Question

氢键的强弱和什么有关

Answer 1

氢键通常是一种缺电子的氢原子与富电子原子或原子团之间的一种弱相互作用，是一种永久偶极之间的作用力，与范德华力较为接近。通常情况下, 氢键可以表示为“X-H...Y” , 其中X 和Y 一般都是电负性较大的元素，且Y 原子有一对以上的孤对电子，X —H 称为质子供体(proton donor)，Y称为质子受体(proton acceptor)。氢键既可以是分子间氢键，也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol，一般为5-30kJ/mol，比一般的共价键、离子键和金属键键能要小，例如将通过煮沸可以破坏掉水中的氢键，但无法破坏共价键，但氢键键能强于静电引力。
双氢键也属于氢键的一种，是指带电正性的氢原子与带电负性的氢原子之间的一种弱相互作用。1934 年, Zachariasen 和Mooney 发现在 , 晶体结构中, 中的H与 中的H之间形成了一种“氢键”。后来Brown 和Heseltine 首先承认这一现象为氢键。他们在研究中发现
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的红外光谱的3300和3210 处有强烈的吸收峰。能量较高的峰对应普通的N-H键振动，而能量较低的峰则是N-H键与B-H键结合的结果。如果将溶液稀释，3300 cm−1处的吸收峰会增强，而3210cm−1处的吸收则明显减弱，证明了这是一个分子间的相互作用。[3]
目前对双氢键研究最广泛的体系有：XH …HM(X =C ,N ,O , 卤素, M =B , Li , Na ,Be ,Al 及过渡金属)等。2001 年Custelaean 等对双氢键的结构、能量和动力学进行了详细的综述.新近研究人员又发现了 … 之间可形成单重或多重双氢键, 惰性气体化合物也可以形成双氢键，进一步丰富了双氢键的内容。
与正常的氢键相比, 双氢键也影响到溶液或固体中分子的结构、反应和选择性，影响晶体组装和超分子体系, 如H 交换、σ键迁移、过渡金属的配位情况等都要受到双氢键的影响，并有希望应用于催化、晶体工程和材料化学中。从目前的研究来看双氢键有希望成为联系超分子和大分子化学的桥梁。[4]