron konfiguratsiyasi (uglerod, kislorod, azot, vodorod, oltingugurt, galogenlar), "orbital" tushunchasi, orbitallarning duragaylanishi va 2-davr element orbitallarining fazoviy yo'nalishi., Kimyoviy bog'lanish turlari, hosil bo'lish xususiyatlari. kovalent s- va p-bog'lar, elementlarning davr va guruhdagi elektron manfiyligining o'zgarishi, organik birikmalarning tasnifi va nomenklatura tamoyillari.

Organik molekulalar kovalent aloqalar orqali hosil bo'ladi. Kovalent bog'lanishlar ikkita atom yadrosi o'rtasida umumiy (sotsiallashgan) elektron juftligi tufayli paydo bo'ladi. Bu usul almashinuv mexanizmiga tegishli. Polar bo'lmagan va qutbli aloqalar hosil bo'ladi.

Polar bo'lmagan bog'lanishlar bu bog'lanish bog'laydigan ikkita atom o'rtasida elektron zichligining simmetrik taqsimlanishi bilan tavsiflanadi.

Polar aloqalar elektron zichlikning assimetrik (bir xil bo'lmagan) taqsimlanishi bilan tavsiflanadi, u ko'proq elektronegativ atom tomon siljiydi.

Elektromanfiylik seriyasi (pastga chizilgan)

A) elementlar: F> O> N> C1> Br> I ~~ S> C> H

B) uglerod atomi: C (sp)> C (sp 2)> ​​C (sp 3)

Kovalent aloqalar ikki xil: sigma (s) va pi (p).

Organik molekulalarda sigma (s) aloqalari gibrid (gibridlangan) orbitallarda joylashgan elektronlar tomonidan hosil bo'ladi, elektron zichligi ularning bog'lanishining shartli chizig'idagi atomlar orasida joylashgan.

p -bog'lar (pi -bog'lar) ikkita gibridlanmagan p-orbitallar ustma-ust tushganda paydo bo'ladi. Ularning asosiy o'qlari bir-biriga parallel va s-bog'lanish chizig'iga perpendikulyar joylashgan. s va p - bog`larning birikmasi qo`sh (ko`p) bog` deyiladi, ikki juft elektrondan iborat. Uchlik bog'lanish uch juft elektrondan - bitta s - va ikkita p - bog'lanishdan iborat (biorganik birikmalarda bu juda kam uchraydi).

σ -Molekula skeletining shakllanishida bog'lanishlar ishtirok etadi, ular asosiy hisoblanadi va π -bog'larni qo'shimcha deb hisoblash mumkin, ammo molekulalarga maxsus kimyoviy xossalar beradi.

1.2. 6 S uglerod atomi orbitallarining gibridlanishi

Uglerod atomining qo'zg'atmagan holatining elektron konfiguratsiyasi

elektronlarning 1s 2 2s 2 2p 2 taqsimoti bilan ifodalanadi.

Bundan tashqari, bioorganik birikmalarda, shuningdek, ko'pgina noorganik moddalarda uglerod atomi to'rtga teng valentlikka ega.

2s elektronlardan birining erkin 2p orbitalga o'tishi mavjud. Uglerod atomining qo'zg'aluvchan holatlari paydo bo'lib, ular C sp 3, C sp 2, C sp sifatida belgilangan uchta gibrid holatni hosil qilish imkoniyatini yaratadi.

Gibrid orbital "sof" s, p, d orbitallardan farq qiluvchi xususiyatlarga ega va ikki yoki undan ortiq turdagi gibridlanmagan orbitallarning "aralashmasi" dir..

Gibrid orbitallar faqat molekulalardagi atomlarga xosdir.

Gibridlanish tushunchasi 1931 yilda Nobel mukofoti sovrindori L.Pauling tomonidan kiritilgan.

Gibrid orbitallarning fazoda joylashishini ko'rib chiqing.

S s p 3 --- - - ---

Hayajonlangan holatda 4 ta ekvivalent gibrid orbital hosil bo'ladi. Bog'lanishlarning joylashishi muntazam tetraedrning markaziy burchaklari yo'nalishiga mos keladi, har qanday ikkita bog'lanish orasidagi burchak 109 0 28,.

Alkanlar va ularning hosilalari (spirtlar, haloalkanlar, aminlar)da barcha uglerod, kislorod, azot atomlari bir xil gibrid sp 3 holatda bo'ladi. Uglerod atomi to'rtta, azot atomi uchta, kislorod atomi ikkita kovalent hosil qiladi. σ -aloqa. Ushbu bog'lanishlar atrofida molekula qismlarining bir-biriga nisbatan erkin aylanishi mumkin.

Sp 2 qo'zg'aluvchan holatda uchta ekvivalent gibrid orbitallar paydo bo'ladi, ularda joylashgan elektronlar uchta hosil qiladi. σ - bir tekislikda joylashgan bog'lanishlar, bog'lanishlar orasidagi burchak 120 0 ga teng. Gibridlanmagan 2p - ikkita qo'shni atomning orbitallari hosil bo'ladi π -aloqa. U joylashgan tekislikka perpendikulyar joylashgan σ -aloqa. Bunday holda, p-elektronlarning o'zaro ta'siri "lateral qoplama" deb ataladi. Ko'p bog'lanish molekula qismlarining o'z atrofida erkin aylanishiga imkon bermaydi. Molekula qismlarining sobit joylashuvi ikkita geometrik planar izomerik shakllarning hosil bo'lishi bilan birga keladi: cis (cis) va trans (trans) izomerlar. (cis- lat- bir tomondan, trans- lat- bo'ylab).

