Халогена веза
Халогена веза (XB) је нековалентна интеракција која се јавља између атома халогена (Луисове киселине) и Луисове базе. Мада халогени учествују у другим типовима везивања (нпр. ковалентном), халогено везивање се специфично односи дејство халогена као електрофилне групе.
Везивање[уреди | уреди извор]
Поређење између водоничног и халогеног везивања:
- Водонично везивање:
- Халогено везивање:
У оба случаја, D (донор) је атом, група, или молекул који је богат електронима и донира их електронски сиромашним групама (H или X). H је атом водоника који учествује у HB, и X је атом халогена који учествује у XB. А (акцептор) је електронски сиромашна група која одвлачи електронску густину од H или X. H-A и X-A, кад се оба атома разматрају заједно, се називају донорима водоничне/халогене везе, а D је ХБ/XБ акцептор. Пошто су атоми халогена Луисове базе, они могу да донирају и примају халогену везу.
Паралелне релације се могу лако уочити између халогеног и водоничног везивања (HB). Код оба типа везивања, постоји релација између електронског донора и електронског акцептора. Разлика између њих је у групама које могу да делују као електронски донор/електронски акцептор. Код водоничног везивања, атом водоника делује као електронски акцептор и формира нековалентну интеракцију путем прихватања електронске густине са електронски богатог места (електронског донора). Код халогенног везивања, атом халогена је електронски акцептор. Симултано, нормална ковалентна веза између H или X и А слаби, те долази до умањења електронске густине на Х или X. Трансфер електронске густине доводи до пенетрације ван дер Валсовог обима.[1]
Халогени који учествују у халогеном везивању су: јод (I), бром (Br), хлор (Cl), и понекад флуор (F). Сва четири халогена имају способност деловања као XБ донори (што је потврђено теоретским прорачунима и екперименталним мерењима). Они следе општи тренд: F < Cl < Br < I, при чему јод формира најјаче интеракције.[2]
Дихалогени (I2, Br2, етц.) теже да формирају јаче халогене везе. Јачина и ефективност хлора и флуора у XБ формирању зависи од природе XБ донора. Ако је халоген везан за електронегативну (електрон повлачећу) групу, он је склонији да формира јаче халогене везе.[3] На пример, јодоперфлуороалкани су подесни за XБ кристално инжењерство. F2 може да делује као јак XB донор. Флуороугљеници су слаби XB донори, јер њихове за флуор везане алкил групе нису електронегативне. Луисове базе (XБ акцептори) су обично електронегативне, и ањони су бољи XБ акцептори од неутралних молекула.
Халогенске везе су јаке, специфичне и усмерене интеракције, које доводе до формирања добро дефинисаних структура. Јачине халогених веза су у опсегу од 5–180 kJ/mol. Услед њихове јачине, XБ везе могу да се надмећу са водоничним везама, које су нешто мало слабије. Халогене везе имају тенденцију да се формирају под углом од 180°, што је показано у Од Хаселовим истраживањима на брому и 1,4-диоксану 1954. Још један фактор који доприноси јачини халогене везе је кратко растојање између халогена (Луисове киселине, XБ донора) и Луисове базе (XБ акцептора). Атоми повезани халогеним везама су на краћем растојању од збира њихових ван дер Валсових радијуса. XБ интеракције се појачавају са смањењем растојања између халогена и Луисове базе.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Метранголо, П.; Реснати, Г. (2001), „Халоген Бондинг: А Парадигм ин Супрамолецулар Цхемистрy”, Цхем. Еур. Ј, 7 (12): 2511—2519, дои:10.1002/1521-3765(20010618)7:12<2511::АИД-ЦХЕМ25110>3.0.ЦО;2-Т
- ^ Политзер, П.; Лане, П; Цонцха, MC; Ма, Y; Мурраy, ЈС; et al. (2007), „An Overview of Halogen Bonding”, J. Mol. Model, 13 (2): 305—311, PMID 17013631, doi:10.1007/s00894-006-0154-7
- ^ Metrangolo, P.; Neukirch, H; Pilati, T; Resnati, G; et al. (2005), „Halogen Bonding Based Recognition Processes: A World Parallel to Hydrogen Bonding†”, Acc. Chem. Res, 38 (5): 386—395, PMID 15895976, doi:10.1021/ar0400995