氢键对生物活性分子中的作用综述
氢键对生物活性分子中的作用
前言
氢键是一种介于共价键(200～ 400KJ?mol-1 )和范德华力(10 ～40KJ?mol-1 )之间的一种特殊相互作用,其键能在30 ～ 200KJ?mol-1间 ,键长比范德华力半径之和小 ,但比共价键键长之和大很多。氢键作用是人们较早认识的分子间弱相互作用之一。研究表明从无机物到有机物，氢键在分子的构象，分子间的聚合以及化学体系的功能等方面都起着重要的作用。物质的许多性质如沸点、熔点、粘度、表面张力等都与此有关。
一、氢键的定义和类型
氢键是指与电负性极强的元素 X 相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子之间所形成的一种弱键。可表示为X-H…Y。X,Y 通常是 F ,O 和 N 等元素。氢键有很多种形成方式，可以是在一个分子内形成，也可以是在两个或多个分子间形成。
二、氢键化合物性质的影响
氢键是一种最常见也是最重要的分子间的相互作用 ,其强度变化幅度很大。氢键虽然是一种弱键 ,但由于它的形成将对物质的聚集状态产生影响 , 所以物质的物理性能、形状结构等方面会发生明显的变化和很大的影响。物质的性质出现了反常现象 ,如冰中存在氢键 ,聚集态中的分子采取一些特定的缔合状态, H2O分子必须按四方体堆积结合起来。还有氧族元素的氢化物的沸点递变规律中 H2O 的沸点的特殊性, 氮族、卤族元素中NH3和 HF 的沸点的特殊性。这些分子间的氢键 , 在固体、液体都存在,其物质的许多特性都可以用氢键的概念加以解释。用简单无机分子很容易说明氢键的概念, 但这个概念的重要性却体现在生命化学中。生物体内存在各种各样的氢键。氢键对稳定生物大分子的构型十分重要。
三、氢键在生物分子中的存在状态
蛋白质、核酸、糖、脂等是生物体特有的大分子有机化合物 ,是建造生物体的主要成分,被称为生物分子。
1.蛋白质
蛋白质的二级结构主要是通过氢键化的 N-H-O=C维系的在无机分子中原子的个性影响着化学键的性质 , 而生物化学反应中只涉及氢键, 通常是氮和氧原子之间的氢键(N —H …O)。原子的个性不突出了,重要的是分子的空间构型。物质的特殊的生理性质弱力——范德华力、氢键在分子间起作用。多肽链被折叠为由氢键键合的唯一的结构。就是说强肽键使整个链成为一个整体,但是各部分之间较弱的
氢键折叠之后使整个链成为其最终的形状 ,这最终的形状对蛋白质的功能是至关重要的
蛋白质分子是由氨基酸构成的。氨基酸分子之间是靠肽键相连的。在蛋白质的二级结构中 ,在多肽链骨架中, 局部肽段的折叠卷曲所形成的有规律的空间构象 ,主要有α-螺旋结构和β-片层结构,二级结构主要依赖氢键这种分子间相互作用来维系构象的稳定性。
α-螺旋结构:多肽链以肽键平面为单位,通过α-碳原子的单键旋转 ,绕中心轴盘曲形成α-螺旋 ,每 3～ 6 个氨基酸残基形成一个螺旋圈 ,螺距为 0.54nm ,侧链 R 基团位于螺旋外侧 ,在螺旋中每个肽键中的 NH 的氢与第四个肽键中 C=O 的氧之间形成氢键, 氢键的方向与螺旋轴基本平行 ,由于螺旋中的肽键全部形成氢键, 使螺旋结构保持稳定。
β -片层结构:β-片层是一种肽链相当伸展的结构, 肽键平面之间折叠成锯齿状 , R 基团位于锯齿状结构的上下方。它由两条肽链, 或一条肽链的两肽段之间的 C=O 与NH 形成氢键, 使片层结构保持稳定,氢键与折叠的长轴相垂直 ,两条肽链的N-端在同一方向为平行式 ,N -端不在同一方向为反平行式 ,以反平行式较稳定。
蛋白质三级结构是多肽链在二级结构的基础上近一步盘曲折叠而形成的空间结构。维系蛋白质三级结构的也是非共价键的作用 , 其中少不了氢键的存在。
蛋白质发展的空间构象与其功能密切相关。以牛胰核糖核酸酶为例 , 核糖核酸酶由 124 个氨基酸残基构成单链链内有 20%为螺旋结构。核糖核酸酶分子依靠氢键及四对二硫键维系空间结构。如加变性剂使二硫键还原 ,氢键断裂,核糖核酸酶的空间构象被破坏,肽链变为无规则卷曲 ,生物活性完全丧失,若将变性剂及时透析除去 ,则氢键恢复, 酶活性可完全恢复。从此例可说明蛋白质的空间结构在其功能中起着决定的作用 , 蛋白质在发挥其生物功能时应具有的特定的空间结构。
2.核酸
核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。DNA 是生物体遗传的物质基础, 主要分布在真核细胞的细胞核中, 并与蛋白质结合集中于染色体内。DNA 的一级结构实际上是多核苷酸链中碱基的排列顺序。DNA的二级结构是双螺旋结构, 其发现是生物化学上划时代的成就 ,极大地推动了分子生物学的发展。
DNA 双螺旋结构的特点:DNA 分子由两条脱氧多核糖核酸链组成。这两条链相互平行，走向相反 ,环绕同一中心轴。极性强的磷酸脱氧核糖链形成双螺旋骨架 ,碱基在双螺旋内侧并与双螺旋长轴垂直。两链同一水平上的一对碱基借氢键相互连接 ,所形成的氢键的
碱基有严格的配对关系 , 即 A与 T 配对,G 与 C 配对 ,G -C 间形成三个氢键(G ≡C),A—T 间形成两个氢键(A=T)。在 DNA 中,两个相互缠结的螺旋带代表糖磷酸酯链 , 连接链的横条代表一对嘌啉-嘧
啶碱 ,每条链提供一个碱 ,并由氢键按特定的方向联系起来,形成双螺旋结构。双螺旋直径为 2nm , 每个螺距为 3.4nm。
一般来说，在形成氢键时，质子给体中主要是反键轨道受影响，成键轨道的电荷占据数变化不大．对于氢键，ρ（Ｎ－Ｈ）减小表明σ* （Ｎ－Ｈ）电荷占据增大，因此质子给体的部分电子密度转移到相邻的σ* （Ｃ－Ｎ）上；我们计算发现Ｙ原子域中的电子密度增大，表明存在从质子给体到质子受体的电子转移．按ＢＡＤＥＲ的观点，键临界点处拉普拉斯量▽２ρ（ｒｃ）标志着化学键的特性．表２数据显示，Ｈ…Ｙ间键临界点的电子密度ρ在０．０２４６～０．０3８７ａ．ｕ．之间，▽２ρ（ｒｃ）值在０．０８７９～０．１１７１ａ．ｕ．之间，拉普拉斯值为正，表明氢相互作用是闭壳层作用．由于氢键，质子供体与受体的键临界点电子密度ρ（Ｎ－Ｈ）和ρ（Ｙ）都有一定程度增大（后者更大）．Ｈ和Ｙ原子相互渗透导致Ｈ均表现出电荷减小、能量增大及体积减小特征．成键后Ｎ和Ｙ（Ｎ、Ｏ）的体积出现了明显的收缩趋势，强吸电子作用使其电子云密度增大导致原子体积缩小．总体来说供体原子体积均有明显减小，因氢键的类型不同而有所差异，整体变化趋势与成键越强收缩越明显一致．此外分析分子间两个环临界点即（３，＋１），此点是势能面上的鞍点，环临界点的电子密度范围为０．００４８～０．００５２ａ．ｕ．，电子密度非常分散，分子间环的形成在一定程度上增强了氢键键合物的稳定性，使ＤＮＡ
双螺旋结构更稳定．
维系双螺旋结构稳定的主要因素是靠碱基对的氢键和碱基对间
的范德华引力。DNA 的二级结构在各种因素影响下, DNA 双螺旋结构解开 ,氢键断裂, 变成无规则线团 , 发生一系列理化性质的改变 ,生物活性也随之丧失。当除去变性因素后 ,DNA 恢复双螺旋结构而复性。目前, 利用分子间的氢键已制成了与细胞膜的磷脂具有相同结构的超分子液晶。由此我们可以看出 ,氢键在生物分子中有着重要的意义和作用, 用无机物中的例子 ,很难表达它的重要性。了解生物分子中氢键的存在状态及作用,会使人们更加认识到氢键的重要性及其作用。
