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非共價(jià)鍵即化學(xué)鍵主要有三種基本類(lèi)型
閱讀:669 發(fā)布時(shí)間:2024-6-18
非共價(jià)鍵是指離子鍵、金屬鍵和分子間作用力在分子或晶體中的原子決不是簡(jiǎn)單地堆砌在一起,,而是存在著強(qiáng)烈的相互作用,。化學(xué)上把這種分子或晶體中原子間(有時(shí)原子得失電子轉(zhuǎn)變成離子)的強(qiáng)烈作用力叫做化學(xué)鍵,。鍵的實(shí)質(zhì)是一種力。所以有的又叫鍵力,,或就叫鍵。
單質(zhì)在形成化合物時(shí)主要有三種情況,,即化學(xué)鍵主要有三種基本類(lèi)型:離子鍵,,共價(jià)鍵,金屬鍵,。
1.離子鍵:是使陰,、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用。成鍵的條件是有電子的得失,。如:NaCl
2.共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)(電子云重疊)所形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵。(即電子發(fā)生偏移,,并無(wú)電子得失,只有共用電子對(duì),,)包括:極性鍵,、非極性鍵,、配位鍵、單鍵,、雙鍵,、叁鍵、σ鍵,、π鍵等類(lèi)別。 如:HCl
3.金屬鍵:由于金屬晶體中存在著自由電子,,整個(gè)金屬晶體的原子(或離子)與自由電子形成化學(xué)鍵。這種鍵可以看成由多個(gè)原子共用這些自由電子所組成,,所以有人把它叫做改性的共價(jià)鍵,。金屬鍵沒(méi)有方向性與飽和性,。
上述三種化學(xué)鍵是指分子或晶體內(nèi)部原子或離子間的強(qiáng)烈作用力。但它沒(méi)有包括所有其他可能的作用力,。比如,,氯氣,氨氣和二氧化碳?xì)庠谝欢ǖ臈l件下都可以液化或凝固成,、液氨和干冰(二氧化碳的晶體),。說(shuō)明在分子之間還有一種作用力存在著,這種作用力叫做分子間力(范德華力),有的叫分子鍵,。分子間力的分子的極性有關(guān),。分子有極性分子和非極性分子,其根據(jù)是分子中的正負(fù)電荷中心是否重合,,重合者為非極性分子,,不重合者為極性分子,。
分子間力包括三種作用力,即色散力,、誘導(dǎo)力和取向力,、氫鍵。由此可見(jiàn),,非共價(jià)鍵是指離子鍵,、金屬鍵和分子間作用力,。
非共價(jià)鍵的鍵合類(lèi)型是可逆的結(jié)合形式,其鍵合的形式有:范德華力,、氫鍵、疏水鍵,、靜電引力,、電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物,、偶極相互作用力等。
氫鍵是有機(jī)化學(xué)中見(jiàn)的一種非共價(jià)作用形式,,也是藥物和生物大分子作用的基本化學(xué)鍵合形式,。氫鍵的生成是由于藥物分子中含有孤對(duì)電子的O、N,、S等原子和與非碳的雜原子以共價(jià)鍵相連的氫原子之間形成的弱化學(xué)鍵。
藥物與生物大分子通過(guò)氫鍵相結(jié)合的例子在藥物的作用中比比皆是,,如磺酰胺類(lèi)利尿藥通過(guò)氫鍵和碳酸酐酶結(jié)合,其結(jié)構(gòu)位點(diǎn)與碳酸和碳酸酐酶的結(jié)合位點(diǎn)相同,。
另外藥物自身還可以形成分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵,,一方面可以對(duì)藥物的理化性質(zhì)產(chǎn)生影響,,如影響溶解度,、極性,、酸堿性等,。另一方面也會(huì)影響藥物的生物活性,如水楊酸甲酯,,由于形成分子內(nèi)氫鍵,,用于肌肉疼痛的治療;而對(duì)羥基苯甲酸甲酯的酚羥基則無(wú)法形成這種分子內(nèi)氫鍵,,對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)具有抑制作用,。
離子-偶極和偶極-偶極相互作用在藥物和受體分子中,,當(dāng)碳原子和其他電負(fù)性較大的原子,如N,、O、S,、鹵素等成鍵時(shí),,由于電負(fù)性較大原子的誘導(dǎo)作用使得電荷分布不均勻,導(dǎo)致電子的不對(duì)稱(chēng)分布,,產(chǎn)生電偶極。藥物分子的偶極受到來(lái)自于生物大分子的離子或其他電偶極基團(tuán)的相互吸引,,而產(chǎn)生相互作用,,這種相互作用對(duì)穩(wěn)定藥物受體復(fù)合物起到重要作用,但是這種離子-偶極,、偶極-偶極的作用比離子產(chǎn)生的靜電作用要弱得多。離子-偶極,、偶極-偶極相互作用的例子通常見(jiàn)于羰基類(lèi)化合物,如乙酰膽堿和受體的作用,。