الرابطة الهيدروجينية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة
نموذج الروابط الهيدروجينية (1) بين جزيئات الماء
صورة مجهر القوة الذرية لجزيئات ثنائي إيميد حمض النفثالين رباعي الكربوكسيل على السيليكون المنتهي بالفضة، تتفاعل عبر روابط هيدروجينية، تم التقاطها عند 77 كلفن. [ 1 ] (الروابط الهيدروجينية في الصورة العلوية مبالغ فيها بسبب عيوب تقنية التصوير. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] )

في الكيمياء ، تُعدّ الرابطة الهيدروجينية نوعًا خاصًا من التفاعلات الجزيئية التي تُظهر طابعًا تساهميًا جزئيًا، ولا يمكن وصفها بأنها قوة كهروستاتيكية بحتة . تحدث هذه الرابطة عندما تتفاعل ذرة هيدروجين (H)، مرتبطة تساهميًا بذرة أو مجموعة مانحة ذات كهروسلبية أعلى ( Dn )، مع ذرة أخرى ذات كهروسلبية تحمل زوجًا إلكترونيًا حرًا - وهي مستقبل الرابطة الهيدروجينية ( Ac ). على عكس تفاعلات ثنائي القطب البسيطة ، تنشأ الرابطة الهيدروجينية من انتقال الشحنة (nB → σ*AH)، والتفاعلات المدارية ، وعدم التمركز الكمي ، مما يجعلها تفاعلًا مدعومًا بالرنين بدلًا من مجرد تجاذب كهروستاتيكي. [ 5 ]

يُستخدم الرمز Dn−H···Ac للدلالة على الرابطة الهيدروجينية ، حيث يُمثل الخط المتصل رابطة تساهمية قطبية، بينما تُشير النقاط الثلاث إلى الرابطة الهيدروجينية. [ 6 ] تحتوي مانحات الرابطة الهيدروجينية على ذرة هيدروجين بروتونية مرتبطة بذرة سالبة كهربائيًا مثل النيتروجين (N) والأكسجين (O) والفلور (F). أما مستقبلات الرابطة الهيدروجينية فتحتوي على زوج إلكتروني حر، مثل ذرة النيتروجين في الأمينات والأميدات ، وذرة الأكسجين في الكربوكسيلات والماء.

يُستخدم مصطلح "الرابطة الهيدروجينية" عمومًا للإشارة إلى التفاعلات المحددة جيدًا والموضعية ذات نقل الشحنة الكبير وتداخل المدارات، كما هو الحال في اقتران قواعد الحمض النووي أو الجليد. في المقابل، يُعد مصطلح "تفاعلات الترابط الهيدروجيني" مصطلحًا أوسع يُستخدم عندما يكون التفاعل أضعف أو أكثر ديناميكية أو غير موضعي، كما هو الحال في الماء السائل، والتجمعات فوق الجزيئية (مثل: الأغشية الدهنية ، وتفاعلات البروتين-بروتين )، أو تفاعلات CH···O الضعيفة. هذا التمييز ذو أهمية خاصة في علم الأحياء البنيوي ، وعلم المواد ، والكيمياء الحاسوبية ، حيث يمتد الترابط الهيدروجيني على نطاق واسع من التفاعلات الضعيفة الشبيهة بروابط فان دير فالس إلى الروابط التساهمية تقريبًا. [ 5 ]

يمكن أن تحدث الروابط الهيدروجينية بين جزيئات منفصلة (بين الجزيئات) أو داخل أجزاء مختلفة من الجزيء نفسه (داخل الجزيء). [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] وتختلف قوتها اختلافًا كبيرًا، اعتمادًا على الهندسة والبيئة وزوج المانح والمستقبل، وتتراوح عادةً من 4.2 إلى 167.4 كيلوجول/مول (1 إلى 40 كيلوكالوري/مول) . [ 11 ] وهذا يجعل الروابط الهيدروجينية أقوى من تفاعلات فان دير فالس، ولكنها أضعف عمومًا من الروابط التساهمية أو الأيونية .  

تلعب الروابط الهيدروجينية دورًا أساسيًا في الكيمياء والبيولوجيا وعلوم المواد. فهي مسؤولة عن ارتفاع درجة غليان الماء بشكل غير معتاد، واستقرار بنية البروتينات والأحماض النووية، وخصائص رئيسية لمواد مثل الورق والصوف والهيدروجيل. في الأنظمة البيولوجية، تُسهّل الروابط الهيدروجينية التعرف الجزيئي، وتحفيز الإنزيمات، وتضاعف الحمض النووي، بينما في علوم المواد، تُسهم في التجميع الذاتي والالتصاق والتنظيم فوق الجزيئي.

الترابط

مثال على الترابط الهيدروجيني بين الجزيئات في مركب ثنائي التجميع الذاتي . [ 12 ] يتم تمثيل الروابط الهيدروجينية بخطوط منقطة.
يساعد الترابط الهيدروجيني داخل الجزيء في أسيتيل أسيتون على استقرار التوتومير الإينولي .

التعريفات والخصائص العامة

في الرابطة الهيدروجينية، تُسمى الذرة ذات السالبية الكهربية العالية غير المرتبطة تساهميًا بالهيدروجين مستقبل البروتون، بينما تُسمى الذرة المرتبطة تساهميًا بالهيدروجين مانح البروتون. هذه التسمية موصى بها من قِبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC). [ 6 ] ذرة الهيدروجين في المانح بروتونية، ولذلك يمكنها أن تعمل كحمض لويس، بينما المستقبل هو قاعدة لويس. تُمثل الروابط الهيدروجينية بنظام H··· Y ، حيث تُمثل النقاط الرابطة الهيدروجينية. تُسمى السوائل التي تُظهر روابط هيدروجينية (مثل الماء) بالسوائل المرتبطة . [ 13 ]

أمثلة على المجموعات المانحة للرابطة الهيدروجينية (المانحة) والمجموعات المستقبلة للرابطة الهيدروجينية (المستقبلة)
ثنائي حلقي من حمض الأسيتيك؛ تمثل الخطوط الخضراء المتقطعة الروابط الهيدروجينية

تنشأ الروابط الهيدروجينية من مزيج من العوامل الكهروستاتيكية (تفاعلات متعددة الأقطاب مع متعددة الأقطاب وتفاعلات متعددة الأقطاب المستحثة)، والروابط التساهمية (انتقال الشحنة عن طريق تداخل المدارات)، وقوى التشتت ( قوى لندن ). [ 6 ]

في الروابط الهيدروجينية الأضعف، [ 14 ] تميل ذرات الهيدروجين إلى الارتباط بعناصر مثل الكبريت (S) أو الكلور (Cl)؛ حتى الكربون (C) يمكن أن يعمل كذرة مانحة، خاصةً عندما يكون الكربون أو أحد جيرانه سالبًا كهربائيًا (كما في الكلوروفورم والألدهيدات والأسيتيلينات الطرفية). [ 15 ] [ 16 ] تدريجيًا، تم إدراك وجود العديد من الأمثلة على الروابط الهيدروجينية الأضعف التي تشمل ذرات مانحة أخرى غير النيتروجين أو الأكسجين أو الفلور و/أو ذرات مستقبلة من الأسيتيل ذات كهرسلبية تقترب من كهرسلبية الهيدروجين (بدلاً من أن تكون أكثر كهرسلبية بكثير). على الرغم من ضعفها (حوالي 4.2 كيلوجول/مول (1 كيلوكالوري/مول) )، فإن تفاعلات الروابط الهيدروجينية "غير التقليدية" منتشرة على نطاق واسع وتؤثر على هياكل أنواع عديدة من المواد. [ 17 ]  