3.壳聚糖和N-羟基苯并三氮唑
随着溶液中 CS 含量的增加，HOBt 苯环上A和b位质子的化学位移逐渐向高场偏移，而 a 和 B 位质子的化学位移基本没有变化．根据图 2 中 CS 和HOBt物的方式，C S 的 2 位碳上的一NH 与
HOBt唑环上的一OH形成了氢键，由于饱和杂原子的未成键电子对和苯环的离域电子有p-n共轭作用，而HOBt的—OH 电离为O-离子，苯环被活化程度增大，特别是邻对位氢，电子密度有显著提高，从核磁共振角度，其谱峰有较大的高场位移．而在存在快速交换的混合体系中，观测到的化学位移是处于结合态和游离态下化学位移的加权平均。随着溶液中CS含量增加，HOBt苯环A和b位质子的化学位移逐渐向高场移动的现象表明处于结合态的 HOBt的量在逐渐增加．
四、总结
氢键对物质的许多物理化学性质可以产生影响，如熔点、沸点、溶解度、粘度、表面张力、密度、酸碱性、介电常数等，并且在人类和动植物的生理生化过程中也着十分重要的作用。没有氢键的存在，就没有特殊而又稳定的大分子结构，可以说正是这些大分子支撑了生物机体保证了物种的繁衍。分子间氢键的动力学行为与目前的一些前沿课题密切相关，深入研究氢键的作用对于我们理解物质的一些特殊的物理化学性质有着巨大的帮助。总而言之，氢键必将在人类生活生产和科学研究中发挥越来越重要的作用，我们对其理论研究需要不断地深入。
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水分子簇中氢键作用
水分子簇中氢键作用 张建平 赵 林 王林双 (天津大学化工学院天津 300072) 摘要概述了近年来为揭示水分子簇存在形态的成因所做的理论和实验研究，指出除范德华力外，氢键和似共价键是水分子间的主要作用力。总结了水分子簇中氢键的四种作用方式，包括协同效 应、氢键的转动、氢键的振动以及氢键变换；分别讨论了这四种作用方式以及似共价键对水分子簇存 在状态的影响，最后对该领域的研究前景作了展望。 关键词水分子簇氢键似共价键 Hydrogen Bonds in Water Clusters Zhang Jianping, Zhao Lin, Wang Linshuang (School of Chemical Engineering，Tianjin University, Tianjin 300072) Abstract Theoretical and experimental studies that reveal the formation of water clusters have been summarized. Besides van der Waals force, hydrogen bonds and quasi-covalent bonds between water molecules are major forces. Four kinds of kinetic motions of hydrogen bonds in water clusters are outlined, including cooperative effect, rotation, vibration and inter conversion, and the effects on the structure of water clusters caused by quasi-covalent bonds and H-bond kinetic motions are explained in detail. Finally, the perspective in this research field is also discussed. Key words Water clusters, Hydrogen bond, Quasi-covalent bond 水是大自然赋予我们的宝贵资源，也是人类赖以生存的必要条件，关于水分子簇结构与功能的研究已成为当今科研前沿的热点之一，其深层研究可望为揭示物理化学、生命科学等领域的本质问题提供有力工具[1~3]。 近年来，随着光谱科学和微观测试技术的发展以及分子轨道理论的介入，水分子簇的研究进入了量子时期，从而为揭示水分子簇存在形态的成因提供了实验和理论依据。基于蒙特卡罗模拟的极化-解离多体经验势能函数(PD-PEF)[4]在计算(H2O)n(n＝2～8)的水分子簇的结构特征和分子尺度过程中，将氢原子视为单一的裸露质子，由于其充分考虑到分子间氢键及分子内部作用力的影响，适于计算水分子簇的结构特征参数。在六元水分子簇稳定性的研究中[5,6]，应用从头计算法的独立分子模型，通过平动矢量和欧拉角将簇中每个分子的位置和取向逐一标定，总结出六水分子簇的五种结构形式，并通过计算氢键强度及自由能的大小，得出环状六水分子簇具有最稳定结构的结论。进入上世纪90年代以来，美国加州大学Berkeley实验室设计的远红外振转隧道光谱仪能够清晰观测到分子间的振转谱线，为深层次研究氢键作用下水分子簇的微观结构开辟了一条崭新的途径[7]。 张建平 男，28岁，博士生，现从事废弃物处理和水的功能化研究。E-mail: jianpingzhang@https://www.360docs.net/doc/fc2937465.html, 国家自然科学基金资助项目(20376054) 2005-03-04收稿，2005-08-30接受
检测两种蛋白质之间相互作用
检测两种蛋白质之间相互作用得实验方法比较 1、生化方法 ●免疫共沉淀免疫共沉淀就是以抗体与抗原之间得专一性作用为基础得用于研究蛋白质相互作用得经典方法.改法得优点就是蛋白处于天然状态,蛋白得相互作用可以在天然状态下进行，可以避免认为影响;可以分离得到天然状态下相互作用得蛋白复合体。缺点:免疫共沉淀同样不能保证沉淀得蛋白复合物时候为直接相互作用得两种蛋白。另外灵敏度不如亲与色谱高。 ●Fａr—Ｗestｅrｎ 又叫做亲与印记。将PAGE胶上分离好得凡百样品转移到硝酸纤维膜上,然后检测哪种蛋白能与标记了同位素得诱饵蛋白发生作用，最后显影。缺点就是转膜前需要将蛋白复性。2?、等离子表面共振技术（Surfacｅｐｌasmoｎｒｅsoｎance)该技术就是将诱饵蛋白结合于葡聚糖表面,葡聚糖层固定于几十纳米厚得技术膜表面。当有蛋白质混合物经过时,如果有蛋白质同“诱饵”蛋白发生相互作用，那么两者得结合将使金属膜表面得折射率上升，从而导致共振角度得改变。而共振角度得改变与该处得蛋白质浓度成线性关系,由此可以检测蛋白质之间得相互作用。该技术不需要标记物与染料，安全灵敏快速,还可定量分析。缺点:需要专门得等离子表面共振检测仪器。 ３、双杂交技术原理基于真核细胞转录因子得结构特殊性,这些转录因子通常需要两个或以上相互独立得结构域组成．分别使结合