π -aloqa

Qo'sh bog' bilan bog'langan atomlar sp 2 va gibridlanish holatidadir

alkenlarda, aromatik birikmalarda mavjud bo'lib, karbonil guruhini hosil qiladi

> C = O, azometin guruhi (imino guruhi) -CH = N-

sp 2 bilan - --- - ---

Organik birikmaning strukturaviy formulasi Lyuis tuzilmalari yordamida tasvirlangan (atomlar orasidagi har bir elektron juftlik chiziqcha bilan almashtiriladi)

C 2 H 6 CH 3 - CH 3 H H

1.3... Kovalent bog'lanishlarning qutblanishi

Qutbli kovalent bog'lanish elektron zichlikning notekis taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Elektron zichligining siljish yo'nalishini ko'rsatish uchun ikkita an'anaviy tasvir ishlatiladi.

Polar s - bog'lanish... Elektron zichligining siljishi aloqa liniyasi bo'ylab o'q bilan ko'rsatilgan. O'qning oxiri ko'proq elektronegativ atomga ishora qiladi. Qisman musbat va manfiy zaryadlarning koʻrinishi ʼʼ bʼʼ ʼʼ deltaʼʼ harfi yordamida kerakli zaryad belgisi bilan koʻrsatiladi.

b + b- b + b + b- b + b-

CH 3 -> O<- Н СН 3 - >C1 CH 3 -> NH 2

metanol xlorometan aminometan (metilamin)

Polar p -bog'... Elektron zichligining siljishi pi bog'i ustidagi yarim doira (egri) o'q bilan ko'rsatilgan, shuningdek, ko'proq elektronegativ atom tomon yo'naltirilgan. ()

b + b- b + b-

H 2 C = O CH 3 - C === O

metanal |

CH 3 propanon -2

1. A, B, C birikmalarida uglerod, kislorod, azot atomlarining duragaylanish turini aniqlang. IUPAC nomenklatura qoidalaridan foydalanib birikmalarni ayting.

A. CH 3 -CH 2 - CH 2 -OH B. CH 2 = CH - CH 2 - CH = O

B. CH 3 - N H - C 2 H 5

2. (A - D) birikmalardagi barcha ko'rsatilgan bog'lanishlarning qutblanish yo'nalishini tavsiflovchi belgilarni belgilang.

A. CH 3 - Br B. C 2 H 5 - O - H C. CH 3 - NH - C 2 H 5

G. C 2 H 5 - CH = O

Oddiy (yagona) bog'lanish Bioorganik birikmalardagi bog'lanish turlari. - tushuncha va turlari. "Oddiy (yagona) bog'lanish. Bioorganik birikmalardagi bog'lanish turlari" toifasining tasnifi va xususiyatlari. 2017, 2018 yil.

Kovalent kimyoviy bog'lanish atomlar orasidagi molekulalarda umumiy elektron juftlarning hosil bo'lishi tufayli paydo bo'ladi. Kovalent bog'lanish turi uning hosil bo'lish mexanizmini ham, bog'lanishning qutbliligini ham anglatishi mumkin. Umuman olganda, kovalent bog'lanishlarni quyidagicha tasniflash mumkin:

  • Tuzilish mexanizmiga ko'ra, kovalent bog'lanish almashinuv yoki donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'lishi mumkin.
  • Qutblilikda kovalent bog'lanish qutbsiz yoki qutbli bo'lishi mumkin.
  • Ko'plik nuqtai nazaridan kovalent bog'lanish bitta, ikki yoki uch bo'lishi mumkin.

Demak, molekuladagi kovalent bog'lanish uchta xususiyatga ega. Masalan, vodorod xlorid (HCl) molekulasida kovalent bog'lanish almashinuv mexanizmi orqali hosil bo'ladi, u qutbli va yagonadir. Ammoniy kationida (NH 4+) ammiak (NH 3) va vodorod kationi (H+) oʻrtasidagi kovalent bogʻlanish donor-akseptor mexanizmiga koʻra hosil boʻladi, bundan tashqari, bu bogʻlanish qutbli va yagonadir. Azot molekulasida (N 2) kovalent bog'lanish almashinuv mexanizmi orqali hosil bo'ladi, u qutbsiz va uch marta.

Da almashinuv mexanizmi kovalent aloqaning shakllanishi, har bir atomda erkin elektron (yoki bir nechta elektronlar) mavjud. Turli atomlarning erkin elektronlari umumiy elektron buluti shaklida juftlik hosil qiladi.

Da donor-akseptor mexanizmi kovalent bog'ning hosil bo'lishi, bir atomda erkin elektron juft, ikkinchisi esa bo'sh orbitalga ega. Birinchi (donor) juftlikni ikkinchi (qabul qiluvchi) bilan baham ko'radi. Shunday qilib, ammoniy kationida azot bir juft, vodorod ioni esa erkin orbitalga ega.

