САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Есть, однако, основания полагать, что водородная связь представляет собой не просто очень сильное диполь-дипольное взаимодействие. Небольшая длина водородных связей свиде­тельствует о существенном перекрывании вандерваальсовых радиусов, что должно сопровождаться появлением сил оттал­кивания, если только последние не будут тем или иным обра­зом компенсироваться. Кроме того, в рамках дипольной модели не удается объяснить существование симметричных водородных связей типа Ρ^δθ···Η···Ρ^δθ. Если расстояние между X и Υ доста­точно мало, то перекрывание орбиталей связи X—Η и элект­ронной пары :Υ может привести к образованию ковалентной связи. Согласно уравнению (2.8), такую ситуацию можно опи­сать с помощью двух «протомерных» структур, отличающихся друг от друга только положением протона*:

Приближенное квантовомеханическое описание состояний протона с помощью линейного сочетания таких протомерных структур называют протомерией и обозначают символом ρ [38]. Вероятно, этот подход применим к описанию таких си­стем водородных связей, в которых перенос протона может осу­ществляться между двумя состояниями, характеризующимися минимумами потенциальной энергии равной глубины [38].

Растворители, в молекулах которых имеются протонодонор ные группы, называют протонными растворителями [36] или растворителями-ДВС (hydrogen-bond donor; HBD-solvents) [196]; растворители, содержащие протоноакцепторные группы, называют растворителями-ABC (hydrogen-bond acceptor; HBA-solvents) [196]. Здесь в сокращениях ДВС (донор водо­родной связи) и ABC (акцептор водородной связи) учитывают­ся процессы отщепления и присоединения протона, а не элект­ронной пары, также участвующей в создании водородной связи.

Растворители, не имеющие протонодонорных групп, называ­ют апротонными [36]. Использование этого термина, однако, может приводить к недоразумениям, поскольку, например, рас­творители, обычно называемые биполярными апротонными (в том числе CH3SOCH3, CH₃CN, CH3NO2), на самом деле не являются апротонными. Их протонный характер проявляется в реакциях с участием сильных оснований. Поэтому вместо тер­мина «апротонный растворитель» лучше употреблять термин «негидроксильный», или, еще лучше, растворитель-НДВС (не являющийся донором водородных связей) [197].

Типичными протонными, или растворителями-ДВС, являют­ся вода, аммиак, спирты, карбоновые кислоты, первичные ами­ны. К типичным растворителям-ABC относятся амины, простые эфиры, кетоны и сульфоксиды. Амфипротонные растворители могут проявлять свойства и донора, и акцептора водородных связей одновременно (например, вода, спирты, амиды; ср. рис. 2.4).