域与激活域同诱饵蛋白与猎物蛋白形成融合蛋白，在真核细胞中表达,如果两种蛋白可以发生相互作用,则可使结合域与激活域在空间上充分接近,从而激活报告基因．缺点：自身有转录功能得蛋白会造成假阳性.融合蛋白会影响蛋白得真实结构与功能。不利于核外蛋白研究,会导致假隐性. 5、荧光共振能量转移技术指两个荧光法色基团在足够近（〈100埃)时，它们之间可发生能量转移得现象。荧光共振能量转移技术可以研究分子内部对某些刺激发生得构象变化,也能研究分子间得相互作用。它可以在活体中检测,非常灵敏,分辩率高,能够检测大分子得构象变化,能够定性定量得检测相互作用得强度。缺点此项技术要求发色基团得距离小于100埃。另外设备昂贵,还需要融合ＧFP给蛋白标记。?此外还有交联技术(ｃrｏsｓ－ｌｉnＫing)，蛋白质探针技术,噬菌体展示技术(Pｈａgｅ dｉsｐｌaｙ）以及生物信息学得方法来检测蛋白质之间相互作用。 1，酵母双杂交 1-5 酵母双杂交系统就是将待研究得两种蛋白质得基因分别克隆到酵 体,从表达产物分析两种蛋白质相互作用得系统 酵母双杂交得原理就是,把报告基因HIS３与l a c Z 整合到酵母细胞基因组中,并受转录因子
中学化学竞赛试题及答案——氢键和分子间作用力
中学化学竞赛试题资源库——氢键和分子间作用力 A组 1．固体乙醇晶体中不存在的作用力是 A 离子键 B 共价键 C 氢键 D 分子间力 2．固体草酸晶体中不存在的作用力是 A 离子键 B 共价键 C 氢键 D 分子间作用力 3．在下列物质的晶体中，既有共价键又有分子间作用力的是 A 二氧化硅 B 氦 C 氨 D 铜 4．在单质晶体中，一定不存在 A 离子键 B 分子间作用力 C 共价键 D 金属离子与自由电子间的作用 5．下列物质晶体中，同时存在极性键、非极性键和氢键的是 A SO3 B H2O C C2H5OH D C2H6 6．共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①Na2O2； ②SiO2；③石墨；④金刚石；⑤NaCl；⑥白磷，其中含有两种结合力的组合是 A ①②⑤ B ①③⑥ C ②④⑥ D ①②③⑥ 7．碘晶体升华时，下列所述内容发生变化的是 A 分子内共价键 B 分子间的作用力 C 分子间的距离 D 分子内共价键的键长 8．下列物质变化时，需克服的作用力不属于化学键的是 A HCl溶于水 B I2升华 C H2O电解 D 烧碱熔化 9．下列各组中的两种固态物质熔化（或升华）时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是 A 碘和碘化钠 B 金刚石和重晶石 C 冰醋酸和硬脂酸甘油酯 D 干冰和二氧化硅 10．根据人们的实践经验，一般来说，极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，称为相似相溶原理。根据“相似相溶原理”判断，下列物质中，易溶于水的是；易溶于CCl4的是。 A NH3 B HF C I2 D Br2 11．右图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、VA、 ⅥA、ⅦA旅元素的气态氢化物的沸点，其中表示ⅥA族元素 气态氢化物沸点的是曲线；表示ⅣA族元素气态氢化 物沸点的是曲线；同一族中第3、4、5周期元素的气 态氢化物沸点依次升高，其原因是；A、B、 C曲线中第2周期元素的气态氯化物的沸点显著高于第3周期 元素气态氢化物的沸点，其原因是。 12．请写出下列物质性质的变化规律与哪种作用力有关？ A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱； B．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低。
高中化学氢键-分子间作用力
化学键 1．化学键：相邻的两个或多个原子（或离子）之间强烈的相互作用叫做化学键。 2．化学键的存在： （1）稀有气体单质中不存在； （2）多原子单质分子中存在共价键； （3）非金属化合物分子中存在共价键（包括酸）； （4）离子化合物中一定存在离子键，可能有共价键的存在（Na2O2、NaOH、 NH4Cl），共价化合物中不存在离子 键； （5）离子化合物可由非金属构成，如：NH4NO3、NH4Cl 。 3．化学反应的本质：一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 4．金属键：金属晶体中，金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用。 5．配位键：电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用而形成的共价键。（1）孤对电子：原子最外层存在没有跟其它原子共用的电子对。 （2）虽然配位键和其它键的形成不同，但一旦形成后则与其它共价键无任何区别。6．分子间作用力 定义：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力（也叫范德华力）。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，是一种微弱的相互作用，它主要影响物质的熔、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 （2）分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中，如：多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。 （3）分子间作用力的范围很小（一般是300-500pm）,只有分子间的距离很小时才有。（4）一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤素单质： 7．氢键 为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？
（1）形成条件：原子半径较小，非金属性很强的原子X，（N、O、F）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子的半径较小，非金属性很强的原子Y （N、O、F），在分子间H与Y产生较强的静电吸引，形成氢键 （2）表示方法：X—H…Y—H（X.Y可相同或不同，一般为N、O、F）。 （3）氢键能级：比化学键弱很多，但比分子间作用力稍强 （4）特征：具有方向性。 （5）氢键作用：使物质有较高的熔沸点（H2O、HF 、NH3）使物质易溶于水 （C2H5OH，CH3COOH）解释一些 反常现象。 结果1：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔 化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键。 结果2：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：NH3极易溶于水。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
氢键在现代化学中的作用