Qutbsiz kovalent bog'lanish bitta kimyoviy element atomlari orasida hosil bo'ladi. Shunday qilib, vodorod (H 2), kislorod (O 2) va boshqalar molekulalarida aloqa qutbsizdir. Bu shuni anglatadiki, umumiy elektron juftligi ikkala atomga teng ravishda tegishli, chunki ular bir xil elektronegativlikka ega.

Polar kovalent aloqa turli kimyoviy elementlarning atomlari orasida hosil bo'ladi. Elektromanfiyroq atom elektron juftni o'ziga qarab siljitadi. Atomlarning elektromanfiyligidagi farq qanchalik katta bo'lsa, elektronlar shunchalik ko'p joy almashadi va bog'lanish qutbliroq bo'ladi. Shunday qilib, CH 4 da umumiy elektron juftlarining vodorod atomlaridan uglerod atomlariga siljishi unchalik katta emas, chunki uglerod vodoroddan ko'ra ko'proq elektronegativ emas. Biroq, vodorod ftorid HFda bog'lanish kuchli qutbga ega, chunki vodorod va ftor o'rtasidagi elektronegativlikdagi farq sezilarli.

Yagona kovalent bog'lanish atomlar bitta elektron juft bo'lsa, hosil bo'ladi, ikki barobar- ikkita bo'lsa, uchlik- agar uchta. Yagona kovalent bog'lanishga vodorod (H 2), vodorod xlorid (HCl) molekulalari misol bo'lishi mumkin. Qo'sh kovalent bog'lanishga kislorod molekulasi (O 2) misol bo'ladi, bu erda har bir kislorod atomida ikkita juftlashtirilmagan elektron mavjud. Azot molekulasi (N 2) uch karra kovalent bog'lanishga misol bo'la oladi.

Kovalent bog'lanish. Bir nechta ulanish. Polar bo'lmagan aloqa. Polar aloqa.

Valent elektronlar. Gibrid (gibridlangan) orbital. Havola uzunligi

Kalit so'zlar.

Bioorganik birikmalardagi kimyoviy bog'lanishlarning xarakteristikasi

AROMATIK

1-MA'RUZA

BOG'LANGAN TIZIMLAR: SIKLIK VA SIKLIK.

1. Bioorganik birikmalardagi kimyoviy bog‘lanishlarning xarakteristikasi. Uglerod atomi orbitallarining gibridlanishi.

2. Konjugat sistemalarning tasnifi: asiklik va siklik.

3 Konjugatsiya turlari: p, p va p, p

4. Konjugatsiyalangan tizimlarning barqarorligi mezonlari - "konjugatsiya energiyasi"

5. Asiklik (siklik bo'lmagan) konjugatsiya tizimlari, konjugatsiya turlari. Asosiy vakillari (alkadienlar, to'yinmagan karboksilik kislotalar, A vitamini, karotin, likopen).

6. Tsiklik bog'langan tizimlar. Aromatiklik mezonlari. Gyukkel qoidasi. Aromatik sistemalarning hosil bo`lishida p-p-, p-r-konjugatsiyaning roli.

7. Karbotsiklik aromatik birikmalar: (benzol, naftalin, antrasen, fenantren, fenol, anilin, benzoy kislotasi) - aromatik tizimning tuzilishi, hosil bo'lishi.

8. Geterosiklik aromatik birikmalar (piridin, pirimidin, pirrol, purin, imidazol, furan, tiofen) - aromatik tizimning tuzilishi, hosil bo'lish xususiyatlari. Besh va olti a'zoli geteroaromatik birikmalar hosil bo'lishida azot atomining elektron orbitallarining gibridlanishi.

9. Konjugatsiyalangan bog'lanish tizimlarini o'z ichiga olgan va aromatik tabiiy birikmalarning tibbiy va biologik qiymati.

Mavzuni o'zlashtirish uchun boshlang'ich bilim darajasi (maktab kimyo kursi):

Elementlarning elektron konfiguratsiyasi (uglerod, kislorod, azot, vodorod, oltingugurt. Galogenlar), "orbital" tushunchasi, orbitallarning duragaylanishi va 2-davr element orbitallarining fazoviy yo'nalishi., Kimyoviy bog'lanish turlari, hosil bo'lish xususiyatlari. kovalent s-va p-bog'lar, elementlarning davr va guruhdagi elektron manfiyligining o'zgarishi, organik birikmalarning tasnifi va nomenklaturasining tamoyillari.

Organik molekulalar kovalent aloqalar orqali hosil bo'ladi. Kovalent bog'lanishlar ikkita atom yadrosi o'rtasida umumiy (sotsiallashgan) elektron juftligi tufayli paydo bo'ladi. Bu usul almashinuv mexanizmiga tegishli. Polar bo'lmagan va qutbli aloqalar hosil bo'ladi.

Polar bo'lmagan bog'lanishlar bu bog'lanish bog'laydigan ikkita atom o'rtasida elektron zichligining simmetrik taqsimlanishi bilan tavsiflanadi.

Polar bog'lanishlar elektron zichlikning assimetrik (bir xil bo'lmagan) taqsimlanishi bilan tavsiflanadi, u ko'proq elektron manfiy atom tomon siljiydi.


