Đang tải... (xem toàn văn)
Cho biết về các khái niệm, điều kiện để có liên kết Hydro, kí hiệu và biểu diễn liên kết Hydro, phân loại của liên kết Hydro, ảnh hưởng của liên kết Hydro đến độ sôi, độ tan của các chất và hợp chất, một vài đặt trưng của liên kết Hydro so với các liên kết khác, ứng dụng và vai trò của liên kết Hydro trong nghiên cứu khoa học và trong đời sống xã hội hằng ngày. Một số hợp chất có chứa liên kết Hydro.
Bài tiểu luận NHỮNG HIỂU BIẾT VỀ LIÊN KẾT HYDRO MỤC LỤC I.KHÁI NIỆM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ LIÊN KẾT HYDRO 1.Khái niệm liên kết Hydro 2.Điều kiện để có liên kết Hydro II.KÍ HIỆU VÀ BIỂU DIỄN LIÊN KẾT HYDRO 1.Kí hiệu 2.Biểu diễn liên kết Hydro III.PHÂN LOẠI LIÊN KẾT HYDRO 1.Liên kết Hydro nội phân tử 2.Liên kết Hydro liên phân tử ( ngoại phân tử) IV.ẢNH HƯỞNG CỦA LIÊN KẾT HYDRO ĐẾN NHIỆT ĐỘ SÔI, ĐỘ TAN V.ĐẶC TRƯNG CỦA LIÊN KẾT HYDRO SO VỚI CÁC LIÊN KẾT KHÁC VIMỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ LIÊN KẾT HYDRO VII.ỨNG DỤNG VÀ VAI TRÒ CỦA LIÊN KẾT HYDRO I KHÁI NIỆM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ LIÊN KẾT HYDRO Khái niệm liên kết Hydro Liên kết Hydro liên kết yếu hình thành lực hút tĩnh điện Hydro (đã liên kết phân tử) với nguyên tử có độ âm điện mạnh có kích thước bé (N, O, F, S, Cl ) phân tử khác phân tử Điều kiện để có liên kết Hydro Trong hợp chất phải chứa H, H phải liên kết trực tiếp với nguyên tố có độ âm điện lớn nguyên tố có độ âm điện lớn phải có cặp e tự Chẳng hạn CH4, HCHO khơng có liên kết Hydro H khơng liên kết với ngun tố có độ âm điện lớn hay CH3COONH4 có H liên kết với N N khơng cặp electron tự Vì vậy, Hydrocacbon, andehit, dẫn xuất halogen, ete, este, khơng tạo liên kết Hydro Còn lại axit, rượu, phenol, aminoaxit, amin bậc một, amin bậc hai, H2O có liên kết hydro II KÍ HIỆU VÀ BIỂU DIỄN LIÊN KẾT HYDRO Kí hiệu Liên kết Hydro biểu diễn ba chấm ( ) 2 Biểu diễn liên kết Hydro Liên kết Hydro hình thành phân tử nội phân tử III PHÂN LOẠI LIÊN KẾT HYDRO Người ta chia liên kết Hydro thành hai loại: Liên kết Hydro nội phân tử liên kết Hydro liên phân tử( ngoại phân tử) Liên kết Hydro nội phân tử Là liên kết Hydro hình thành nhóm nguyên tử phân tử, dẫn tới vòng khép kín (vòng cua, chức chelat) Điều kiện để có liên kết Hydro nội phân tử hợp chất phải chứa hai nhóm chức trở lên, tạo thành liên kết Hydro phải tạo vòng cạnh Carboxylic acid dimers Liên kết Hydro liên phân tử ( ngoại phân tử) Là liên kết Hydro hình thành phân tử riêng rẽ (giống khác nhau) Nếu liên kết Hydro hình thành phân tử chất có tượng hội hợp phân tử Những hội hợp phân tử lưỡng phân, tam phân Liên kết Hydro hình thành phân tử chất khác ancol nước, ancol ether oxyd, amin nước Liên kết Hydro H2O NH3 IV ẢNH HƯỞNG CỦA LIÊN KẾT HYDRO ĐẾN NHIỆT ĐỘ SÔI, ĐỘ TAN Sự tồn liên kết Hydro có ảnh hưởng đến nhiều tính chất vật lý hợp chất độ sôi, độ tan( liên kết Hydro ancol có độ sơi cao thioalcol tương ứng phải tốn nhiều lượng phá vỡ liên kết) Liên kết Hydro đóng vai trò quan trọng q trình hồ tan( độ tan phụ thuộc vào khả chất tạo liên kết Hydro với dung mơi) Khi thường tạo thành sản phẩm tương tác solvat Một số chất hữu ancol, amin, acid carboxylic đầu dãy dễ tan nước chúng có khả tạo liên kết Hydro với nước V ĐẶC TRƯNG CỦA LIÊN KẾT HYDRO SO VỚI CÁC LIÊN KẾT KHÁC Liên kết Hydro mối liên kết phụ (hay mối liên kết thứ 2) nguyên tử H với nguyên tử có độ âm điện lớn (như F, O, N, S, Cl…) Tức nguyên tử Hydro linh động bị hút cặp e chưa liên kết nguyên tử có độ âm điện lớn khơng tính hoá trị số oxi hoá Liên kết Hydro hình thành phân tử loại hay phân tử khác loại phân tử (liên kết Hydro nội phân tử) Do có