氢键在现代化学中的作用 随着科学的不断发展,现在化学的研究对象，已经远远超出了常规的、以共价键为基础的分子，它包括从原子、分子片、结构单元、分子、高分子、生物大分子、超分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集体、组装体、分子材料、分子器件和分子机器。化学已从分子化学发展为超分子化学，超分子化学是分子以上层次的化学，是化学、生物学、物理学、材料科学、信息科学、环境科学等学科相互交叉融合的产物。超分子化合物因其在光、电、磁化学和分离、吸附、催化等领域所具有的应用前景而备受青睐。而分子之间以及分子以上层次的超分子及有序高级结构的组装体，则是依靠分子间的相互作用如氢键、范德华力、偶极-偶极相互作用、亲水-疏水相互作用、π-π堆积力等将分子结合在一起。在各种分子间相互作用中，氢键占有很特殊的地位，被称作为“超分子化学中的万能相互作用”。 氢键有别于其他分子间相互作用之处在于： （1）氢键在类型、长度、强度和几何构型上是变化多样的，每个分子中的一个强氢键足以决定固态结构，并且在很大程度上影响其液态和气态的存在。弱氢键在稳定结构中也起到一定的作用，当有很多氢键协同作用时效果可以变得很显著； （2）氢键具有方向性、饱和性和可预见性，能够设计和合成出含有特征质子给体和特征质子受体的分子，可以按照所希望的方式将一定的结构单元或功能单元通过氢键组装成具有优异的光、电、磁、催化、生物活性等特性的材料； （3）氢键强度介于化学键和范德华力之间，形成和破坏都比较容易，其动态可逆的特点，使其对外部环境的刺激能产生独特的响应，在决定材料的性质和新型材料的设计中至关重要。因此，氢键在现代化学、材料科学以及生命科学中所起的作用越来越重要。 通过氢键形成超分子 超分子是指由2种或2种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组装成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性,具有明确的微观结构和宏观特性。超分子不是分子的简单聚集,它的结构和特性与它们的纯分子组分的聚集性质不同。 通过氢键进行分子识别 超分子体系主要有识别、转换和传输功能。而分子识别是超分子化学的核心。分子识别
检测两种蛋白质之间相互作用
检测两种蛋白质之间相互作用的实验方法比较 1. 生化方法 ●免疫共沉淀免疫共沉淀是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。改法的优点是蛋白处于天然状态，蛋白的相互作用可以在天然状态下进行，可以避免认为影响；可以分离得到天然状态下相互作用的蛋白复合体。缺点：免疫共沉淀同样不能保证沉淀的蛋白复合物时候为直接相互作用的两种蛋白。另外灵敏度不如亲和色谱高。 ●Far-Western 又叫做亲和印记。将PAGE胶上分离好的凡百样品转移到硝酸纤维膜上，然后检测哪种蛋白能与标记了同位素的诱饵蛋白发生作用，最后显影。缺点是转膜前需要将蛋白复性。 2. 等离子表面共振技术（Surface plasmon resonance）该技术是将诱饵蛋白结合于葡聚糖表面，葡聚糖层固定于几十纳米厚的技术膜表面。当有蛋白质混合物经过时，如果有蛋白质同“诱饵”蛋白发生相互作用，那么两者的结合将使金属膜表面的折射率上升，从而导致共振角度的改变。而共振角度的改变与该处的蛋白质浓度成线性关系，由此可以检测蛋白质之间的相互作用。该技术不需要标记物和染料，安全灵敏快速，还可定量分析。缺点：需要专门的等离子表面共振检测仪器。 3. 双杂交技术原理基于真核细胞转录因子的结构特殊性，这些转录因子通常需要两个或以上相互独立的结构域组成。分别使结合域和
激活域同诱饵蛋白和猎物蛋白形成融合蛋白，在真核细胞中表达，如果两种蛋白可以发生相互作用，则可使结合域和激活域在空间上充分接近，从而激活报告基因。缺点：自身有转录功能的蛋白会造成假阳性。融合蛋白会影响蛋白的真实结构和功能。不利于核外蛋白研究，会导致假隐性。 5. 荧光共振能量转移技术指两个荧光法色基团在足够近（<100埃）时，它们之间可发生能量转移的现象。荧光共振能量转移技术可以研究分子内部对某些刺激发生的构象变化，也能研究分子间的相互作用。它可以在活体中检测，非常灵敏，分辩率高，能够检测大分子的构象变化，能够定性定量的检测相互作用的强度。缺点此项技术要求发色基团的距离小于100埃。另外设备昂贵，还需要融合GFP给蛋白标记。 此外还有交联技术（cross－linKing），蛋白质探针技术，噬菌体展示技术（Phage display）以及生物信息学的方法来检测蛋白质之间相互作用。 1，酵母双杂交 1-5 酵母双杂交系统是将待研究的两种蛋白质的基因分别克隆到酵母表达质粒的转录激活因子（如GAL4等）的DNA结合结构域基因和转录激活因子（如GAL4等）激活结构域基因，构建成融合表达载体，从表达产物分析两种蛋白质相互作用的系统
分子间作用力和氢键---教案和练习
分子间作用力和氢键 1、分子间作用力 定义：把分子聚集在一起的作用力。又称范德华力。 特点：1）比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质 2）分子间作用力只存在于绝大多数共价化合物和非金属单质分子（包括稀有气体）之间3）变化规律：对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。如I2>Br2>Cl2>F2 2、氢键 NH3、H2O、HF等分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键 注意：1）氢键不是化学键，通常看做一种较强的分子间作用力 2）NH3、H2O、HF的分子之间既存在分子间作用力，又存在氢键 3）氢键的形成使物质的熔沸点升高，对物质的溶解度硬度等也影响。 1.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是（） A. Ca(OH)2 B. MgCl2 C. H2O D. NH4Cl 2.某元素的原子最外层只有1个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键( ) A．一定是离子键 B．一定是共价键 C．可能是离子键，也可能是共价键 D．以上说法都不正确 3.国际无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为第1～18列，碱金属族为第1列，稀有气体元素为第18列. 按这个规定，下列说法不正确的是（） A. 第15列元素的最高价氧化物为R2O5 B. 第2列元素中肯定没有非金属元素 C. 第17列元素的第一种元素无含氧酸 D. 第16、17列元素都是非金属元素 4.（2012·海南）下列有关化学用语使用正确的是( )