توسّع تعريف الرابطة الهيدروجينية تدريجيًا بمرور الوقت ليشمل هذه التفاعلات الجاذبة الأضعف. في عام 2011، أوصت مجموعة عمل تابعة للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) بتعريف حديث قائم على الأدلة للرابطة الهيدروجينية، ونُشر هذا التعريف في مجلة الاتحاد " الكيمياء البحتة والتطبيقية" . ويحدد هذا التعريف ما يلي:

الرابطة الهيدروجينية هي تفاعل تجاذبي بين ذرة هيدروجين من جزيء أو جزء جزيئي X−H حيث X أكثر كهرسلبية من H، وذرة أو مجموعة ذرات في نفس الجزيء أو جزيء آخر، حيث توجد أدلة على تكوين الرابطة. [ 18 ]

قوة الترابط

تتفاوت قوة الروابط الهيدروجينية من ضعيفة (1-2  كيلوجول/مول) إلى قوية (161.5  كيلوجول/مول في أيون ثنائي الفلوريد ، HF₂⁻ ) . [ 19 ] [ 20 ] تشمل قيم المحتوى الحراري النموذجية في البخار ما يلي : [ 21 ]

  • F−H · · · F − ( 161.5 kJ/mol (38.6 kcal/mol) ) )، كما هو موضح بشكل فريد بواسطة HF 2 -  
  • O−H · · · N ( 29 كيلوجول/مول (6.9 كيلوكالوري/مول) )، الماء-الأمونيا الموضح  
  • O−H · · · O ( 21 كيلوجول/مول (5.0 كيلوكالوري/مول) )، موضح في الماء-الماء، الكحول-الكحول  
  • N−H · · · N ( 13 كيلوجول/مول (3.1 كيلوكالوري/مول) )، موضح بواسطة الأمونيا-الأمونيا  
  • N−H · · · O ( 8 كيلوجول/مول (1.9 كيلوكالوري/مول) ) ، ماء-أميد موضح  
  • OH + 3 · · · OH 2 ( 18 kJ/mol (4.3 kcal/mol) ) [ 22 ]  

غالبًا ما تُقيّم قوة الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات بقياسات التوازن بين الجزيئات التي تحتوي على وحدات مانحة و/أو مستقبلة، وغالبًا ما يكون ذلك في المحلول. [ 23 ] ويمكن دراسة قوة الروابط الهيدروجينية داخل الجزيء الواحد من خلال دراسة التوازن بين المتماثلات الفراغية التي تحتوي على روابط هيدروجينية وتلك التي لا تحتوي عليها. وتُعدّ تقنية علم البلورات ، وأحيانًا مطيافية الرنين النووي المغناطيسي، أهم طريقة لتحديد الروابط الهيدروجينية حتى في الجزيئات المعقدة . ويمكن اعتبار التفاصيل البنيوية، ولا سيما المسافات بين المانح والمستقبل التي تقل عن مجموع أنصاف أقطار فان دير فالس، مؤشرًا على قوة الرابطة الهيدروجينية. يُقدّم أحد المخططات التصنيف التالي، وهو تصنيف تعسفي إلى حد ما: تُعتبر تلك التي تتراوح قيمتها بين 63 و167 كيلوجول/مول (15 إلى 40 كيلوكالوري/مول) ، وبين 21 و63 كيلوجول/مول (5 إلى 15 كيلوكالوري/مول) ، وبين 0 و21 كيلوجول/مول (0 إلى 5 كيلوكالوري/مول) قوية، ومتوسطة، وضعيفة على التوالي. [ 20 ]      

الروابط الهيدروجينية التي تشمل روابط C-H نادرة وضعيفة للغاية. [ 24 ]

الرابطة الهيدروجينية بمساعدة الرنين

الرابطة الهيدروجينية المدعومة بالرنين (يُشار إليها اختصارًا بـ RAHB) هي نوع قوي من الروابط الهيدروجينية. وتتميز بانتشار الإلكترونات π الذي يشمل ذرة الهيدروجين، ولا يمكن وصفها بدقة باستخدام النموذج الكهروستاتيكي وحده. وقد اقتُرح هذا الوصف للرابطة الهيدروجينية لتفسير المسافات القصيرة غير المعتادة التي تُلاحظ عادةً بين O=C−OH · · · أو · · · O=C−C=C−OH . [ 25 ]

التفاصيل الهيكلية

تبلغ المسافة بين X وH عادةً حوالي 110 بيكومتر، بينما تتراوح المسافة بين H وY بين 160 و 200 بيكومتر . ويبلغ الطول النموذجي للرابطة الهيدروجينية في الماء 197 بيكومتر. وتعتمد زاوية الرابطة المثالية على طبيعة مانح الرابطة الهيدروجينية. وقد تم تحديد زوايا الروابط الهيدروجينية التالية تجريبياً بين حمض الهيدروفلوريك المانح ومستقبلات مختلفة: [ 26 ]   

متقبل···مانحهندسة VSEPRزاوية
HCN · · · HFزاوية C≡N···H: خطية180 درجة
H₂CO · · · HF​​زاوية C=O···H: مثلث مستوٍ120 درجة
H₂O · · · HF​​زاوية HO···H: هرمية46 درجة
H 2 S · · · HFزاوية HS···H: هرمية89 درجة
SO 2 · · · HFزاوية S=O···H: مثلثية145 درجة

التحليل الطيفي

تُكشف الروابط الهيدروجينية القوية من خلال انزياحات نحو المجال المغناطيسي الأقل في طيف الرنين النووي المغناطيسي للبروتون . على سبيل المثال، يظهر البروتون الحمضي في المتصاوغ الإينولي لأسيتيل أسيتون عند ⁠دلتاح{\displaystyle \delta _{\text{H}}}15.5  ، وهو ما يعادل حوالي 10 جزء في المليون باتجاه المجال المغناطيسي الأقل من الكحول التقليدي. [ 27 ]

في طيف الأشعة تحت الحمراء، يؤدي تكوين الروابط الهيدروجينية إلى انزياح تردد تمدد الرابطة X-H نحو طاقة أقل (أي انخفاض تردد الاهتزاز). ويعكس هذا الانزياح ضعفًا في الرابطة X-H . تُظهر بعض الروابط الهيدروجينية - الروابط الهيدروجينية غير الصحيحة - انزياحًا نحو الأزرق في تردد تمدد الرابطة X-H وانخفاضًا في طول الرابطة. [ 28 ] يمكن أيضًا قياس الروابط الهيدروجينية من خلال انزياحات أنماط الاهتزاز في طيف الأشعة تحت الحمراء للمستقبل. ينزاح نمط الأميد I لمجموعات الكربونيل في السلسلة الرئيسية للحلزونات ألفا نحو ترددات أقل عند تكوينها روابط هيدروجينية مع مجموعات الهيدروكسيل في السلاسل الجانبية. [ 29 ] يمكن دراسة ديناميكيات بنية الروابط الهيدروجينية في الماء من خلال اهتزاز تمدد الرابطة OH هذا. [ 30 ] في شبكة الروابط الهيدروجينية في البلورات البلاستيكية الأيونية العضوية البروتونية (POIPCs)، وهي نوع من مواد تغيير الطور التي تُظهر تحولات طورية صلبة-صلبة قبل الانصهار، يمكن أن يكشف التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ذو ​​درجة الحرارة المتغيرة عن اعتماد الروابط الهيدروجينية على درجة الحرارة وديناميكيات كل من الأنيونات والكاتيونات. [ 31 ] يبدو أن الضعف المفاجئ للروابط الهيدروجينية أثناء التحول الطوري الصلب-الصلب مرتبط ببدء اضطراب التوجيه أو الدوران للأيونات. [ 31 ]

