
【化】 interchain hydrogen bond
catenary; chain
【醫】 chain
among; between; separate; sow discord; space
【化】 meta-
【醫】 dia-; inter-; meta-
【化】 hydrogen bond
【醫】 hydrogen bond
鍊間氫鍵(interchain hydrogen bond)是化學與材料科學領域的重要概念,指不同分子鍊之間通過氫鍵作用形成的弱相互作用力。氫鍵由氫原子與電負性較強的原子(如氧、氮)結合形成,其本質是偶極-偶極相互作用。鍊間氫鍵與鍊内氫鍵(intrachain hydrogen bond)的區别在于作用範圍:前者連接不同聚合物鍊或生物大分子鍊,後者僅存在于同一鍊段内。
在結構特征上,鍊間氫鍵的鍵長通常在0.15-0.25 nm之間,鍵能為5-30 kJ/mol,這種相對較弱的鍵能使其在動态材料(如自修複水凝膠)和生物分子組裝(如DNA雙螺旋結構)中具有可逆調控特性。例如,聚乙烯醇(PVA)材料中相鄰分子鍊的羟基通過氫鍵交聯,可顯著提升材料機械強度。
該現象在多個領域展現關鍵作用:
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将氫鍵定義為“涉及氫原子的吸引力相互作用,其中氫原子部分橋接兩個其他原子”,該定義被廣泛采用于鍊間氫鍵的定量表征。
鍊間氫鍵是指在不同分子鍊之間形成的氫鍵相互作用,屬于分子間氫鍵的一種特殊形式。以下從定義、結構特點和作用三個方面詳細解釋:
鍊間氫鍵的形成需要滿足兩個條件:
鍊間氫鍵在以下領域發揮關鍵作用:
鍊間氫鍵通過連接不同分子鍊,顯著影響物質的穩定性、機械性能和功能特性,是生物化學與材料科學中不可忽視的作用力。
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