書名: 氫鍵:分子識別與自組裝作者名: 黎占亭 張丹維編著本章字數(shù): 564字更新時間: 2020-04-29 18:04:46
2.10 基于氨基氮雜環(huán)單體的二聚體
氨基氮雜環(huán)可以形成類似羧基八元環(huán)氫鍵的分子間雙氫鍵。把結(jié)構(gòu)匹配的氨基氮雜環(huán)并入到線性分子中,可以密集形成多氫鍵體系,形成穩(wěn)定的二聚體。例如,85可以形成高達十四個分子間氫鍵的二聚體HB-213[65]。ITC研究表明,在二氯乙烷中,其二聚體的結(jié)合常數(shù)高達6.9×108L/mol。化合物86也可以形成十個氫鍵的二聚體HB-214[66],在二氯乙烷中的結(jié)合常數(shù)為8×105L/mol。HB-213的結(jié)合自由能ΔG為-50.4kJ/mol,平均每個氫鍵的貢獻為-3.6kJ/mol,說明柔性脂肪類的結(jié)構(gòu)流動性不利于二聚體的形成。
本章總結(jié)了重要的分子內(nèi)和分子間氫鍵結(jié)合模式。對于分子間氫鍵形成的二聚體,增加氫鍵數(shù)量一般會提高其穩(wěn)定性[67],二級靜電吸引作用會顯著提高結(jié)合穩(wěn)定性,而二級靜電排斥作用則弱化多氫鍵體系。當分子內(nèi)氫鍵可以固定分子間氫鍵結(jié)合位點的排列,誘導單體的結(jié)構(gòu)預組織,相應單體可以形成高穩(wěn)定性的多氫鍵體系。當參與分子間氫鍵的結(jié)合位點可以形成分子內(nèi)氫鍵時,形成分子間氫鍵必須破壞這些分子內(nèi)氫鍵。這些分子內(nèi)氫鍵會嚴重弱化分子間氫鍵的形成。一些多氫鍵單體可以形成同體二聚體,當它們形成異體二聚體時,必須使同體二聚體解離,也不利于異體二聚體的形成。另外,在定量評估氫鍵二聚體的穩(wěn)定性時,必須考慮溶劑中水的含量及酸的含量。尤其是氘代氯仿中經(jīng)常會產(chǎn)生較多的DCl,也會嚴重降低氫鍵的穩(wěn)定性,使用之前需做脫酸和干燥處理。