الاعتبارات النظرية

تُعدّ الرابطة الهيدروجينية ذات أهمية نظرية مستمرة. [ 32 ] ووفقًا لوصف حديث، فإن الرابطة O:H−O تجمع بين كلٍّ من الزوج الإلكتروني الحر بين جزيئي O:H (":") والرابطة التساهمية القطبية داخل جزيء H−O المرتبطة بالتنافر بين ذرتي الأكسجين . [ 33 ]

كشفت حسابات الكيمياء الكمية لثوابت الجهد بين البقايا ذات الصلة ( ثوابت الامتثال ) عن اختلافات كبيرة بين روابط الهيدروجين الفردية من النوع نفسه. على سبيل المثال، رابطة الهيدروجين المركزية بين بقايا الجوانين والسيتوزين N−H · · · N أقوى بكثير مقارنةً برابطة N−H · · · N بين زوج الأدينين والثايمين. [ 34 ]

نظريًا، يمكن تقييم قوة الرابطة الهيدروجينية باستخدام مؤشر NCI، وهو مؤشر التفاعلات غير التساهمية ، والذي يسمح بتصور هذه التفاعلات غير التساهمية ، كما يشير اسمه، باستخدام كثافة الإلكترون للنظام.

تشير تفسيرات التباينات في مخطط كومبتون للجليد العادي إلى أن الرابطة الهيدروجينية تساهمية جزئياً. [ 35 ] ومع ذلك، فقد تم التشكيك في هذا التفسير [ 36 ] وتم توضيحه لاحقاً. [ 37 ]

بشكل عام، يمكن اعتبار الرابطة الهيدروجينية مجالًا قياسيًا كهروستاتيكيًا يعتمد على المقياس ، وينشأ بين رابطتين أو أكثر بين الجزيئات. يختلف هذا قليلًا عن حالات الارتباط داخل الجزيء ، مثل الروابط التساهمية أو الأيونية . مع ذلك، تظل الرابطة الهيدروجينية ظاهرة ارتباط في الغالب ، نظرًا لأن مجموع طاقة التفاعل سالب. اقترح لينوس باولينغ في نظريته الأولية للرابطة الهيدروجينية أن لها طبيعة تساهمية جزئية. بقي هذا التفسير مثيرًا للجدل حتى أثبتت تقنيات الرنين المغناطيسي النووي انتقال المعلومات بين النوى المرتبطة بروابط هيدروجينية، وهو إنجاز لا يمكن تحقيقه إلا إذا احتوت الرابطة الهيدروجينية على بعض الخصائص التساهمية. [ 38 ]

تاريخ

كان مفهوم الرابطة الهيدروجينية في السابق صعب الفهم. [ 39 ] يُنسب الفضل إلى لينوس باولينغ في أول ذكر للرابطة الهيدروجينية إلى تي إس مور وتي إف وينميل، وذلك في عام 1912. [ 40 ] [ 41 ] استخدم مور ووينميل الرابطة الهيدروجينية لتفسير حقيقة أن هيدروكسيد ثلاثي ميثيل الأمونيوم قاعدة أضعف من هيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم . وجاء وصف الرابطة الهيدروجينية في سياقها الأكثر شيوعًا، وهو الماء، بعد بضع سنوات، في عام 1920، من لاتيمر وروديبوش. [ 42 ] في تلك الورقة، استشهد لاتيمر وروديبوش بعمل زميلهم العالم في مختبرهم، موريس لويال هيغنز ، قائلين: "استخدم السيد هيغنز من هذا المختبر، في عمل لم يُنشر بعد، فكرة وجود نواة هيدروجينية محصورة بين ذرتين كنظرية فيما يتعلق ببعض المركبات العضوية."

الروابط الهيدروجينية في الجزيئات الصغيرة

البنية البلورية للجليد السداسي. تشير الخطوط الرمادية المتقطعة إلى الروابط الهيدروجينية.
بنية نيكل ثنائي (ثنائي ميثيل جليوكسيمات) ، والتي تتميز برابطتين هيدروجينيتين خطيتين.

ماء

يُعدّ الرابط الهيدروجيني بين جزيئات الماء مثالًا شائعًا . يتكون جزيء الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. أبسط مثال على ذلك هو زوج من جزيئات الماء تربط بينهما رابطة هيدروجينية واحدة، ويُسمى هذا الزوج ثنائي الماء ، ويُستخدم غالبًا كنظام نموذجي. عند وجود عدد أكبر من الجزيئات، كما هو الحال في الماء السائل، يصبح تكوين المزيد من الروابط ممكنًا لأن ذرة الأكسجين في جزيء الماء تمتلك زوجين من الإلكترونات غير الرابطة، يمكن لكل منهما تكوين رابطة هيدروجينية مع ذرة هيدروجين في جزيء ماء آخر. يمكن أن يتكرر هذا الأمر بحيث يرتبط كل جزيء ماء برابطة هيدروجينية مع ما يصل إلى أربعة جزيئات أخرى، كما هو موضح في الشكل (اثنان من خلال زوجي الإلكترونات غير الرابطة، واثنان من خلال ذرتي الهيدروجين). يؤثر الترابط الهيدروجيني بشكل كبير على البنية البلورية للجليد ، مما يساعد على تكوين شبكة سداسية مفتوحة. كثافة الجليد أقل من كثافة الماء عند نفس درجة الحرارة؛ لذلك، يطفو الماء في حالته الصلبة على سطح الماء السائل، على عكس معظم المواد الأخرى.

يعود ارتفاع درجة غليان الماء السائل إلى العدد الكبير من الروابط الهيدروجينية التي يمكن أن تشكلها كل جزيئة، مقارنةً بكتلتها الجزيئية المنخفضة . ونظرًا لصعوبة كسر هذه الروابط، يتميز الماء بدرجة غليان وانصهار ولزوجة عالية جدًا مقارنةً بالسوائل المشابهة الأخرى التي لا ترتبط بروابط هيدروجينية. ويُعدّ الماء فريدًا من نوعه لأن ذرة الأكسجين فيه تحتوي على زوجين من الإلكترونات غير الرابطة وذرتي هيدروجين، مما يعني أن العدد الإجمالي للروابط في جزيئة الماء يصل إلى أربع روابط. [ 43 ]

يتفاوت عدد الروابط الهيدروجينية التي تُشكلها جزيئات الماء السائل مع مرور الوقت وتغير درجة الحرارة. [ 44 ] من خلال محاكاة الماء السائل باستخدام برنامج TIP4P  عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، قُدِّر أن كل جزيء ماء يُشارك في 3.59 رابطة هيدروجينية في المتوسط. عند درجة حرارة 100  درجة مئوية، ينخفض ​​هذا العدد إلى 3.24 نتيجةً لزيادة الحركة الجزيئية وانخفاض الكثافة، بينما عند درجة حرارة 0  درجة مئوية، يرتفع متوسط ​​عدد الروابط الهيدروجينية إلى 3.69. [ 44 ] وجدت دراسة أخرى عددًا أقل بكثير من الروابط الهيدروجينية: 2.357 عند درجة حرارة 25  درجة مئوية. [ 45 ] مع ذلك، فإن تحديد الروابط الهيدروجينية وحسابها ليس بالأمر البسيط.

