1 / 20

Nevaze b né interakce

Nevaze b né interakce. Druh chemické vazby Určují 3D konfiguraci makromolekul, účastní se mnoha biologických procesů, zodpovědné za uspořádání molekul v krystalu

raphael-powell
Download Presentation

Nevaze b né interakce

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nevazebné interakce Druh chemické vazby Určují 3D konfiguraci makromolekul, účastní se mnoha biologických procesů, zodpovědné za uspořádání molekul v krystalu Síla nevazebných interakcí řádově nižší než kovalentních vazeb  nutná kombinace více nevazebných interakcí pro dosažení pozorovatelného účinku – princip aditivity 2

  2. Rozdělení nevazebných interakcí • Z hlediska geometrie: směrové (anisotropní) x nesměrové (isotropní) • Z hlediska síly: slabé x silné • Podle mechanismu vzniku: • Elektrostatické interakce, Indukované síly, disperzní síly (Londonovy síly, Van der Waalsovy síly) • Donor-akceptorové interakce Koordinačně kovalentní vazba 3

  3. Rozdělení nevazebných interakcí • Elektrostatickéinterakce: • Ion-ion interakce (~102 kJ/mol) • Ion-dipolinterakce • Dipol-dipolinterakce (~10 kJ/mol) • Nejsilnějšímezidvěmanáboji, isotropníreakce • Dipól-dipólinterakce – u polárníchorganickýchlátek • Induktivní síly: • Interakcemolekuly s permanentním dipólem s neutrální částicí vybuzení (indukování) dipólu v neutrální molekule • Závisí na velikosti dipólmomentu a polarizovatelnosti neutrálnímolekuly 4

  4. Rozdělení nevazebných interakcí • Disperznísíly • Obecnánevazebnáinterakcemezilibovolnými atomy • Velmislabé • projevujehlavně tam, kdenepůsobíjinésilnějšíinterakce • Atraktivní i repulzivní podle vzdálenosti částice • Vliv na uspořádání v mřížce V reálném prostředí působí více druhůnajednou  rozlišení jednotlivých vlivůa jejich popis je obtížný. Potenciální energie dvou atomů 5

  5. Rozdělení nevazebných interakcí A, B – konstanty, q1q2 - náboje pot. energie Repulzní člen Disperzní člen Přitažlivé síly

  6. Rozdělení nevazebných interakcí

  7. Rozdělení nevazebných interakcí Donor-akceptorová vazba: - podobné vlastnosti jako kovalentní vazba - Vzniká sdílením elektornového páry jednoho atomu (donor) s druhým atomem (akceptor) Donor – volné elektronové páry Akceptor – volné molekulové orbitaly - Organokovové sloučeniny – centrální atom (donor) bývá kation přechodného kovu. Obklopující atomy nebo molekuly se nazývají ligandy - popisem se zabývá teorie molekulových orbitalů

  8. Vodíková vazba • Převládá přitažlivá interakce mezi donorem protonu a akceptorem protonu + další interakce – donor-akceptor, indukční síly, … D - H . . . A • Vysoký bod varu vody; sekundární, terciární a kvartérní struktura proteinů a NK, … • Vzdálenost D...A a H...A je kratší než součet vdW poloměrů ? ? ? Počet akceptorů R (zúčastněné atomy) Počet vodíků 9 Etter, M. C. (1991). The Journal of Physical Chemistry, 95, No. 12, 4601.

  9. Vodíková vazba Geometrická definice: 10

  10. Vodíková vazba Často vícecentrické interakce – vodík je přitahován ke dvěma akceptorům zároveň – tvoří mezi nimi můstek 11

  11. Vodíková vazba • Typy vodíkových vazeb: • Silné • Mezi kyselinami/bázemi a jejich konjugovanými bázemi/kyselinami • Většinou intramolekulární • Značný kovalentní charakter, d(D-H) = d(H-A) • Velmi aktivované donory a akceptory • Středně silné • Převážně elektrostatický charakter • Led, DNA, proteiny • Molekuly s funkčními skupinami schopnými vytvořit vodíkové vazby, je vždy vytvoří, pokud tomu nebrání stérické efekty • Slabé • Elektrostatické povahy • C-H...O/N, M-H...O 12

  12. Vodíková vazba 13

  13. π-π interakce (stacking) aromatický uhlovodík, cyklická, či polycyklická molekula podporující delokalizaci π elektronů Energie těchto interakcí nepřesahuje hodnoty 30 kJ/mol Kvadrupólový momentbenzenového jádra 14

  14. π-π interakce • Geometrické motivy: • Offset-face-to-face (OFF) • Edge-to-face (EF) • Face-to-face (FF) 15

  15. π-π interakce Se vzrůstající aromatickou plochou převládá OFF motiv (polycyklické aromáty) 3.5 A 16

  16. π-π interakce Pyrene – molekuly zaujímají vůči sobě OFF motiv opakující se ve stromečkovém uspořádání

  17. Offset face-to-face uspořádání koronenu

  18. bis(N-n-Cetylpyrrolo(3,4-d))tetrathiafulvalene Dithiofen-tetrathiafulvalene

  19. Halogen- halogen interakce • Halogenové atomy – anisotropické v krystalu – elipsoidní tvar atomu (a) • Dva typy interakcí: I a II pro C-X...X-C (X = Cl, Br, I) • Typ I (b): • symetrické, okolo inverzního centra v krystalu • Van der Waalsovský typ • Typ II (c): • Spojené se šroubovou osou a skluznou rovinou • Atraktivní Clδ+...Clδ- • Se vzrůstající polarizabilitou halogen atomu převládá typ II • Nesymetrická vazba typu II (I...Br, Cl...Br, I...Cl) – těžší atom pozitivně polarizován, kdežto lehčí atom negativně 20

More Related