Донорно-акцепторные связи

Донорно-акцепторные связи.

До сих мы считали, что при образовании ковалентной связи перекрываются две АО с одним электроном на каждой. Тем не менее можно представить молекулярную орбиталь, образованную за счет перекрывания одной заполненной орбитали и одной вакантной.

Одним из примеров такого образования связи является ион аммония.

Связь, образованная в результате показанных двух реакций, аналогична любой другой s - связи. Во второй реакции образование s - связи сопровождается возникновением противоположных по знаку зарядов на соседних атомах. Одновременно с образованием ковалентной связи за счет неподеленной пары электронов азота на связанных атомах возникают противоположные по знаку заряды. За счет электростатического притяжения между ними возникает дополнительно ионная связь. Результирующее сочетание ковалентной и ионной связи называется семиполярной связью.

Водородная связь. Водородная связь образуется между атомом водорода, соединенным с электроотрицательным атомом и атомом, имеющим неподеленную пару электронов. Водородная связь является разновидностью донорно - акцепторной связи. Графически водородная связь обозначается тремя точками. Например:

Энергия водородной связи невелика (10 - 40 кДж / моль) и по своей природе является электростатической, тем не менее она в значительной степени влияет на физические и химические свойства соединений. Так, соединения с водородными связями имеют значительно более высокие температуры кипения, чем соединения с той же молекулярной массой, но не ассоциированные за счет водородных связей. Например, температура кипения этанола (78,3⁰ C) значительно выше, чем температура кипения диметилового эфира (24⁰С). Образованием водородных связей объясняют растворимость многих органических соединений в полярных растворителях. Так, в водном растворе происходит гидратация низших спиртов:

Разобранные выше примеры иллюстрируют случаи межмолекулярной водородной связи. Но могут возникать и внутримолекулярные водородные связи. Одним из таких примеров является большая летучесть о-салицилового альдегида (внутримолекулярная водородная связь) по сравнению с п – гидроксибензальдегидом (межмолекулярная водородная связь):

Водородные связи играют большую роль в формировании пространственной структруры белков, углеводов, нуклеиновых кислот.