نظرًا لقدرة الماء على تكوين روابط هيدروجينية مع مانحات ومستقبلات البروتونات في المذاب، فإنه قد يثبط تنافسيًا تكوين الروابط الهيدروجينية بين جزيئات المذاب أو داخلها. ونتيجةً لذلك، فإن الروابط الهيدروجينية بين جزيئات المذاب أو داخلها في الماء تكون دائمًا تقريبًا غير مفضلة مقارنةً بالروابط الهيدروجينية بين الماء ومانحات ومستقبلات الروابط الهيدروجينية في تلك المذابات. [ 46 ] يبلغ متوسط ​​عمر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء 10⁻¹¹ ثانية ، أو 10 بيكو ثانية. [ 47 ]

الروابط الهيدروجينية المتشعبة والمفرطة التنسيق في الماء

يمكن لذرة هيدروجين واحدة أن تشارك في رابطتين هيدروجينيتين. يُطلق على هذا النوع من الروابط اسم "الرابطة المتشعبة" (أو "الرابطة ذات الفرعين"). ويمكن أن توجد، على سبيل المثال، في الجزيئات العضوية المعقدة. [ 48 ] وقد أشير إلى أن ذرة الهيدروجين المتشعبة تُعد خطوة أساسية في إعادة توجيه جزيئات الماء. [ 49 ]

من المرجح أن تشكل الروابط الهيدروجينية من نوع المستقبل (التي تنتهي على أزواج الإلكترونات الحرة للأكسجين) تفرعًا (يسمى الأكسجين المنسق بشكل زائد، OCO) أكثر من الروابط الهيدروجينية من نوع المانح، التي تبدأ على ذرات الهيدروجين لنفس ذرة الأكسجين. [ 50 ]

سوائل أخرى

فعلى سبيل المثال، لا يستطيع فلوريد الهيدروجين - الذي يحتوي على ثلاثة أزواج إلكترونية حرة على ذرة الفلور وذرة هيدروجين واحدة فقط - تكوين سوى رابطتين. أما الأمونيا فتواجه مشكلة معاكسة: ثلاث ذرات هيدروجين وزوج إلكتروني حر واحد فقط.

ح-F⋅⋅⋅ح-F⋅⋅⋅ح-F{\displaystyle {\ce {HF***HF***HF}}}

مظاهر أخرى للترابط الهيدروجيني للمذيب

  • يمكن تفسير الزيادة في درجة الانصهار ، ودرجة الغليان ، والذوبانية ، ولزوجة العديد من المركبات من خلال مفهوم الرابطة الهيدروجينية.
  • الانزيوتروبية السالبة لمخاليط فلوريد الهيدروجين والماء.
  • إن حقيقة أن الجليد أقل كثافة من الماء السائل تعود إلى بنية بلورية مستقرة بواسطة روابط هيدروجينية.
  • تتميز NH3 و H2O و HF بنقاط غليان أعلى بشكل كبير مقارنة بالنظائر الأثقل PH3 و H2S و HCl ، حيث يكون الترابط الهيدروجيني غائبًا.
  • لزوجة حمض الفوسفوريك اللامائي والجلسرين .
  • تكوين ثنائي الوحدات في الأحماض الكربوكسيلية وتكوين سداسي الوحدات في فلوريد الهيدروجين ، والذي يحدث حتى في الحالة الغازية، مما يؤدي إلى انحرافات كبيرة عن قانون الغاز المثالي .
  • تكوين خماسي من الماء والكحولات في المذيبات غير القطبية.

الروابط الهيدروجينية في البوليمرات

تلعب الروابط الهيدروجينية دورًا هامًا في تحديد البنية ثلاثية الأبعاد والخصائص التي تتمتع بها العديد من البروتينات. بالمقارنة مع روابط C−C و C−O و C−N التي تُكوّن معظم البوليمرات، فإن الروابط الهيدروجينية أضعف بكثير، ربما بنسبة 5% فقط من قوتها. لذا، يمكن كسر الروابط الهيدروجينية كيميائيًا أو ميكانيكيًا مع الحفاظ على البنية الأساسية لسلسلة البوليمر. هذا التدرج في قوة الروابط (حيث تكون الروابط التساهمية أقوى من الروابط الهيدروجينية، التي بدورها أقوى من قوى فان دير فالس) له أهمية في خصائص العديد من المواد. [ 51 ]

الحمض النووي

بنية جزء من اللولب المزدوج للحمض النووي
الرابطة الهيدروجينية بين الجوانين والسيتوزين ، أحد نوعي أزواج القواعد في الحمض النووي DNA

في هذه الجزيئات الكبيرة، يؤدي الترابط بين أجزاء الجزيء نفسه إلى طيه في شكل محدد، مما يساعد في تحديد دوره الفيزيولوجي أو الكيميائي الحيوي. على سبيل المثال، يعود التركيب الحلزوني المزدوج للحمض النووي DNA إلى حد كبير إلى الروابط الهيدروجينية بين أزواج قواعده (بالإضافة إلى تفاعلات تكديس باي )، والتي تربط أحد خيوط الحمض النووي المتكاملة بالآخر وتُمكّن عملية التضاعف .

البروتينات

في البنية الثانوية للبروتينات ، تتشكل روابط هيدروجينية بين ذرات الأكسجين في السلسلة الرئيسية وذرات الهيدروجين في مجموعة الأميد . عندما تكون المسافة بين بقايا الأحماض الأمينية المشاركة في الرابطة الهيدروجينية منتظمة بين الموضعين i و i + 4 ، يتشكل حلزون ألفا . وعندما تكون المسافة أقل، بين الموضعين i و i + 3 ، يتشكل حلزون 3 10. وعندما يرتبط سلسلتان بروابط هيدروجينية تشمل بقايا متناوبة على كل سلسلة مشاركة، تتشكل صفيحة بيتا . كما تلعب الروابط الهيدروجينية دورًا في تكوين البنية الثالثية للبروتين من خلال تفاعل المجموعات الجانبية (انظر أيضًا: طي البروتين ).

تُعدّ أنظمة الروابط الهيدروجينية المتشعبة شائعة في البروتينات الغشائية الحلزونية ألفا، حيث تتواجد مجموعة الأميد C=O في السلسلة الرئيسية للحمض الأميني i كمستقبل للرابطة الهيدروجينية، بينما تتواجد مجموعتان مانحتان للرابطة الهيدروجينية من الحمض الأميني i + 4 : مجموعة الأميد N-H في السلسلة الرئيسية، ومجموعة الهيدروكسيل أو الثيول H + في السلسلة الجانبية . تبلغ طاقة التفضيل لنظام الرابطة الهيدروجينية المتشعبة للهيدروكسيل أو الثيول -14 أو 167 كيلوجول/مول (-3.4 أو 40 كيلوكالوري /مول) على التوالي. يوفر هذا النوع من الروابط الهيدروجينية المتشعبة شريكًا للرابطة الهيدروجينية داخل الحلزون للسلاسل الجانبية القطبية، مثل السيرين والثريونين والسيستين ، ضمن البيئات الغشائية الكارهة للماء. [ 29 ]  

يرتبط دور الروابط الهيدروجينية في طي البروتين أيضًا باستقرار البروتين الناتج عن المواد المذابة. تعمل المواد المذابة الواقية، مثل التريهالوز والسوربيتول ، على تحويل توازن طي البروتين نحو الحالة المطوية، وذلك بطريقة تعتمد على التركيز. في حين أن التفسير السائد لعمل المواد المذابة يعتمد على تأثيرات الحجم المستبعد ذات الطبيعة الإنتروبية، فقد أظهرت تجارب الاستقطاب الدائري (CD) أن المواد المذابة تعمل من خلال تأثير إنثالبي. [ 52 ] لا تزال الآلية الجزيئية لدورها في استقرار البروتين غير واضحة تمامًا، على الرغم من اقتراح العديد من الآليات. تشير محاكاة الديناميكا الجزيئية الحاسوبية إلى أن المواد المذابة تعمل على استقرار البروتينات عن طريق تعديل الروابط الهيدروجينية في طبقة ترطيب البروتين. [ 53 ]