A．NH4Br的电子式： B．S2-的结构示意图： C．乙酸的分子式：CH3COOH D．原子核内有l8个中子的氯原子： 5.（2011·江苏卷）下列有关化学用语表示正确的是( . ) A.N2的电子式： B.S2-的结构示意图： C.质子数为53，中子数为78的碘原子： D.H2O的电子式为 .. .. H:O:H -+?? ?? ?? 6.（2012·大纲版）下列关于化学键的叙述，正确的一项是( ) A．离子化合物中一定含有离子键 B．单质分子中均不存在化学键 C．SiH4的沸点高于CH4，可推测pH3的沸点高于NH3 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 7.（2012·山东）9．关于原子结构、元素性质的说法正确的是( ) A．非金属元素组成的化合物中只含共价键 B．ⅠA金属元素是同周期中金属性质最强的元素 C．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数 D．ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高阶氧化物对应水化物的酸性越强 8.下列分子含有的电子数与HF相同，且只有两个极性共价键的是（） A CO2 B NH3 C H2O D H2S 9.元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6，元素Y原子次外层与元素X原子次外层均为8个电子，X、Y的离子具有相同的电子层排布，X和Y形成的化合物是( ) A．MgF2 B．MgCl2 C．CaCl2 D．CaBr2 10.下列分子结构中的原子最外层电子都能满足8个电子稳定结构的是( ) A．六氟化硫B．二氟化氙C．三氟化硼D．四氯化碳 11.已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y与X形成的分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，试推断： （1）X、Z二种元素的元素符号：X_________、Z__________。 （2）由以上元素中两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为：，它的共价键属于（填：极性、非极性）键；含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为；含有极性键和非极性共价键的化合物的电子式为。 （3）用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的形成过程：
蛋白质相互作用
蛋白质相互作用的概述 一、为什么要研究蛋白质相互作用 二、蛋白质相互作用亲和力：K d=[A][B]/[AB] 三、蛋白质相互作用的应用 A、利用抗原和抗体的相互作用：Western blot，免疫共沉淀，染色质沉淀，抗体筛库 B、利用已知的相互作用建立tag：GST pull down，Biotin－Avidin结合， C、直接利用蛋白质的相互作用：蛋白质亲和层析，酵母双杂交，phage display，Bait蛋白质筛表达库，蛋白质组 四、相互作用的生物学意义：蛋白质间的相互作用是细胞生命活动的基础。 五、生物学功能的研究：获得功能或失去功能 I、一些常用蛋白质相互作用技术 ?Traditional co-purification (chromatography co-purification and co-sedimentation) ?Affinity chromatography：GST pull down，Epitope-tag ?(co-)Immunoprecipitation ?Western和Far-Western blot Surface Plasmon Resonance Two-Hybrid System Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) （实验过程及原理，注意事项，优缺点） III、研究实例讨论 一、酵母双杂交系统 作用：发现新的相互作用蛋白质；鉴定和分析已有的蛋白质间的相互作用；确定蛋白质相互作用的功能基团 具体过程：见书本 优点：是酵母细胞的in vivo相互作用；只需要cDNA，简单；弱的相互作用也能检测到 缺点：都是融合蛋白，万一融合出新的相互作用；酵母的翻译后修饰不尽相同，尤其是蛋白质的调控性修饰；自身激活报告基因；基因库德要求比较高，单向1/3是in frame 蛋白质毒性；第三者Z插足介导的相互作用；假阳性 酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。在实际工作中，人们根据需要发展了单杂
【论文故事】科学家首次“看到”了氢键的相互作用
【论文故事】科学家首次“看到”了氢键的相互作用Jerrusalem发表于2014-07-25 14:40 ?愿氢键与你同在！?图片来源：https://www.360docs.net/doc/fc2937465.html, 近日，麻省理工学院和芝加哥大学的科学家使用新开发的超速飞秒红外光源，得以直接"看到"被氢键连接的分子之间的协调振动。这是人类第一次观察到这种在分子水平上随处可见的化学作用。果壳网就此对化学家、论文第一作者路易吉·德马尔科（Luigi De Marco）进行了采访。 氢键通常被视为一些中性电荷分子稍带负电的一端和稍带正电的一端之间的相互吸引力。在接受果壳网采访时，德马尔科教授对氢键的相互作用做出了解释：?氢键的连接是一个十分重要的化学反应，它支配着许多物理、化学和生物反应现象。?由于氢原子独特的极性性质，氢键能够发生在已经以共价键相连接的氢原子和另一个原子之间。通常，氢原子两边连接的原子电负性都较强。 ?在溶液体系中，将会形成溶剂与溶质之间的强力氢键连接。?德马尔科说道，?当我们要研究比如水合溶剂和配体蛋白的连接时，氢键的这种动态相互作用就尤为重要。?氢键在生物大分子反应中也起到了关键作用，而且往往是发现新药物的关键。但德马尔科同时表示：?一般来说，这种氢键连接的分子的相互作用很难被观测到，这是因为会有来自非相互作用的其他‘噪音’信号。不过，我们已经开发出了一项技术，可以直接探测这种相互作用的实时动态变化。? 德马尔科向果壳网解释了这项技术的发展：?实际上我们的研究小组在几年前已经开发了类似的技术。简单来说，我们发明了一种方法，来生成一种很短的红外脉冲，但具有难以置信的广谱性。这让我们能够在光谱上把氢键的振动和系统中的其他振动区别开来，这就是我们如何‘直接’观察到氢键的相互作用的。? 氢键连接的分子的振动。图片来源：https://www.360docs.net/doc/fc2937465.html,