Elektromanfiylik seriyasi (pastga chizilgan)

A) elementlar: F> O> N> C1> Br> I ~~ S> C> H

B) uglerod atomi: C (sp)> C (sp 2)> ​​C (sp 3)

Kovalent bog'lanish ikki xil bo'lishi mumkin: sigma (s) va pi (p).

Organik molekulalarda sigma (s) aloqalari gibrid (gibridlangan) orbitallarda joylashgan elektronlar tomonidan hosil bo'ladi, elektron zichligi ularning bog'lanishining shartli chizig'idagi atomlar orasida joylashgan.

p -bog'lar (pi -bog'lar) ikkita gibridlanmagan p-orbitallar ustma-ust tushganda paydo bo'ladi. Ularning asosiy o'qlari bir-biriga parallel va s-bog'lanish chizig'iga perpendikulyar joylashgan. s va p - bog`larning birikmasi qo`sh (ko`p) bog` deyiladi, ikki juft elektrondan iborat. Uchlik bog'lanish uch juft elektrondan - bitta s - va ikkita p - bog'dan iborat.(Bioorganik birikmalarda juda kam uchraydi).

σ -Molekula skeletining shakllanishida bog'lanishlar ishtirok etadi, ular asosiy hisoblanadi va π -bog'larni qo'shimcha deb hisoblash mumkin, ammo molekulalarga maxsus kimyoviy xossalar beradi.

1.2. 6 S uglerod atomi orbitallarining gibridlanishi

Uglerod atomining qo'zg'atmagan holatining elektron konfiguratsiyasi

elektronlarning 1s 2 2s 2 2p 2 taqsimlanishi bilan ifodalanadi.

Biroq, bioorganik birikmalarda, shuningdek, ko'pgina noorganik moddalarda uglerod atomi to'rtga teng valentlikka ega.

2s elektronlardan birining erkin 2p orbitalga o'tishi mavjud. Uglerod atomining qo'zg'aluvchan holatlari paydo bo'lib, ular C sp 3, C sp 2, C sp sifatida belgilangan uchta gibrid holatni hosil qilish imkoniyatini yaratadi.

Gibrid orbital "sof" s, p, d-orbitallardan farq qiluvchi xususiyatlarga ega va ikki yoki undan ortiq turdagi gibridlanmagan orbitallarning "aralashmasi" dir..

Gibrid orbitallar faqat molekulalardagi atomlarga xosdir.

Gibridlanish tushunchasi 1931 yilda Nobel mukofoti sovrindori L.Pauling tomonidan kiritilgan.

Gibrid orbitallarning fazoda joylashishini ko'rib chiqing.

S s p 3 --- - - ---

Hayajonlangan holatda 4 ta ekvivalent gibrid orbital hosil bo'ladi. Bog'lanishlarning joylashishi muntazam tetraedrning markaziy burchaklari yo'nalishiga mos keladi, har qanday ikkita bog'lanish orasidagi burchak 109 0 28,.

Alkanlar va ularning hosilalari (spirtlar, haloalkanlar, aminlar)da barcha uglerod, kislorod, azot atomlari bir xil gibrid sp 3 holatda bo'ladi. Uglerod atomi to'rtta, azot atomi uchta, kislorod atomi ikkita kovalent hosil qiladi. σ -aloqa. Ushbu bog'lanishlar atrofida molekula qismlarining bir-biriga nisbatan erkin aylanishi mumkin.

Sp 2 qo'zg'aluvchan holatda uchta ekvivalent gibrid orbitallar paydo bo'ladi, ularda joylashgan elektronlar uchta hosil qiladi. σ - bir tekislikda joylashgan bog'lanishlar, bog'lanishlar orasidagi burchak 120 0 ga teng. Gibridlanmagan 2p - ikkita qo'shni atomning orbitallari hosil bo'ladi π -aloqa. U joylashgan tekislikka perpendikulyar joylashgan σ -aloqa. Bu holda p-elektronlarning o'zaro ta'siri "lateral qoplama" deb ataladi. Ko'p bog'lanish molekula qismlarining o'z atrofida erkin aylanishiga imkon bermaydi. Molekula qismlarining sobit joylashuvi ikkita geometrik planar izomerik shakllarning hosil bo'lishi bilan birga keladi: cis (cis) va trans (trans) izomerlar. (cis- lat- bir tomondan, trans- lat- bo'ylab).

π -aloqa

Qo'sh bog' bilan bog'langan atomlar sp 2 va gibridlanish holatidadir

alkenlarda, aromatik birikmalarda mavjud bo'lib, karbonil guruhini hosil qiladi

> C = O, azometin guruhi (imino guruhi) -CH = N-

sp 2 bilan - --- - ---

Organik birikmaning strukturaviy formulasi Lyuis tuzilmalari yordamida tasvirlangan (atomlar orasidagi har bir elektron juftlik chiziqcha bilan almashtiriladi)

C 2 H 6 CH 3 - CH 3 H H

1.3... Kovalent bog'lanishlarning qutblanishi

Kovalent qutbli bog'lanish elektron zichlikning notekis taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Elektron zichligining siljish yo'nalishini ko'rsatish uchun ikkita an'anaviy tasvir ishlatiladi.