أظهرت العديد من الدراسات أن الروابط الهيدروجينية تلعب دورًا هامًا في استقرار الوحدات الفرعية في البروتينات متعددة الوحدات. فعلى سبيل المثال، كشفت دراسة أجريت على إنزيم نازع هيدروجين السوربيتول عن شبكة روابط هيدروجينية مهمة تعمل على تثبيت البنية الرباعية ضمن عائلة بروتينات نازع هيدروجين السوربيتول في الثدييات. [ 54 ]

الرابطة الهيدروجينية في العمود الفقري للبروتين، والتي لا تكون محمية تمامًا من هجوم الماء، تُسمى ديهيدرون. تعمل الديهيدرونات على تعزيز إزالة الماء من خلال ارتباط البروتينات أو الليجاندات. يُحسّن الجفاف الخارجي التفاعل الكهروستاتيكي بين مجموعتي الأميد والكربونيل عن طريق إزالة الحماية عن شحناتهما الجزئية . علاوة على ذلك، يُثبّت الجفاف الرابطة الهيدروجينية عن طريق زعزعة استقرار الحالة غير المرتبطة المكونة من شحنات معزولة مجففة . [ 55 ]

الصوف ، كونه أليافاً بروتينية، يتماسك بفضل الروابط الهيدروجينية، مما يجعله ينكمش عند شده. مع ذلك، فإن الغسيل في درجات حرارة عالية قد يؤدي إلى كسر هذه الروابط الهيدروجينية بشكل دائم، وقد يفقد الثوب شكله نهائياً. [ 56 ]

بوليمرات أخرى

بنية بارا-أراميد
خيط من السليلوز (التكوين I α )، يوضح الروابط الهيدروجينية (المتقطعة) داخل جزيئات السليلوز وبينها.

تتأثر خصائص العديد من البوليمرات بالروابط الهيدروجينية داخل السلاسل أو بينها. ومن الأمثلة البارزة على ذلك السليلوز والألياف المشتقة منه، مثل القطن والكتان . في النايلون ، تربط الروابط الهيدروجينية بين مجموعة الكربونيل ومجموعة الأميد NH السلاسل المتجاورة بفعالية، مما يمنح المادة قوة ميكانيكية. كما تؤثر الروابط الهيدروجينية على ألياف الأراميد ، حيث تعمل على تثبيت السلاسل الخطية جانبيًا. وتصطف محاور السلاسل على طول محور الليف، مما يجعل الألياف شديدة الصلابة والقوة. تجعل شبكات الروابط الهيدروجينية كلا البوليمرين حساسين لمستويات الرطوبة في الجو، لأن جزيئات الماء يمكن أن تنتشر إلى السطح وتُخلّ بالشبكة. بعض البوليمرات أكثر حساسية من غيرها. فالنايلون أكثر حساسية من الأراميد ، والنايلون 6 أكثر حساسية من النايلون 11 .

رابطة هيدروجينية متناظرة

الرابطة الهيدروجينية المتناظرة هي نوع خاص من الروابط الهيدروجينية، حيث يقع البروتون في منتصف المسافة تمامًا بين ذرتين متطابقتين. وتكون قوة الرابطة متساوية مع كلتا الذرتين. وهي مثال على رابطة ثلاثية المراكز رباعية الإلكترونات . هذا النوع من الروابط أقوى بكثير من الرابطة الهيدروجينية "العادية". رتبة الرابطة الفعالة هي 0.5، لذا فإن قوتها تُقارن بقوة الرابطة التساهمية. تُلاحظ هذه الرابطة في الجليد تحت ضغط عالٍ، وكذلك في الحالة الصلبة للعديد من الأحماض اللامائية مثل حمض الهيدروفلوريك وحمض الفورميك تحت ضغط عالٍ . كما تُلاحظ أيضًا في أيون ثنائي الفلوريد [ F ··· H ··· F ] − . بسبب القيود الفراغية الشديدة، فإن الشكل البروتوني لـ Proton Sponge (1,8-bis(dimethylamino)naphthalene) ومشتقاته يحتوي أيضًا على روابط هيدروجينية متناظرة ( [N···H··· N ] + ) ، [ 57 ] على الرغم من أن التجميع في حالة Proton Sponge البروتوني يكون منحنيًا. [ 58 ]

رابطة ثنائي الهيدروجين

يمكن مقارنة الرابطة الهيدروجينية برابطة ثنائي الهيدروجين ، وهي رابطة جزيئية بين ذرات الهيدروجين. عُرفت هذه البنى منذ فترة، ووُصفت بدقة باستخدام علم البلورات ؛ [ 59 ] ومع ذلك، لا يزال فهم علاقتها بالرابطة الهيدروجينية التقليدية، والرابطة الأيونية ، والرابطة التساهمية غير واضح. عمومًا، تتميز الرابطة الهيدروجينية بوجود مستقبل بروتون، وهو زوج إلكتروني حر في ذرات غير فلزية (خاصةً في النيتروجين ومجموعات الكالكوجين ). في بعض الحالات، قد تكون مستقبلات البروتون هذه روابط باي أو معقدات فلزية . أما في رابطة ثنائي الهيدروجين، فيعمل هيدريد الفلز كمستقبل للبروتون، مُشكلاً بذلك تفاعل هيدروجين-هيدروجين. وقد أظهر حيود النيوترونات أن الهندسة الجزيئية لهذه المعقدات تُشابه الروابط الهيدروجينية، حيث يتكيف طول الرابطة بشكل كبير مع نظام المعقد الفلزي/مانح الهيدروجين. [ 59 ]

تطبيق على الأدوية

تُعدّ الرابطة الهيدروجينية ذات أهمية في تصميم الأدوية. وفقًا لقاعدة ليبينسكي الخماسية، فإنّ معظم الأدوية الفعّالة عن طريق الفم لا تحتوي على أكثر من خمسة مانحين للرابطة الهيدروجينية وأقل من عشرة مستقبلات لها. وتوجد هذه التفاعلات بين مراكز النيتروجين والهيدروجين ، والأكسجين والهيدروجين . [ 60 ] مع ذلك، لا تلتزم العديد من الأدوية بهذه "القواعد". [ 61 ]