liên kết Hydro tạo thành dung dịch nên nhiệt độ sôi độ tan nước rượu axit hữu tăng lên rõ rệt so với hợp chất có khối lượng phân tử tương đương Trong dung dịch, vùng phân cực phân tử nước liền kề tạo liên kết Hydro với tạo nên sức căng bề mặt Khi khơng có nước, liên kết Hydro có lượng khoảng 3-7 kal/mol Liên kết Hydro liên kết yếu dễ dàng bị phân huỷ lượng nhỏ Lực liên kết Hydro lớn lực tương tác Van der Waals Khác với tương tác Van der Waals, liên kết Hydro có tính định hướng Liên kết Hydro trở nên mạnh nguyên tử H cho liên kết nguyên tử nhận liên kết đối diện trực tiếp với nhau, góc liên kết vượt 300 lực liên kết yếu nhiều VI MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ LIÊN KẾT HYDRO Các axit, rượu, phenol, aminoaxit, amin bậc một, amin bậc hai, H2O có liên kết Hydro -Liên kết Hydro etanol nước- F H F -Liên kết Hydro Hydro florua- H -Melamine (màu xanh) dễ dàng kết hợp với axit cyanuric (màu đỏ) qua liên kết Hydro tạo kiểu liên kết phân tử hình mái ngói, lắng đọng gây sỏi thận- VII ỨNG DỤNG VÀ VAI TRÒ CỦA LIÊN KẾT HYDRO Các liên kết Hydro có chiều dài xác định hướng xác định nên tạo thành hình dạng ổn định phân tử Liên kết Hydro có vai trò quan trọng việc tạo nên cấu trúc không gian phân tử sinh học, đặc biệt phân tử protein phân tử acid nucleic Trong protein, liên kết Hydro tạo nên cấu trúc bậc phân tử Trong acid nucleic, nucleotide chuỗi ADN hay phần khác chuỗi ARN liên kết với liên kết Hydro theo nguyên lý bổ sung để tạo nên phân tử ADN ARN.Tham gia cấu trúc ADN, ARN A liên kết với T liên kết Hydro, G liên kết với X liên kết Hydro, liên kết Hydro liên tục tạo thành với lượng lớn, tạo nên cấu trúc ADN vừa linh động vừa bền vững Tham gia vào cấu trúc bậc protein Vì vậy, liên kết Hydro có vai trò trì cấu trúc chức protein, ADN -Cấu tạo ADN- Liên kết hydro “chìa khóa” để điều chế thuốc Theo quy tắc Lipinski năm phần lớn thuốc hoạt động đường uống có xu hướng có từ đến 10 liên kết Hydro Những tương tác tồn trung tâm nitơ - hydro oxy - hydro Sự xuất đường hầm proton( đường hầm proton thường liên kết với liên kết Hydro) trình chép ADN cho chịu trách nhiệm đột biến tế bào Tính tan nước hay độ sơi cao nhiều hợp chất amoniac giải thích thơng qua liên kết Hydro Sự diện liên kết Hydro gây bất thường tiếp nối bình thường trạng thái vật chất số hỗn hợp hợp chất hóa học nhiệt độ tăng giảm Các hợp chất chất lỏng nhiệt độ định, sau rắn nhiệt độ tăng lên, cuối chất lỏng lần nhiệt độ tăng lên "khoảng thời gian bất thường" Cao su thông minh sử dụng liên kết Hydro làm phương tiện liên kết nó, để "hàn gắn" bị rách, liên kết Hydro xảy hai bề mặt polymer Các nguyên liệu thực phẩm carbohydrate bao gồm glucose, fructose sucrose, tất có nhóm OH chịu trách nhiệm liên kết Hydro Các tính chất kết dính sơn thuốc nhuộm phát triển nhờ liên kết Hydro, tương tự chất keo mật ong dính liên kết Hydro Liên kết Hydro quan trọng việc tạo sợi bông, tơ sợi tổng hợp cho quần áo Liên kết Hydro làm cho chúng cứng tạo độ bền kéo Làm chất tẩy rửa phần cực xà phòng chất tẩy rửa nước liên kết Hydro ... CÓ LIÊN KẾT HYDRO 1.Khái niệm liên kết Hydro 2.Điều kiện để có liên kết Hydro II.KÍ HIỆU VÀ BIỂU DIỄN LIÊN KẾT HYDRO 1.Kí hiệu 2.Biểu diễn liên kết Hydro III.PHÂN LOẠI LIÊN KẾT HYDRO 1 .Liên kết. .. Biểu diễn liên kết Hydro Liên kết Hydro hình thành phân tử nội phân tử III PHÂN LOẠI LIÊN KẾT HYDRO Người ta chia liên kết Hydro thành hai loại: Liên kết Hydro nội phân tử liên kết Hydro liên phân... ARN liên kết với liên kết Hydro theo nguyên lý bổ sung để tạo nên phân tử ADN ARN.Tham gia cấu trúc ADN, ARN A liên kết với T liên kết Hydro, G liên kết với X liên kết Hydro, liên kết Hydro liên