Катјонска-пи интеракција
Катјонска–π интеракција је нековалентна молекулска интеракција између лица једног електронски богатог π система (е.г. бензена, етилена, ацетилена) и суседног катјона (е.г. Li+, Na+). Ова интеракција је пример нековалентног везивања између монопола (катјона) и квадрупола (π система). Енергије везивања су знатне, са вредностима у раствору у опсегу реда величина сличном водоничним везама и соним мостовима. Слично другим нековалентним везама, катјонске–π интеракције имају важну улогу у природи, а посебно у протеинским структурама, молекулском препознавању и ензимској катализи. Овај ефекат налази примену у синтетичким системима.[1][2]
Порекло ефекта[уреди | уреди извор]
Бензен, модел π система, нема перманентни диполни момент, јер се доприноси слабих веза између угљеника и водоника поништавају услед молекулске симетрије. Међутим, електронски богати π систем изнад и испод бензеновог прстена има парцијално негативно наелектрисање. Противтежно позитивно наелектрисање се јавља на равани бензенових атома, те се формира електрични квадрупол (пар дипола, поравнатих као паралелограми тако да нема нето молекулског диполног момента). Негативно наелектрисани регион квадрупола може да формира интеракције са позитивно наелектрисаним јонима; при чему се посебно јак ефекат јавља у присуству катјона високе густине наелектрисања.[2]
Природа катјонске-π интеракције[уреди | уреди извор]
Већина изучаваних катјонских-π интеракција обухвата везивање између ароматичног π система и алкалних метала или азотних катјона. Оптимална интеракциона геометрија има катјон у ван дер Валсовом контакту са атомским ароматичним прстеном, који је центриран изнад π лица дуж централне нормалне осе.[3] Истраживања су показала да електростатички допринос доминира интеракције код једноставних система, и релативне енергије везивања су у доброј корелацији са електростатичком потенцијалном енергијом.[4][5]
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Ериц V. Анслyн; Деннис А. Доугхертy (2004). Модерн Пхyсицал Органиц Цхемистрy. Университy Сциенце Боокс. ИСБН 978-1-891389-31-3.
- ^ а б Доугхертy, D. А.; Ј.C. Ма (1997). „Тхе Цатион-π Интерацтион”. Цхемицал Ревиеwс. 97 (5): 1303—1324. ПМИД 11851453. дои:10.1021/цр9603744.
- ^ Тсузуки, Сеији; Yосхида, Масару; Уцхимару, Тадафуми; Миками, Масухиро (2001). „Тхе Оригин оф тхе Цатион/π Интерацтион: Тхе Сигнифицант Импортанце оф тхе Индуцтион ин Ли+анд На+Цомплеxес”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy А. 105 (4): 769. дои:10.1021/јп003287в.
- ^ С. Мецоззи; А. П. Wест & D. А. Доугхертy (1996). „Цатион-π Интерацтионс ин Симпле Ароматицс: Елецтростатицс Провиде а Предицтиве Тоол”. Јоурнал оф тхе Америцан Цхемицал Социетy. 118 (9): 2307. дои:10.1021/ја9539608.
- ^ С. Е. Wхеелер & К. Н. Хоук (2009). „Субституент Еффецтс ин Цатион/π Интерацтионс анд Елецтростатиц Потентиалс абове тхе Центер оф Субститутед Бензенес Аре Дуе Примарилy то тхроугх-Спаце Еффецтс оф тхе Субституентс”. Ј. Ам. Цхем. Соц. 131 (9): 3126—7. ПМЦ 2787874
. ПМИД 19219986. дои:10.1021/ја809097р.
Литература[уреди | уреди извор]
- Ј. C. Ма & D. А. Доугхертy (1997). „Тхе Цатион-π Интерацтион”. Цхем. Рев. 97 (5): 1303—1324. ПМИД 11851453. дои:10.1021/цр9603744..
- Доугхертy, D. А.; Стауффер, D. А. (1990). „Ацетyлцхолине биндинг бy а сyнтхетиц рецептор: имплицатионс фор биологицал рецогнитион”. Сциенце. 250 (4987): 1558—1560. Бибцоде:1990Сци...250.1558Д. ИССН 0036-8075. ПМИД 2274786. дои:10.1126/сциенце.2274786.
- Ериц V. Анслyн; Деннис А. Доугхертy (2004). Модерн Пхyсицал Органиц Цхемистрy. Университy Сциенце Боокс. ИСБН 978-1-891389-31-3.