مراجع

  1. ↑ سويتمان، أ.م.؛ جارفيس، س.ب.؛ سانغ، هونغكيان؛ ليكاس، إ.؛ راهي، ب.؛ وانغ، يو.؛ وانغ، جيانبو.؛ تشامبنيس، ن.ر.؛ كانتوروفيتش، ل.؛ موريارتي، ب. (2014). "رسم خريطة مجال القوة لتجمع بروابط هيدروجينية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 5 3931. Bibcode : 2014NatCo...5.3931S . doi : 10.1038/ncomms4931 . PMC 4050271. PMID 24875276 .  
  2. ↑ هابالا، بروكوب؛ كيتشين، جورجي؛ فاغنر، كريستيان؛ تاوتز، ف. ستيفان؛ تيميروف، روسلان؛ يلينك، بافيل (19 أغسطس/آب 2014). "آلية التصوير عالي الدقة باستخدام مجهر المسح النفقي/مجهر القوة الذرية مع رؤوس وظيفية". مجلة Physical Review B. 90 ( 8) 085421. arXiv : 1406.3562 . Bibcode : 2014PhRvB..90h5421H . doi : 10.1103/PhysRevB.90.085421 . S2CID 53610973 . 
  3. ↑ دي لوكا، إس.؛ تشين، إف.؛ سيل، بي.؛ ستينزل، إم إتش؛ سميث، إس سي (2017). "الارتباط والإطلاق بين حامل بوليمري ودواء بروتيني: التفاعل الوسيط بالأس الهيدروجيني لقوى كولوم، والروابط الهيدروجينية، وتفاعلات فان دير فالس، والإنتروبيا". الجزيئات الحيوية الكبيرة . 18 (11): 3665-3677 . doi : 10.1021/acs.biomac.7b00657 . hdl : 1959.4/unsworks_55160 . PMID 28880549 . 
  4. ^ هامالاينن، سامبسا ك.؛ فان دير هايدن، نادين؛ فان دير ليت، جوست؛ دن هارتوج، ستيفان؛ ليلجيروث، بيتر؛ سوارت ، إنجمار (2014/10/31). “التباين بين الجزيئات في الصور المجهرية للقوة الذرية بدون روابط بين الجزيئات”. رسائل المراجعة البدنية . 113 (18) 186102. بيب كود : 2014PhRvL.113r6102H . دوى : 10.1103/PhysRevLett.113.186102 . بميد 25396382 . 
  5. 1 2 واينهولد، فرانك؛ كلاين، روجر أ. (2014-07-08). "ما هي الرابطة الهيدروجينية؟ التساهمية الرنينية في المجال فوق الجزيئي". بحوث وممارسات تعليم الكيمياء . 15 (3): 276-285 . doi : 10.1039/C4RP00030G . ISSN 1756-1108 . 
  6. 1 2 3 أرونان، إلانجانان؛ ديسيراجو، غوتام ر.؛ كلاين، روجر أ. سادلج، جوانا؛ شاينر، ستيف؛ الكورتا، إيبون؛ كلاري، ديفيد C.؛ كرابتري، روبرت هـ. داننبرغ، جوزيف ج. (2011/07/08). "تعريف رابطة الهيدروجين (توصيات IUPAC 2011)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 83 (8): 1637– 1641. بيب كود : 2011PApCh..83.1637A . دوى : 10.1351/PAC-REC-10-01-02 . اتش دي ال : 11104/0218602 . ردمك 1365-3075 . S2CID 97688573 .  
  7. ↑ بيمينتل، ج. الرابطة الهيدروجينية (فرانكلين كلاسيكس، 2018)، رقم ISBN 0343171600
  8. ↑ جيفري، جي إيه؛ مقدمة في الروابط الهيدروجينية ؛ مطبعة جامعة أكسفورد، نيويورك، 1997. ISBN 0195095499
  9. ↑ جيفري، جي إيه؛ سانجر، دبليو. الروابط الهيدروجينية في البنى البيولوجية ؛ سبرينغر: برلين، 1994، 2012 سبرينغر؛ رقم ISBN 3540579036
  10. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " الرابطة الهيدروجينية ". doi : 10.1351/goldbook.H02899
  11. ↑ شتاينر، توماس (2002). "الرابطة الهيدروجينية في الحالة الصلبة". Angew. Chem. Int. Ed. 41 (1): 48– 76. doi : 10.1002/1521-3773(20020104)41:1 < 48::AID-ANIE48 > 3.0.CO ; 2-U . PMID 12491444 . 
  12. ^ بيجير ، فيليكس هـ. كويجمان، هوب؛ سبيك، أنتوني L.؛ سيبيسما، رينت ب.؛ ماير، إي دبليو (1998). “التكامل الذاتي الذي تم تحقيقه من خلال الرابطة الهيدروجينية الرباعية”. أنجو. الكيمياء. كثافة العمليات. إد. 37 ( 1– 2): 75– 78. دوى : 10.1002/(SICI)1521-3773(19980202)37:1/2 < 75::AID-ANIE75 > 3.0.CO ; 2-ر .
  13. ↑ "السوائل - المحاليل، المذابة، المرتبطة | بريتانيكا" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-06-2026 .
  14. ↑ ديزيراجو، جي آر وستاينر، تي. الرابطة الهيدروجينية الضعيفة: في الكيمياء البنيوية وعلم الأحياء، الاتحاد الدولي لعلم البلورات؛ 2001 ، ISBN 0198509707
  15. ↑ نيشيو، م.؛ هيروتا، م.؛ أوميزاوا، ي. تفاعلات CH–π ؛ وايلي-في سي إتش، نيويورك، 1998. • وايلي-في سي إتش؛ 1998) ISBN 0471252905
  16. ↑ نيشيو، م (2011). "الرابطة الهيدروجينية CH/π الصغيرة في الكيمياء". "العنوان". فيزياء الكيمياء. الكيمياء الفيزيائية . 13 (31): 13873-13900 . doi : 10.1039/c1cp20404a . PMID 21611676 . 
  17. ↑ تو كوين، لي ثي؛ تونغ، بوي نهات؛ ثاتش، فام نغوك؛ تري، نغوين نغوك؛ ترونغ، نغوين تيان (25-04-2024). "خصائص الروابط الهيدروجينية غير التقليدية واستقرار ثنائيات مشتقات الكالكوجينو ألدهيد: دور ملحوظ للأكسجين مقارنةً بالكالكوجينات الأخرى" . RSC Advances . 14 (20): 14114–14125 . Bibcode : 2024RSCAd..1414114T . doi : 10.1039/ d4ra01837k . ISSN 2046-2069 . PMC 11057360. PMID 38686288 .   
  18. ^ أرونان، إلانجانان؛ ديسيراجو، غوتام ر.؛ كلاين، روجر أ. سادلج، جوانا؛ شاينر، ستيف؛ الكورتا، إيبون؛ كلاري، ديفيد C.؛ كرابتري، روبرت هـ. داننبرغ، جوزيف J.؛ هوبزا، بافل؛ كيايرجارد، هنريك ج.؛ ليجون، أنتوني سي؛ مينوتشي، بينيديتا؛ نسبيت، ديفيد ج. (2011). "تعريف الرابطة الهيدروجينية" . تطبيق نقي. الكيمياء. 83 (8): 1637– 1641. بيب كود : 2011PApCh..83.1637A . دوى : 10.1351/PAC-REC-10-01-02 . اتش دي ال : 11104/0218602 . S2CID 97688573 . 
  19. ↑ لارسون، جيه دبليو؛ ماكماهون، تي بي (1984). "أيونات ثنائي الهاليد وشبه ثنائي الهاليد في الطور الغازي. تحديد طاقات الرابطة الهيدروجينية في أنواع XHY- باستخدام رنين السيكلوترون الأيوني (X، Y = F، Cl، Br، CN)" . الكيمياء اللاعضوية . 23 (14): 2029-2033 . doi : 10.1021/ic00182a010 .
  20. 1 2 إمسلي، ج. (1980). "روابط هيدروجينية قوية للغاية". مراجعات الجمعية الكيميائية . 9 (1): 91-124 . doi : 10.1039/cs9800900091 .
  21. ^ V. David، N. Grinberg، SC مولدوفيانو في التقدم في اللوني المجلد 54 (Eds.: E. Grushka، N. Grinberg)، CRC Press، Boca Raton، 2018 ، الفصل 3.