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景 夏菲 王宙 郭培培 陈俏 （西北大学化学系05级化学专业 西安 710069） 摘要：本文主要论述氢键在结构和性质两方面对物质的影响，并讨论了氢键的广泛地应用前景。 关键词：氢键物质结构性质影响 氢键（Hydrogen Bonding）是指与电负性极强的元素X相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子Y之间形成的一种弱键。可以表示成X—H…Y。氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象，在形状结构等方面受到了很大的影响。下面将从氢键的形成、特征、对物质结构和性质的影响和应用前景等方面逐一论述。 氢键由于广泛存在与化合物中，因此在研究化合物的性能时，氢键起着重要的作用。氢键的键能介于共价键和范德华力之间，其键能小，形成或破坏所需的活化能也小，加上形成氢键的结构条件比较灵活，特别容易在常温下引起反应和变化，故氢键是影响化合物性质的一个重要因素。 1．对物质构型的影响 氢键对物质的结构和构型有着很大的影响，就蛋白质而言，蛋白质分子是由氨基酸组成的，有多个氨基酸通过肽键而形成的多肽称为多肽链，氨基酸在多肽链中按一定顺序排列构 成蛋白质的肽链骨架，称为蛋白质的一级结构。在多肽链中o c和N H 可形成大 量的氢键（N—H…O）使蛋白质按螺旋方式卷曲成立体构型，称为蛋白质的二级结构。近年来的研究指出，二级结构是合理的螺旋结构，可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要的作用。 2．对物质性质的影响 2.1对化合物的沸点和熔点影响 在有机物分子内形成氢键时，分子间的结合力降低，因而使化合物的熔点、沸点减低，如邻硝基苯酚的沸点是45℃，间位和对位分别是96℃和114℃，因为邻硝基苯酚中―OH与― NO 2相距较近，―NO 2 上的氧可以与―OH上的氢形成分子内氢键（螯环），这样就难能再形成分 子间氢键，减弱了邻位异构体分子间的引力；而在对硝基苯酚分子中，则由于―OH与―NO 2 相距较远，不能在分子内形成氢键，而分子间通过氢键缔合起来，所以前者熔沸点低、挥发性
37氢键和分子间作用力(19题57题)教案资料
氢键和分子间作用力 A组 1．固体乙醇晶体中不存在的作用力是 A 离子键 B 共价键 C 氢键 D 分子间力 2．固体草酸晶体中不存在的作用力是 A 离子键 B 共价键 C 氢键 D 分子间作用力 3．在下列物质的晶体中，既有共价键又有分子间作用力的是 A 二氧化硅 B 氦 C 氨 D 铜 4．在单质晶体中，一定不存在 A 离子键 B 分子间作用力 C 共价键 D 金属离子与自由电子间的作用 5．下列物质晶体中，同时存在极性键、非极性键和氢键的是 A SO3 B H2O C C2H5OH D C2H6 6．共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①Na2O2； ②SiO2；③石墨；④金刚石；⑤NaCl；⑥白磷，其中含有两种结合力的组合是 A ①②⑤ B ①③⑥ C ②④⑥ D ①②③⑥ 7．碘晶体升华时，下列所述内容发生变化的是 A 分子内共价键 B 分子间的作用力 C 分子间的距离 D 分子内共价键的键长 8．下列物质变化时，需克服的作用力不属于化学键的是 A HCl溶于水 B I2升华 C H2O电解 D 烧碱熔化 9．下列各组中的两种固态物质熔化（或升华）时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是 A 碘和碘化钠 B 金刚石和重晶石 C 冰醋酸和硬脂酸甘油酯 D 干冰和二氧化硅 10．根据人们的实践经验，一般来说，极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，称为相似相溶原理。根据“相似相溶原理”判断，下列物质中，易溶于水的是；易溶于CCl4的是。 A NH3 B HF C I2 D Br2 11．右图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、VA、 ⅥA、ⅦA旅元素的气态氢化物的沸点，其中表示ⅥA族元素 气态氢化物沸点的是曲线；表示ⅣA族元素气态氢化 物沸点的是曲线；同一族中第3、4、5周期元素的气 态氢化物沸点依次升高，其原因是；A、B、 C曲线中第2周期元素的气态氯化物的沸点显著高于第3周期 元素气态氢化物的沸点，其原因是。 12．请写出下列物质性质的变化规律与哪种作用力有关？ A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱；
自大会通过氢键和C - H键 p相互作用
自大会通过氢键和C - H键？？？ p相互作用 金属配合物中的N - functionalised甘氨酸 Nilotpal Barooah ，Anirban Karmakar ， Rupam学者萨尔马，Jubaraj湾Baruah * 化学系印度理工学院，北高哈蒂，阿萨姆邦，阿萨姆邦781 039 ，印度 收到2006年7月16号;接受2006年7月30 网上提供2006年8月11 摘要 该物[ Ni （母语） 2 （坪）2 ] 。甲苯（母语为N - phthaloylglycinato 和芘是吡啶）制备固相反应，而 共同组成晶体具有2 [镍（母语） 2 （坪） 3 （水）] ? [镍（母语） 2 （坪）2 （水） 2 ] ? 2py ? 2H2O的解决方案，获得国家的反应。 ？ 2006年埃尔塞维尔B.诉保留所有权利。 关键词：自组装;联合晶体;甘氨酸衍生物;金属配合物;的C - H ？？？p 相互作用 金属针对大会的分子不仅是管辖 通过协调模式的金属离子，而且还指示 通过各种非共价部队来自结构 功能配体/ s的选择[ 1 ] 。这些薄弱尚未 可逆性和方向性的相互作用，如hydrogenbonding 和首个互动广泛探讨设计 上层建筑与新颖性领域中的无机 晶体工程[ 2 ] 。然而，与hydrogenbonding ， 的首个互动的方向，从而减少 的结构特点任何的P -堆叠系统较难预测 [ 3 ] 。此外的P -互动薄弱的解决方案 关联相对方向的P -堆叠物种
固态高度肯定[ 4 ] 。不同 金属有机框架金属羧酸 框架，具有重要的地位，其结构功能 和范围的研究作为多孔材料[ 5 ] 。印第安纳州 我们最近的研究已经表明，我们的重要性弱 相互作用的无机和有机衍生物Nphthaloylglycine 并在N - phthaloylglycylglycine [ 6-8 ] 。它 将是很有意思的，如果这些互动可以引导，使 这其中的每一个具有竞争力和超越每 其他指导的结构特点。从我们最近的 从现有的经验和文献邻苯二甲 相关系统有人认为的P - P和C - H键？？？ p相互作用 可引导结构的自组装[ 9 ] 。为了 研究相互相互作用氢键和pstacking 在金属的相互作用，我们针对议会 决定使用N phthaloylglycine （母语）， 4 -羧基Nphthaloylglycine （二级）和N - phthaloylglycylglycine （三级） 作为配体的络合比较目的 其中的结构，配体三级[ 7 ]和L1 [ 10 ]有 据报道最近。 ? ? ? 俄亥俄州 ? ? ? ? 俄亥俄州 ? ? ? ? 环
氢键的形成以及对物质性质的影响教学内容
氢键的形成以及对物质性质的影响