Polar s - bog'lanish... Elektron zichligining siljishi aloqa liniyasi bo'ylab o'q bilan ko'rsatilgan. O'qning oxiri ko'proq elektronegativ atomga ishora qiladi. Qisman musbat va manfiy zaryadlarning ko'rinishi kerakli zaryad belgisi bilan "b" "delta" harfi yordamida ko'rsatiladi.

b + b- b + b + b- b + b-

CH 3 -> O<- Н СН 3 - >C1 CH 3 -> NH 2

metanol xlorometan aminometan (metilamin)

Polar p -bog'... Elektron zichligining siljishi pi bog'i ustidagi yarim doira (egri) o'q bilan ko'rsatilgan, shuningdek, ko'proq elektronegativ atom tomon yo'naltirilgan. ()

b + b- b + b-

H 2 C = O CH 3 - C === O

metanal |

CH 3 propanon -2

1. A, B, C birikmalarida uglerod, kislorod, azot atomlarining duragaylanish turini aniqlang. IUPAC nomenklatura qoidalaridan foydalanib birikmalarni ayting.

A. CH 3 -CH 2 - CH 2 -OH B. CH 2 = CH - CH 2 - CH = O

B. CH 3 - N H - C 2 H 5

2. (A - D) birikmalardagi barcha ko'rsatilgan bog'lanishlarning qutblanish yo'nalishini tavsiflovchi belgilarni belgilang.

A. CH 3 - Br B. C 2 H 5 - O - H C. CH 3 - NH - C 2 H 5

170762 0

Har bir atomda bir qancha elektronlar mavjud.

Kimyoviy reaktsiyalarga kirishgan atomlar elektronlarni beradi, oladi yoki ijtimoiylashtiradi va eng barqaror elektron konfiguratsiyaga erishadi. Eng barqaror - bu eng past energiyaga ega konfiguratsiya (asli gazlar atomlarida bo'lgani kabi). Bu naqsh “okteta qoidasi” deb ataladi (1-rasm).

Guruch. bitta.

Bu qoida hamma uchun amal qiladi havolalar turlari... Atomlar orasidagi elektron aloqalar ularga eng oddiy kristallardan tortib murakkab biomolekulalargacha barqaror tuzilmalar hosil qilish imkonini beradi va natijada tirik tizimlarni hosil qiladi. Ular kristallardan uzluksiz metabolizm bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, ko'plab kimyoviy reaktsiyalar mexanizmlarga muvofiq davom etadi elektron transfer, tanadagi energiya jarayonlarida muhim rol o'ynaydi.

Kimyoviy bog'lanish ikki yoki undan ortiq atomlar, ionlar, molekulalar yoki ularning har qanday birikmasini bir-biriga bog'lab turuvchi kuchdir..

Kimyoviy bog'lanishning tabiati universaldir: bu atomlarning tashqi qobig'idagi elektronlarning konfiguratsiyasi bilan belgilanadigan manfiy zaryadlangan elektronlar va musbat zaryadlangan yadrolar o'rtasidagi elektrostatik tortishish kuchi. Atomning kimyoviy bog'lanish hosil qilish qobiliyati deyiladi valentlik, yoki oksidlanish darajasi... Valentlik tushunchasi bilan bog'liq valent elektronlar- kimyoviy bog'larni hosil qiluvchi elektronlar, ya'ni eng yuqori energiyali orbitallarda joylashganlar. Shunga ko'ra, ushbu orbitallarni o'z ichiga olgan atomning tashqi qobig'i deyiladi valentlik qobig'i... Hozirgi vaqtda kimyoviy bog'lanish mavjudligini ko'rsatishning o'zi etarli emas, lekin uning turini aniqlashtirish kerak: ion, kovalent, dipol-dipol, metall.

Ulanishning birinchi turiionli ulanish

Lyuis va Kosselning elektron valentlik nazariyasiga ko'ra, atomlar barqaror elektron konfiguratsiyaga ikki yo'l bilan erishishlari mumkin: birinchidan, elektronlarni yo'qotish orqali kationlar, ikkinchidan, ularni egallash, aylantirish anionlar... Qarama-qarshi ishorali zaryadli ionlar orasidagi elektrostatik tortishish kuchi tufayli elektronning o'tkazilishi natijasida Kossel deb nomlangan kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi. elektrovalent"(Endi ular uni chaqirishadi ionli).

Bunday holda, anionlar va kationlar to'ldirilgan tashqi elektron qobig'i bilan barqaror elektron konfiguratsiyani hosil qiladi. Odatda ionli bog'lanishlar davriy tizimning T va II guruhlari kationlaridan va VI va VII guruhlardagi metall bo'lmagan elementlarning anionlaridan (mos ravishda 16 va 17 kichik guruhlar) hosil bo'ladi. xalkogenlar va halogenlar). Ion birikmalarining aloqalari to'yinmagan va yo'nalishsizdir, shuning uchun ular boshqa ionlar bilan elektrostatik o'zaro ta'sir qilish imkoniyatini saqlab qoladilar. Shaklda. 2 va 3-rasmlarda Kossel elektron uzatish modeliga mos keladigan ion bog'lanish misollari ko'rsatilgan.

Guruch. 2.