  22. ↑ البيانات المُستقاة باستخدام الديناميكا الجزيئية ، كما هو مُفصّل في المرجع، يجب مُقارنتها بقيمة 7.9 كيلوجول/مول للماء السائل، المُستقاة باستخدام الحساب نفسه. ماركوفيتش، عمر؛ أغمون، نوام (2007). "بنية وطاقة أغلفة ترطيب أيون الهيدرونيوم" (ملف PDF) . مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 111 (12): 2253-2256 . Bibcode : 2007JPCA..111.2253M . CiteSeerX 10.1.1.76.9448 . doi : 10.1021/jp068960g . PMID 17388314. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 13 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2017 .  
  23. ↑ بيدرمان، ف.، وشنايدر، هـ. ج. (مايو 2016). "طاقات الربط التجريبية في المركبات فوق الجزيئية". مراجعات كيميائية . 116 (9): 5216-300 . Bibcode : 2016ChRv..116.5216B . doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00583 . PMID 27136957 . 
  24. ↑ غو، يانليانغ؛ كار، تاباس؛ شاينر، ستيف (1999). "الخواص الأساسية لتفاعل CH···O: هل هو رابطة هيدروجينية حقيقية؟". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 121 (40): 9411-9422 . Bibcode : 1999JAChS.121.9411G . doi : 10.1021/ja991795g .
  25. ↑ لين، شوهوي؛ تشانغ، هوايو؛ جيانغ، شياويو؛ وو، وي؛ مو، ييرونغ (2017). "أصل عدم الإضافة في أنظمة الروابط الهيدروجينية المدعومة بالرنين". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 121 (44): 8535-8541 . Bibcode : 2017JPCA..121.8535L . doi : 10.1021/acs.jpca.7b09425 . PMID 29048895 . 
  26. ↑ ليجون، أ.س.؛ ميلين، د.ج. (1987). "الهندسة الزاوية وخصائص أخرى للثنائيات المرتبطة بروابط هيدروجينية: تفسير كهروستاتيكي بسيط لنجاح نموذج زوج الإلكترونات". مجلة الجمعية الكيميائية . 16 : 467. doi : 10.1039/CS9871600467 .
  27. ↑ فريبولين، هـ.، "مبادئ مطيافية الرنين النووي المغناطيسي أحادية وثنائية الأبعاد، الطبعة الرابعة"، VCH: فاينهايم، 2008. ISBN 978-3-527-31233-7
  28. ↑ هوبزا ب، هافلاس ز (2000). "الروابط الهيدروجينية ذات الانزياح الأزرق". مجلة الكيمياء. 100 ( 11): 4253-4264 . doi : 10.1021/cr990050q . PMID 11749346 . 
  29. 1 2 فيلدبلوم، إستر س.؛ أركين، إشعيا ت. (2014). "قوة الرابطة الهيدروجينية المتشعبة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 111 (11): 4085-4090 . Bibcode : 2014PNAS..111.4085F . doi : 10.1073 / pnas.1319827111 . PMC 3964065. PMID 24591597 .  
  30. ↑ كوان إم إل؛ برونر بي دي؛ هوس إن؛ وآخرون (2005). "فقدان الذاكرة فائق السرعة وإعادة توزيع الطاقة في شبكة الروابط الهيدروجينية للماء السائل H₂O " . مجلة نيتشر . 434 (7030): 199-202 . Bibcode : 2005Natur.434..199C . doi : 10.1038/nature03383 . PMID 15758995. S2CID 4396493 .   
  31. 1 2 لو، جيانغشوي؛ جنسن، أنيميت هـ.؛ بروكس، نيل ر.؛ سنيكرز، جيرون؛ نيبر، مارتن؛ أيلي، ديفيد؛ لي، تشينغفنغ؛ فانروي، برام؛ ووبنهورست، مايكل؛ يان، فينغ؛ فان ميرفيلت، لوك؛ شاو، تشيغانغ؛ فانغ، جيان هوا؛ لو، تشنغ هونغ؛ دي فوس، ديرك إي.؛ بينمانز، كوين؛ فرانساير، يان (2015). "1،2،4-تريازوليوم بيرفلوروبوتان سلفونات كإلكتروليت بلوري بلاستيكي عضوي بروتوني نقي نموذجي لخلايا الوقود الصلبة بالكامل". الطاقة والعلوم البيئية . 8 (4): 1276. Bibcode : 2015EnEnS...8.1276L . doi : 10.1039/C4EE02280G . S2CID 84176511 . 
  32. ↑ واينهولد، فرانك؛ كلاين، روجر أ. (2014). "ما هي الرابطة الهيدروجينية؟ التساهمية الرنينية في المجال فوق الجزيئي". بحوث وممارسات تعليم الكيمياء . 15 (3): 276-285 . doi : 10.1039/c4rp00030g .
  33. ↑ صن، سي كيو؛ صن، يي (2016). صفة الماء: مفهوم واحد، أساطير متعددة . سبرينغر. ISBN 978-981-10-0178-9.
  34. ↑ غروننبرغ، يورغ (2004). "التقييم المباشر لقوى التجاذب بين بقايا قواعد واتسون-كريك باستخدام ثوابت الامتثال النظرية". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 126 (50): 16310-16311 . Bibcode : 2004JAChS.12616310G . doi : 10.1021/ja046282a . PMID 15600318 . 
  35. ↑ إسحاق، إي دي؛ شوكلا، أ؛ بلاتزمان، ب؛ هامان، دي آر؛ باربييليني، ب؛ تولك، سي إيه (1999). "التساهمية في الرابطة الهيدروجينية في الجليد: قياس مباشر بالأشعة السينية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 82 (3): 600-603 . Bibcode : 1999PhRvL..82..600I . doi : 10.1103/PhysRevLett.82.600 .
  36. ↑ غانتي، تابان ك.؛ ستاروفيروف، فيكتور ن.؛ كورين، باتريك ر.؛ ديفيدسون، إرنست ر. (2000-02-01). "هل الرابطة الهيدروجينية في ثنائي الماء والجليد تساهمية؟". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 122 (6): 1210-1214 . Bibcode : 2000JAChS.122.1210G . doi : 10.1021/ja9937019 . ISSN 0002-7863 . 
  37. ↑ باربييليني، ب.؛ شوكلا، أ. (2002). "حسابات ab initio للرابطة الهيدروجينية". Physical Review B. 66 ( 23) 235101. arXiv : cond-mat/0210316 . Bibcode : 2002PhRvB..66w5101B . doi : 10.1103/PhysRevB.66.235101 .
  38. ↑ كوردييه، ف؛ روغوفسكي، م؛ غرزيسيك، س؛ باكس، أ (1999). "ملاحظة الرابطة الهيدروجينية (2h)J(HC') في بروتين مُدَوتَر بالكامل". مجلة الرنين المغناطيسي . 140 (2): 510-512 . Bibcode : 1999JMagR.140..510C . doi : 10.1006 / jmre.1999.1899 . PMID 10497060. S2CID 121429 .  
  39. ↑ نيدهام، بول (2013). "الرابطة الهيدروجينية: التركيز على مفهوم كيميائي معقد". دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم، الجزء أ . 44 (1): 51-65 . Bibcode : 2013SHPSA..44...51N . doi : 10.1016/j.shpsa.2012.04.001 .
  40. ↑ بولينغ ، ل. (1960). طبيعة الرابطة الكيميائية وبنية الجزيئات والبلورات؛ مقدمة في الكيمياء البنيوية الحديثة ( الطبعة الثالثة). إيثاكا (نيويورك): مطبعة جامعة كورنيل. ص 450. ISBN   978-0-8014-0333-0.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  41. ↑ مور، تي إس؛ وينميل، تي إف (1912). "حالة الأمينات في المحلول المائي". مجلة الجمعية الكيميائية 101 : 1635. doi : 10.1039/CT9120101635 .
