氫鍵——競(jìng)賽必讀材料-資料下載頁(yè)
2025-08-04 02:18本頁(yè)面
【正文】 …【例1】（2003年全國(guó)競(jìng)賽試題）咖啡因?qū)χ袠猩窠?jīng)有興奮作用，其結(jié)構(gòu)如圖1。常溫下，咖啡因在水中的溶解度為2g，加適量水楊酸鈉〔C6H4（OH）COONa〕,由于形成氫鍵而增大咖啡因的溶解度。請(qǐng)?jiān)趫D1上添加水楊酸與咖啡因形成的氫鍵?！痉治觥勘绢}顯然是水楊酸鈉中的羥基與咖啡因分子形成氫鍵,考慮到甲基的空間位阻,水楊酸鈉中羥基與咖啡因分子中沒(méi)有。連甲基的N形成的氫鍵更穩(wěn)定,氮比氧更易形成氫鍵,所以形成如圖2所示的氫鍵.NNNNOOCH3CH3CH3COONa…H—ONNNNOOCH3CH3CH3圖2圖1例如：在苯酚的鄰位上有—CHO、—COOH、—NO2等基團(tuán)時(shí)可形成氫鍵的螯合環(huán)。HOCOH…ONOH…O 鄰硝基苯酚因形成分子內(nèi)氫鍵而成螯環(huán)分子，因此比間位、對(duì)位硝基苯酚更不易溶于水，沸點(diǎn)也相對(duì)較低，其飽和蒸氣壓比間位、對(duì)位要大，有機(jī)實(shí)驗(yàn)中可用水蒸氣蒸餾法將鄰硝基苯酚從它們的混合物中分離出來(lái)。在常規(guī)氫鍵X—H…Y中，Y是一個(gè)電負(fù)性大、原子半徑小、有孤對(duì)電子的原子，若Y是π鍵或離域π鍵體系，那就是一種非常規(guī)氫鍵。由苯基等芳香環(huán)的離域π鍵形成的X—H…π氫鍵，又稱(chēng)為芳香氫鍵（aromatic hydrogen bonds）,多肽鏈中的N—H和苯基形成的N—H…π氫鍵在多肽結(jié)構(gòu)以及生物體系中是十分重要的，它對(duì)穩(wěn)定多肽鏈的構(gòu)象起著重要作用。例如，多肽鏈內(nèi)部N—H…Ph氫鍵的結(jié)合方式有下面兩種：CCONCH2H2COCHNHHNCCH—CH2OCH2N——HN【例2】（2003年全國(guó)競(jìng)賽試題）氯仿在苯中的溶解度明顯比1，1，1—三氯乙烷的大，請(qǐng)給出一種可能原因（含圖示）?！狢—H【分析】一般而言 不會(huì)形成氫鍵，CHCl3分子中由于三個(gè)氯原子強(qiáng)烈地吸電子，大大降低了碳原子上電子云密度，碳原子吸電子能力大增，使得C—H共價(jià)鍵電子云向碳原子偏移，氫核外露加劇，正電性增強(qiáng)，可表示為：H——CClClClδ+圖3H與苯環(huán)上的共軛л電子形成氫鍵（如圖4）Cl——C——HClCl圖4只有打破思維定勢(shì)，不受傳統(tǒng)觀念的制約，大膽設(shè)想，勇于創(chuàng)新，才能對(duì)本題有一個(gè)圓滿(mǎn)的解答。大部分參賽選手誤認(rèn)為是氯仿和苯發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因而錯(cuò)寫(xiě)了方程式。
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