Guruch. 3. Natriy xlorid (NaCl) molekulasidagi ion aloqasi

Bu erda moddalarning tabiatdagi xatti-harakatlarini tushuntiruvchi ba'zi xususiyatlarni esga olish, xususan, kontseptsiyani ko'rib chiqish o'rinlidir. kislotalar va asoslar.

Bu moddalarning hammasining suvli eritmalari elektrolitlardir. Ular rangni turli yo'llar bilan o'zgartiradilar ko'rsatkichlar... Ko'rsatkichlarning ta'sir qilish mexanizmini F.V. Ostvald. U ko'rsatdiki, ko'rsatkichlar zaif kislotalar yoki asoslar bo'lib, ularning dissotsilanmagan va dissotsilangan holatlarida rangi har xil bo'ladi.

Bazalar kislotalarni zararsizlantirishga qodir. Barcha asoslar suvda erimaydi (masalan, tarkibida - OH guruhlari bo'lmagan ba'zi organik birikmalar erimaydi, xususan, trietilamin N (C 2 H 5) 3); eruvchan asoslar deyiladi ishqorlar.

Kislotalarning suvdagi eritmalari xarakterli reaksiyalarga kiradi:

a) metall oksidlari bilan - tuz va suv hosil bo'lishi bilan;

b) metallar bilan - tuz va vodorod hosil bo'lishi bilan;

v) karbonatlar bilan - tuz hosil bo'lishi bilan, CO 2 va N 2 O.

Kislota va asoslarning xossalari bir qancha nazariyalar bilan tavsiflanadi. S.A. nazariyasiga muvofiq. Arrhenius, kislota ionlarni hosil qilish uchun ajraladigan moddadir N+, asos esa ionlarni hosil qiladi U-. Bu nazariya gidroksil guruhlarga ega bo'lmagan organik asoslarning mavjudligini hisobga olmaydi.

ga muvofiq proton Bronsted va Louri nazariyasiga ko'ra, kislota proton beruvchi molekulalar yoki ionlarni o'z ichiga olgan moddadir ( donorlar protonlar), asos esa protonlarni qabul qiluvchi molekulalar yoki ionlardan tashkil topgan moddadir ( qabul qiluvchilar protonlar). E'tibor bering, suvli eritmalarda vodorod ionlari gidratlangan shaklda, ya'ni gidroniy ionlari shaklida mavjud. H 3 O+. Bu nazariya nafaqat suv va gidroksid ionlari bilan, balki erituvchisiz yoki suvsiz erituvchi bilan ham amalga oshiriladigan reaktsiyalarni tavsiflaydi.

Masalan, ammiak orasidagi reaksiyada NH 3 (zaif asos) va vodorod xlorid gaz fazasida qattiq ammoniy xloridni hosil qiladi va ikkita moddaning muvozanat aralashmasida har doim 4 ta zarracha bo'ladi, ulardan ikkitasi kislotalar, qolgan ikkitasi esa asosdir:

Ushbu muvozanat aralashmasi ikkita konjuge juft kislota va asoslardan iborat:

1)NH 4+ va NH 3

2) HCl va Sl

Bu erda har bir konjugat juftligida kislota va asos bir proton bilan farq qiladi. Har bir kislota u bilan konjugatsiyalangan asosga ega. Kuchli kislota kuchsiz konjugat asosga, kuchsiz kislota esa kuchli konjugat asosga mos keladi.

Bronsted-Lowri nazariyasi suvning biosfera hayotidagi rolining o'ziga xosligini tushuntirishga imkon beradi. Suv, u bilan o'zaro ta'sir qiluvchi moddaga qarab, kislota yoki asos xususiyatlarini ko'rsatishi mumkin. Masalan, sirka kislotaning suvdagi eritmalari bilan reaksiyalarda suv asos, ammiakning suvdagi eritmalari bilan esa kislota hisoblanadi.

1) CH 3 COOH + H 2 OH 3 O + + CH 3 COO-. Bu yerda sirka kislota molekulasi protonni suv molekulasiga beradi;

2) NH 3 + H 2 ONH 4 + + U-. Bu erda ammiak molekulasi suv molekulasidan protonni qabul qiladi.

Shunday qilib, suv ikkita konjuge juft hosil qilishi mumkin:

1) H 2 O(kislota) va U- (konjugat asos)

2) H 3 O+ (kislota) va H 2 O(konjugat asos).

Birinchi holda, suv proton beradi, ikkinchisida esa uni qabul qiladi.

Bu xususiyat deyiladi amfiprotonlik... Ham kislota, ham asos sifatida reaksiyaga kirisha oladigan moddalar deyiladi amfoter... Tirik tabiatda bunday moddalar tez-tez uchraydi. Masalan, aminokislotalar ham kislotalar, ham asoslar bilan tuzlar hosil qilish qobiliyatiga ega. Shuning uchun peptidlar mavjud metall ionlari bilan osongina koordinatsion birikmalar hosil qiladi.

Shunday qilib, ionli bog'lanishning xarakterli xususiyati - bu bog'lovchi elektronlar to'plamining yadrolardan biriga to'liq harakatlanishi. Bu shuni anglatadiki, ionlar orasida elektron zichligi deyarli nolga teng bo'lgan hudud mavjud.