  42. ↑ لاتيمر، ويندل م.؛ روديبوش، وورث هـ. (1920). "القطبية والتأين من منظور نظرية لويس للتكافؤ" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 42 (7): 1419-1433 . Bibcode : 1920JAChS..42.1419L . doi : 10.1021/ja01452a015 .
  43. ↑ "11.9: الماء - مادة استثنائية" . نصوص الكيمياء الحرة . 29-06-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-06-2024 .
  44. 1 2 يورغنسن، دبليو إل ؛ مادورا، جيه دي (1985). "تأثير درجة الحرارة والحجم على محاكاة مونت كارلو لجزيئات الماء TIP4P". الفيزياء الجزيئية 56 (6): 1381. Bibcode : 1985MolPh..56.1381J . doi : 10.1080/00268978500103111 .
  45. ↑ زيلكيويتش، جان (2005). "الخواص البنيوية للماء: مقارنة بين نماذج SPC وSPCE وTIP4P وTIP5P للماء". مجلة الفيزياء الكيميائية 123 (10) 104501. Bibcode : 2005JChPh.123j4501Z . doi : 10.1063/1.2018637 . PMID 16178604 . 
  46. ↑ جينكس، ويليام؛ جينكس، ويليام ب. (1986). "الرابطة الهيدروجينية بين المذابات في المحلول المائي". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 108 (14): 4196. Bibcode : 1986JAChS.108.4196S . doi : 10.1021/ja00274a058 .
  47. ↑ ديلون، بي إف (2012). الفيزياء الحيوية: مدخل فسيولوجي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 37. ISBN  978-1-139-50462-1.
  48. ^ بارون ميشيل. جيورجي رينو، سيلفيان؛ رينو، جان؛ ميليت، باتريك. كاريه، دانيال. إتيان، جان (1984). "الدورات غير المتجانسة التي تعمل بالكينون. V. رد فعل غير طبيعي للبيوتانيديون مع ثنائي أمينو-1,2 أنثراكينون؛ البنية البلورية للنفتو [ 2,3- f ] تم الحصول على كينوكسالينديون-7,12" . يستطيع. جيه كيم . 62 (3): 526-530 . دوى : 10.1139 / v84-087 .
  49. ↑ لاج، داميان؛ هاينز، جيمس ت . (2006). "آلية قفز جزيئية لإعادة توجيه الماء". مجلة ساينس . 311 (5762): 832-835 . Bibcode : 2006Sci...311..832L . doi : 10.1126/science.1122154 . PMID 16439623. S2CID 6707413 .  
  50. ↑ ماركوفيتش، عمر؛ أغمون، نوعام (2008). "توزيع روابط الهيدروجين المانحة والمستقبلة في الماء السائل". الفيزياء الجزيئية . 106 (2): 485. Bibcode : 2008MolPh.106..485M . doi : 10.1080/00268970701877921 . S2CID 17648714 . 
  51. ↑ شياو-وي كو (2018). الترابط الهيدروجيني في المواد البوليمرية . وايلي-في سي إتش.
  52. ↑ بوليتي، ريجينا؛ هاريس، دانيال (2010). "تثبيت الببتيدات المدفوع حراريًا بواسطة المواد المذابة الواقية". ChemComm . 46 (35): 6449–6451 . doi : 10.1039/C0CC01763A . PMID 20657920 . 
  53. ↑ جيلمان-بوليتي، ريجينا؛ هاريس، دانيال (2011). "كشف الآلية الجزيئية لطي الببتيد المدفوع بالإنثالبي بواسطة المذيبات الأسموزية متعددة الهيدروكسيل". مجلة نظرية الحساب الكيميائي . 7 (11): 3816-3828 . Bibcode : 2011JCTC....7.3816G . doi : 10.1021/ct200455n . PMID 26598272 . 
  54. ↑ هيلغرين، م.؛ كايزر، س.؛ دي هاي، س.؛ نوربيرغ، أ.؛ هوغ، ج. أو. (ديسمبر 2007). " شبكة روابط هيدروجينية في نازعة هيدروجين السوربيتول لدى الثدييات تُثبّت الحالة الرباعية وهي ضرورية للقوة التحفيزية" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 64 (23): 3129-3138 . doi : 10.1007/s00018-007-7318-1 . PMC 11136444. PMID 17952367. S2CID 22090973 .   
  55. ↑ فرنانديز، أ.؛ روغال، ك.؛ سكوت ريدجواي؛ شيراغا، هـ. أ. (يونيو 2004). "تصميم مثبطات عن طريق تغليف عيوب التعبئة في بروتينات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 101 (32): 11640-11645 . Bibcode : 2004PNAS..10111640F . doi : 10.1073/pnas.0404641101 . PMC 511032. PMID 15289598 .  
  56. ↑ فارنوورث، أ. ج. (1957). "آلية الترابط الهيدروجيني للتثبيت الدائم لألياف الصوف". مجلة أبحاث النسيج . 27 (8): 632-640 . doi : 10.1177/004051755702700807 .
  57. ↑ خاشيار رجبي مقدم، يوسف درويش، أمية بشير، ديلان بيتمان، سيدني إيشلبرغر، ماكسيم أ. سيغلر، مارسيل سوارت، إسحاق غارسيا-بوش، الأكسدة الهوائية للكحولات بواسطة مركبات النحاس الحاملة لروابط نشطة للأكسدة والاختزال مع روابط هيدروجينية قابلة للتعديل. https://doi.org/10.1021/jacs.8b08748
  58. ↑ أوزيريانسكي، فاليري أ.؛ بوزارسكي، ألكسندر ف.؛ بينكو، أغنيشكا ي.؛ ساوكا-دوبروفولسكا، واندا؛ سوبتشيك، لوسيان (2005-03-01). "الرابطة الهيدروجينية [NHN]+ في 1،8-ثنائي(ثنائي ميثيل أمينو)-2،7-ثنائي ميثوكسي نافثالين المُبرتَن. دراسات حيود الأشعة السينية، والأشعة تحت الحمراء، والدراسات النظرية الأولية ودراسات نظرية الكثافة الوظيفية". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 109 (8): 1637-1642 . رمز Bibcode : 2005JPCA..109.1637O . doi : 10.1021/jp040618l . ISSN 1089-5639 . PMID 16833488 .  
  59. 1 2 كرابتري، روبرت هـ .؛ سيغبان، بير إي إم؛ أيزنشتاين، أوديل؛ راينغولد، أرنولد إل.؛ كوتزل، توماس إف. (1996). "تفاعل جزيئي جديد: روابط هيدروجينية غير تقليدية مع روابط عنصر-هيدريد كمستقبل للبروتون". مجلة أبحاث الكيمياء 29 (7): 348-354 . doi : 10.1021/ar950150s . PMID 19904922 . 
  60. ↑ ليبينسكي، سي. أ. (ديسمبر 2004). "المركبات الرائدة والمركبات الشبيهة بالأدوية: ثورة قاعدة الخمسة". اكتشاف الأدوية اليوم: التقنيات . 1 (4): 337-341 . doi : 10.1016/j.ddtec.2004.11.007 . PMID 24981612 . 
  61. ↑ أوهيغان، ستيف؛ سوينستون، نيل؛ هاندل، جوليا؛ كيل، دوغلاس ب. (2015). " قاعدة 0.5 لتشابه المستقلبات مع الأدوية الصيدلانية المعتمدة" . علم الأيض . 11 (2): 323-339 . doi : 10.1007/s11306-014-0733-z . PMC 4342520. PMID 25750602 .  

للمزيد من القراءة

  • جورج أ. جيفري. مقدمة في الرابطة الهيدروجينية (مواضيع في الكيمياء الفيزيائية) . مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة الأمريكية (13 مارس 1997). ISBN 0-19-509549-9