氢键知识要点.doc

《氢键知识要点.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、-质子传递现象与某些重要的生命过程存在着深刻的内在联系,-氢键是一个质子给体与一个受体之间相互作用的关系两种特殊的氢键形式对称氢键：氢键质子位于给体和受体原子间连线的中点（KHF2和二甲酸氢钠等）分叉氢键（多中心氢键）：一个质子给体A-H可与两个或三个受体B形成氢键,或两个以上的质子给体与同一个受体形成氢键。-质子传递发生后,导致了给体和受体的电荷和构型的变化。如果质子传递沿氢键链进行,或与相邻氢键发生偶合,则会引起体系极性的转变,产生电荷的定向传导和分子结构的重排。研究层次：1.小分子氢键体系——体系简单,实验数据较多2.中等大小的氢键体系——研究氢键

2、和质子传递的理想模型3.大分子氢键体系——类体系复杂,在理论和实验上均有相当难度-单一氢键中,质子从给体原子转移到受体原子,有两种可能途径:1.质子隧道效应(protontunneling),即质子隧穿势垒到达对面的势阱,前提是在对面的势阱中具有合适的质子接受能级。通常认为,低温下固体中的质子传递以隧道效应为主。2.质子跳跃(protonflopping),即质子通过热活化翻跃势垒进入对面的势阱。反应能否发生取决于质子传递势垒的高度。一般地,在室温以上,体系的质子传递以质子跳跃为主-氢键链中,质子的传递机理非常复杂,已提出的假说:1.孤子机理。（为解释质

3、子在膜蛋白氢键链中的高效传递性质）,Kashimori等引入了孤子机理。该理论认为,质子传递可以用薛定谔方程的孤子解来描述。孤子可使能量定域化,能稳定体系的激发态,从而保证了能量传递的高效性。但由于相邻氢键的质子间偶合过小,该机理的合理性曾受到质疑。2.Grotthuss机理。根据在水溶液中质子传递的速率高于水分子的扩散速率,认为在氢键链中,质子传递分两步进行,第一步进行质子转移,第二步进行结构重排。-谱学和衍射手段,极大地方便了氢键和质子传递的研究工作。展望：-进一步完善氢键理论，研究氢键动态过程。-与生物体系紧密结合-探索质子传递材料的设计-氢键型磁

4、体、质子开关、氢键储能材料等