Ulanishning ikkinchi turikovalent ulanish

Atomlar elektronlarni almashish orqali barqaror elektron konfiguratsiyalarni hosil qilishi mumkin.

Bunday bog'lanish bir juft elektron bir vaqtning o'zida ijtimoiylashtirilganda hosil bo'ladi. har biridan atom. Bunday holda, ijtimoiylashtirilgan bog'lanish elektronlari atomlar o'rtasida teng taqsimlanadi. Kovalent bog'lanishlarga misollar kiradi gomuklear diatomik molekulalar H 2 , N 2 , F 2. Allotroplar bir xil turdagi bog'lanishga ega. O 2 va ozon O 3 va ko'p atomli molekula S 8, shuningdek heteronukulyar molekulalar vodorod xlorid Hcl, karbonat angidrid CO 2, metan CH 4, etanol BILAN 2 N 5 U, oltingugurt geksaflorid SF 6, asetilen BILAN 2 N 2. Bu molekulalarning barchasi bir xil umumiy elektronlarga ega va ularning bog'lari bir xil tarzda to'yingan va yo'naltirilgan (4-rasm).

Biologlar uchun ikkita va uch bog'lanishdagi atomlarning kovalent radiuslari bitta bog'ga nisbatan kamayishi muhimdir.

Guruch. 4. Cl 2 molekulasidagi kovalent bog'lanish.

Ion va kovalent bog'lanish turlari mavjud bo'lgan ko'plab kimyoviy bog'lanish turlarining ikkita cheklovchi holatidir va amalda ko'pchilik bog'lanishlar oraliqdir.

Mendeleyev tizimining bir yoki turli davrlarining qarama-qarshi uchlarida joylashgan ikki elementning birikmalari asosan ionli bog'lanishlarni hosil qiladi. Elementlar davr ichida bir-biriga yaqinlashganda, ularning birikmalarining ion xarakteri kamayadi, kovalent xarakteri esa ortadi. Masalan, davriy jadvalning chap tomonidagi elementlarning galogenidlari va oksidlari asosan ionli bog'lanishlarni hosil qiladi ( NaCl, AgBr, BaSO 4, CaCO 3, KNO 3, CaO, NaOH) va jadvalning o'ng tomonidagi elementlarning bir xil birikmalari kovalent ( H 2 O, CO 2, NH 3, NO 2, CH 4, fenol C 6 H 5 OH, glyukoza C 6 H 12 O 6, etanol C 2 H 5 OH).

Kovalent bog'lanish, o'z navbatida, boshqa modifikatsiyaga ega.

Ko'p atomli ionlarda va murakkab biologik molekulalarda ikkala elektron ham faqatgina kelib chiqishi mumkin bitta atom. U deyiladi donor elektron juftlik. Ushbu juft elektronni donor bilan ijtimoiylashtiradigan atom deyiladi qabul qiluvchi elektron juftlik. Bunday kovalent bog'lanish deyiladi muvofiqlashtirish (donor-akseptor, yokidating) aloqa(5-rasm). Ushbu turdagi bog'lanish biologiya va tibbiyot uchun juda muhimdir, chunki metabolizm uchun eng muhim d-elementlarning kimyosi asosan koordinatsion aloqalar bilan tavsiflanadi.

Anjir. 5.

Qoida tariqasida, murakkab birikmada metall atomi elektron juftning qabul qiluvchi rolini bajaradi; aksincha, ion va kovalent aloqalar bilan metall atomi elektron donordir.

Kovalent bog'lanishning mohiyatini va uning xilma-xilligi - koordinatsion bog'lanishni GN tomonidan taklif qilingan boshqa kislotalar va asoslar nazariyasi yordamida oydinlashtirish mumkin. Lyuis. U Bronsted-Lowri nazariyasiga ko'ra "kislota" va "asos" atamalari tushunchasini biroz kengaytirdi. Lyuis nazariyasi murakkab ionlarning hosil boʻlish tabiatini va moddalarning nukleofil oʻrinbosar reaksiyalarida, yaʼni CS hosil boʻlishida ishtirokini tushuntiradi.

Lyuisning fikricha, kislota asosdan elektron juftni qabul qilib, kovalent boglanish hosil qila oladigan moddadir. Lyuis asosi - bu yagona elektron juftiga ega bo'lgan modda bo'lib, u elektronlar berib, Lyuiz kislotasi bilan kovalent bog' hosil qiladi.

Ya'ni, Lyuis nazariyasi kislota-asos reaktsiyalari doirasini protonlar umuman ishtirok etmaydigan reaktsiyalarga ham kengaytiradi. Bundan tashqari, ushbu nazariyaga ko'ra, protonning o'zi ham kislotadir, chunki u elektron juftini qabul qilishga qodir.

Shuning uchun bu nazariyaga ko'ra, kationlar Lyuis kislotalari, anionlar esa Lyuis asoslaridir. Bunga quyidagi reaktsiyalar misol bo'la oladi:

Yuqorida ta'kidlanganidek, moddalarning ionli va kovalentlarga bo'linishi nisbiydir, chunki kovalent molekulalarda elektronning metall atomlaridan akseptor atomlariga to'liq o'tishi sodir bo'lmaydi. Ion bog`li birikmalarda har bir ion qarama-qarshi belgili ionlarning elektr maydonida bo`ladi, shuning uchun ular o`zaro qutblanadi, qobiqlari deformatsiyalanadi.