精品文档 氢键的形成以及对物质性质的影响 090901135 姚瑶 摘要：本文主要论述了氢键的本质，形成，种类以及对物质性质的影响，阐述了氢键形成的条件以及分子中存在氢键物理和化学性质的变化。 关键词：氢键，形成条件，影响 在高中化学课本必修2第二章中讲微粒之间的相互作用力涉及到氢键的内容，NH3，H2O，HF等分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键。氢键是已经以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子间产生的分子间作用力。 原子半径较小，非金属性很强的原子X（N，O，F）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子中半径较小，非金属性很强的原子Y（N，O，F）产生较强的静电吸引，形成氢键，通式X-H…Y-H（X,Y可同可不同，一般为N，O，F）。氢键可以分为分子间氢键和分子内氢键。根据氢键的形成条件，CHF3满足氢键形成条件，但CHF3能否形成分子间氢键？形成氢键必须满足俩个基本条件，第一：分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子，第二：另一分子中必须有带孤对电子对，电负性大，且原子半径小的元素（如F，O，N等），因为氢原子的特点是原子半径小，结构简单，核外只有一个电子，无内层电子，它与电负性大的元素形成共价键后，电子强烈电负性大的元素一边，使氢几乎成为赤裸的质子，呈现相当强的正电负性，因此它易与另一分子中电负性大的元素接近，并产生静电吸引作用，从而形成氢键。但分析CHF3的结构，其中的H原子是不符合形成氢键条件的，因为H是和电负性不太大的C原子相连的。在CHF3分子中，三个F原子和C相连，F原子电负性很大，是否会由于三个F对C的作用从而诱导H有了较大的正电性而能够形成氢键呢？我们知道，若分子间形成氢键，则同类型化合物的熔沸点将出现异常现象。因为氢键的形成会使分子间有了较强的结合力，化合物的熔点和沸点会显著升高。如某些氢化物的沸点递变顺序：NH3>PH3>AsH3>SbH3结构和组成相似的分子型物质，沸点随分子量增大而升高，但这里却出现意外，原因是HF，H2O，NH3分子间形成了氢键。再考虑CHF3，若能形成分子间氢键，那么在CHX3的同类型化合物中也应出现沸点变化的异常现象，而通过实验数据却给出了否定答案 三卤甲烷 CHF3 CHCl3 CHBr3 CHI3 沸点 -82.2 61.7 149.5 218 CHF3的气化热为16.7KJ/mol属于一般极性分子的范德华力的作用能范围，也不显现分子间氢键的存在。由此可知，无论从分子结构分析还是实验数据验证，都是不支持CHF3能形成分子间氢键的。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
分子间作用力和氢键
分子间作用力和氢键 一、分子间作用力 NH3、Cl2、CO2等气体，在降低温度、增大压强时，能凝结成液态或固态。在这个过程中，气体分子间的距离不断缩短，最后由不规则运动的混乱状态转变为有规则排列的固态。这说明物质的分子之间必定存在着某种作用力，能把它们的分子聚集在一起。这种作用力叫做分子间作用力，又称范德华力。 我们知道，化学键是原子结合成分子时，相邻原子间强烈的相互作用，而分子间作用力与化学键比起来要弱得多。分子间作用力随着分子极性和相对分子质量的增大而增大。 分子间作用力的大小，对物质的熔点、沸点、溶解度等有影响。对于组成和结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。例如，卤素单质，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，它们的熔点、沸点也相应升高(见图1-8)，四卤化碳也有类似的情形(见图1-9)。
二、氢键 前面已介绍过某些结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用力增大，以及它们的熔点和沸点也随着升高的事实。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变与以上事实不完全符合。让我们来看一下图 1-10。从图上可以看出，NH3、H2O和HF的沸点反常。例如，HF的沸点按沸点曲线的下降趋势应该在-90℃以下，而实际上是20℃；H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应该在-70℃以下，而实际上是100℃。 为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？这是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，使得它们只能在较高的温度下才能汽化。经科学研究证明，上述物质的分子之间存在着的这种相互作用，叫做氢键。 氢键是怎样形成的呢？现在以HF为例来说明。在HF分子中，由于F 原子吸引电子的能力很强，H——F键的极性很强，共用电子对强烈地偏
分子间作用力与物质性质
§3 分子间作用力和氢键 一、分子间作用力 1、极性分子与非极性分子 每个分子中正、负电荷总量相等，整个分子是电中性的。但对每一种电荷量来说，都可设想一个集中点，称“电荷中心”。在任何一个分子中都可以找到一个正电荷中心和一个负电荷中心。 ⑴极性分子：若正电荷中心和负电荷中心不相互重合的分子叫极性分子。 ⑵非极性分子：若正电荷中心和负电荷中心相互重合的分子叫非极性分子。 ⑶在简单双原子分子中，如果是两个相同的原子，由于电负性相同，两原子所形成的化学键为非极性键，这种分子是非极性分子。如果两个原子不相同，其电负性不等，所形成的化学键为极性键，分子中正负电荷中心不重合，这种分子就为极性分子。 ⑷复杂的多原子分子来说，若组成的原子相同（如S8、P4等），原子间的化学键一定是非极性键，这种分子是非极性分子（O3除外，它有微弱的极性）。如果组成的原子不相同（如CH4、SO2、CO2等），其分子的极性不仅取决于元素的电负性（或键的极性），而且还决定于分子的空间构型。如CO2是非极性分子，SO2是极性分子。 2、分子偶极矩（μ）：衡量分子极性的大小 ⑴μ=q.d d为偶极长（正负电重心之间的距离），d为正负电荷中心上的电荷量， μ可用实验测定，单位是库·米（C·m）。 ⑵应用： ①若某分子μ=O则为非极性分子，μ≠0为极性分子。μ越大，极性越强，因此可用μ比较分子极性的强弱。如μHCl＝3.50×10－30 C·m，μH2O＝6.14×10－30 C·m ②用μ验证或判断某些分子的几何构型。如NH3和BeCl3都是四原子分子。μNH3＝4.94×10－30 C·m，μBeCl3＝0 C·m，说明NH3是极性分子为三角锥形，BeCl3为非极性分子为平面三角形的构型。 ⑶诱导偶极和瞬间偶极 ①诱导偶极：外电场影响下所产生的偶极 ②瞬间偶极：在某一瞬间，分子的正电荷重心和负电荷重心会发生不重合现象，这时所产生的偶极 3. 分子间作用力（范德华力） 化学键的结合能一般在－1 数量级，而分子间力的能量只有几个kJ · mol－1 。 ⑴取向力：极性分子之间的永久偶极而产生的相互作用力。它仅存在于极性分子之间。 【注意】取向力的本质是静电作用。分子的极性越大，取向力越大；温度越高，取向力越小。 ⑵诱导力：诱导偶极同极性分子的永久偶极间的作用力 极性分子作为电场，使非极性分子产生诱导偶极或使极性分子的偶极增大（也产生诱导偶极），这时诱导偶极与永久偶极之间产生诱导力。因此诱导力存在于极性分子与非极性分子之间，也存在于极性分子与极性分子之间。
氢键相互作用