Polarizatsiya qobiliyati ionning elektron tuzilishi, zaryadi va hajmi bilan aniqlanadi; u anionlar uchun kationlarga qaraganda yuqori. Kationlar orasida eng yuqori qutblanish qobiliyati kattaroq va kichikroq o'lchamli kationlarga tegishli, masalan, Hg 2+, Cd 2+, Pb 2+, Al 3+, Tl 3+... Kuchli polarizatsiya ta'siriga ega N+. Ion polarizatsiyasining ta'siri ikki tomonlama bo'lgani uchun ular hosil qilgan birikmalarning xususiyatlarini sezilarli darajada o'zgartiradi.

Ulanishning uchinchi turidipol-dipol ulanish

Ro'yxatda keltirilgan aloqa turlaridan tashqari, dipol-dipol ham mavjud molekulalararo o'zaro ta'sirlar deb ham ataladi vandervallar .

Ushbu o'zaro ta'sirlarning kuchi molekulalarning tabiatiga bog'liq.

O'zaro ta'sirning uch turi mavjud: doimiy dipol - doimiy dipol ( dipol-dipol diqqatga sazovor joylar); doimiy dipol - induktsiyalangan dipol ( induksiya diqqatga sazovor joylar); oniy dipol - induktsiyalangan dipol ( tarqatuvchi tortishish kuchi yoki London kuchlari; guruch. 6).

Guruch. 6.

Faqat qutbli kovalent aloqaga ega molekulalar ( HCl, NH 3, SO 2, H 2 O, C 6 H 5 Cl) va bog'lanish kuchi 1-2 ga teng munozara(1D = 3,338 × 10 - 30 kulon metr - Kl × m).

Biokimyoda bog'lanishning yana bir turi ajralib turadi - vodorod cheklovchi aloqa dipol-dipol diqqatga sazovor joy. Bu bog'lanish vodorod atomi va kichik elektronegativ atom, ko'pincha kislorod, ftor va azot o'rtasidagi tortishish natijasida hosil bo'ladi. Xuddi shunday elektronegativlikka ega bo'lgan yirik atomlar bilan (masalan, xlor va oltingugurt bilan) vodorod aloqasi ancha zaifdir. Vodorod atomi bitta muhim xususiyat bilan farqlanadi: bog'lovchi elektronlar orqaga tortilganda, uning yadrosi - proton ochiladi va elektronlar tomonidan ekranga tushishni to'xtatadi.

Shuning uchun atom katta dipolga aylanadi.

Vodorod bog'i, van der-Vaals bog'idan farqli o'laroq, nafaqat molekulalararo o'zaro ta'sirlar paytida, balki bir molekula ichida ham hosil bo'ladi - intramolekulyar vodorod aloqasi. Vodorod aloqalari biokimyoda muhim rol o'ynaydi, masalan, a-spiral shaklida oqsillar tuzilishini barqarorlashtirish yoki DNK qo'sh spiral hosil qilish uchun (7-rasm).

7-rasm.

Vodorod va van der-Vaals bog'lari ion, kovalent va koordinatsion bog'larga qaraganda ancha zaifdir. Molekulyar aloqalarning energiyasi jadvalda ko'rsatilgan. bitta.

1-jadval. Molekulalararo kuchlar energiyasi

Eslatma: Molekulyar oʻzaro taʼsirlar darajasi erish va bugʻlanish (qaynatish) entalpiyasini aks ettiradi. Ion birikmalari molekulalarni ajratishdan ko'ra ionlarni ajratish uchun sezilarli darajada ko'proq energiya talab qiladi. Ion birikmalarining erish entalpiyalari molekulyar birikmalarga qaraganda ancha yuqori.

To'rtinchi ulanish turimetall birikma

Va nihoyat, molekulalararo aloqalarning yana bir turi mavjud - metall: metallar panjarasining musbat ionlarining erkin elektronlar bilan bog'lanishi. Bunday aloqa turi biologik ob'ektlarda uchramaydi.

Bog'lanish turlarining qisqacha ko'rinishidan bitta tafsilot aniq bo'ladi: atom yoki metall ionining muhim parametri - elektron donor, shuningdek, atom - elektron qabul qiluvchi, uning hajmi.

Tafsilotlarga to‘xtamasdan shuni ta’kidlaymizki, atomlarning kovalent radiuslari, metallarning ion radiuslari va o‘zaro ta’sir qiluvchi molekulalarning van-der-Vaals radiuslari davriy sistema guruhlarida ularning tartib soni ortishi bilan ortib boradi. Bunday holda, ionlar radiuslarining qiymatlari eng kichik, van der Waals radiuslarining qiymatlari esa eng katta. Qoidaga ko'ra, guruh bo'ylab pastga siljishda barcha elementlarning radiusi kovalent va van der-vaals bo'yicha ortadi.

Biologlar va shifokorlar uchun eng muhimi muvofiqlashtirish(donor-akseptor) koordinatsion kimyo tomonidan ko'rib chiqiladigan bog'lanishlar.

Tibbiy bioanorganiklar. G.K. Barashkov