分子间氢键相互作用 氢键：氢键是种弱作用力形成特殊类型的偶极-偶极吸引力,当氢原子键合到一个强电负性原子中存在的另一个具有孤对电子的电负性原子附近时发生。这些键通常比普通的偶极-偶极和色散力强，但比真正的共价键和离子键弱。 氢键存在的证据：许多元素形成与氢的化合物。如果绘制4族元素与氢的化合物的沸点，你发现的沸点随着族元素向下而升高。如下图 沸点增大的发生由于分子具有越来越多的电子放大，因此范德华色散力变得更大。如果你重复上述在5、6和7族氢元素化合物的沸点图，奇特的现象发生了。
虽然大多数情况下的趋势与4族中的一样，氢与各族中的第一个元素的化合物的沸点异常高。在NH 3，H 2 O和HF的情况下，必存在一些额外吸引的分子间作用力，需要更多的热能来破坏。这些相对强大的分子间力被描述为氢键。 形成氢键的起源：分子具有这种额外的键的是： （注：实线表示在屏幕或纸张平面内的键。虚线键表示远离你的屏幕或纸张的背面，楔形键是指向你的） 在每一个这些分子中注意： 1.氢原子直接结合到最负电元素之一，导致氢原子获得显著量的正 电荷。 2.每个连接氢原子的元素不仅显著的负电性，而且还具有至少一个 “有效的”孤对。 2-级的孤对有电子被包含在一个相对小的体积的空间，因此具有高密度的负电荷。 考虑两个的水分子的接近结合：
δ+氢原子强烈吸引着孤对以致它几乎像形成配位共价键一样。它不会走那么远，但吸引力显著比普通的偶极-偶极相互作用强。 氢键有大约平均共价键强度的十分之一，并正在液态水中不断被打破和重新形成。如果你把氧原子和氢原子间的共价键比喻成稳定的婚姻，氢键具有“只是好朋友”的状态。 水是氢键的一个“完美”例子。注意每个水分子有可能与周围的水分子形成四个氢键。这也确是δ+氢原子和孤对的数目，所以他们中每一个都参与氢键。 这就是为什么水的沸点比氨或氟化氢更高。在氨的情况下，形成氢键的数目由每个氮上只有一个孤对的事实所限制。在氨分子的基团中，没有足够孤对满足周围所有氢原子。在氟化氢中，问题是缺少氢原子。在水中，孤对和氢原子的数目正好合适。水可以被认为是“完美”的氢键系统。
分子间作用力和氢键---教案和练习
分子间作用力和氢键---教案和练习 分子间作用力和氢键 1、分子间作用力 定义：把分子聚集在一起的作用力。又称范德华力。 特点：1）比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质 2）分子间作用力只存在于绝大多数共价化合物和非金属单质分子（包括稀有气体）之间 3）变化规律：对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。如I2>Br2>Cl2>F2 2、氢键 NH3、H2O、HF等分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键注意：1）氢键不是化学键，通常看做一种较强的分子间作用力 2）NH3、H2O、HF的分子之间既存在分子间作用力，又存在氢键 3）氢键的形成使物质的熔沸点升高，对物质的溶解度硬度等也影响。 1.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是（） A. Ca(OH)2 B. MgCl2 C. H2O D. NH4Cl 2.某元素的原子最外层只有1个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键( ) A．一定是离子键 B．一定是共价键 C．可能是离子键，也可能是共价键 D．以上说法都不正确 3.国际无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为第1～18列，碱金属族为第1列，稀有气体元素为第18列. 按这个规定，下列说法不正确的是（） A. 第15列元素的最高价氧化物为R2O5 B. 第2列元素中肯定没有非金属元素 C. 第17列元素的第一种元素无含氧酸 D. 第16、17列元素都是非金属元素 4.（2012·海南）下列有关化学用语使用正确的是( )
高中化学氢键-分子间作用力
1．化学键：相邻的两个或多个原子（或离子）之间强烈的相互作用叫做化学键。 2．化学键的存在： （1）稀有气体单质中不存在； （2）多原子单质分子中存在共价键； （3）非金属化合物分子中存在共价键（包括酸）； （4）离子化合物中一定存在离子键，可能有共价键的存在（Na2O2、NaOH、 NH4Cl），共价化合物中不存在离子 键； （5）离子化合物可由非金属构成，如：NH4NO3、NH4Cl 。 3．化学反应的本质：一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 4．金属键：金属晶体中，金属阳离子与自由电子之间的强烈静电作用。 5．配位键：电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用而形成的共价键。 （1）孤对电子：原子最外层存在没有跟其它原子共用的电子对。 （2）虽然配位键和其它键的形成不同，但一旦形成后则与其它共价键无任何区别。 6．分子间作用力 定义：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力（也叫范德华力）。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，是一种微弱的相互作用，它主要影响物质的熔、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 （2）分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中，如：多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。 （3）分子间作用力的范围很小（一般是300-500pm）,只有分子间的距离很小时才有。 （4）一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤素单质：
为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？ （1）形成条件：原子半径较小，非金属性很强的原子X，（N、O、F）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子的半径较小，非金属性很强的原子Y （N、O、F），在分子间H与Y产生较强的静电吸引，形成氢键 （2）表示方法：X—H…Y—H（X.Y可相同或不同，一般为N、O、F）。 （3）氢键能级：比化学键弱很多，但比分子间作用力稍强 （4）特征：具有方向性。 （5）氢键作用：使物质有较高的熔沸点（H2O、HF 、NH3）使物质易溶于水 （C2H5OH，CH3COOH）解释一些 反常现象。 结果1：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔 化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键。 结果2：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如：NH3极易溶于水。