 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Положительно заряженный фосфор как акцептор водородной связи
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Положительно заряженный фосфор как акцептор водородной связи
Известно, что одноименно заряженные полюса магнитов и одноименно заряженные частицы отталкиваются, поэтому вряд ли можно было бы ожидать связывания несущих частичные положительные заряды атомов водорода и фосфора.
Тем не менее, исследователями из Университета Копенгагена впервые было продемонстрировано свидетельство существования водородной связи, в которой реализуется взаимодействие положительного заряженного атома фосфора и положительно заряженного водорода. Результаты исследования могут оказаться полезными для понимания того, как происходит самоорганизация таких биологически важных молекул, как ДНК и белки.
Для фосфопротеидов, как и для других белков, их биологическая роль весьма значительно зависит от третичной структуры, которую они принимают. Известно, что многие фосфопротеиды, играющие роль сигнальных молекул или катализаторов, эффективны только в одной, нативной конформации, в формировании которой в том числе принимают участие и водородные связи. Очевидно, что для изучения особенностей третичной структуры фосфопротеидов требуется понимание того, каким образом атомы фосфора влияют на её формирование.
Новый тип водородной связи был обнаружен исследователями из группы профессора Генрика Кьяргаарда (Henrik Kjærgaard) – они специализируются на комбинировании результатов спектрометрического анализа с результатами теоретического моделирования методами компьютерной химии.
Исследователи обнаружили три бимолекулярных комплекса спирт-триметилфосфин. Первоначально комплексы были зафиксированы методами спектроскопии изоляции в матрице (matrix isolation spectroscopy), условия регистрации спектров которой способствуют образованию комплексов. Затем колебания водородно-связанной ОН-группы были зарегистрированы и при комнатной температуре для спектра газовой фазы. Измерение величины красного смещения частоты колебаний гидроксильной группы и использование квантово-химических расчетов показало, что атом фосфора является акцептором водородной связи, сравнимым по акцептирующей способности с атомами серы и кислорода, причем в комплексах подобного типа P, O и S – акцепторы, менее сильные, чем N.
Квантово-химические расчеты показали, что и водород, и фосфор в водородной связи OH•••P несут частичные положительные заряды, что и можно было ожидать, опираясь на значения их электроотрицательности. Тем не менее, рассчитанные значения электростатических потенциалов системы демонстрируют наличие в поверхности электронной плотности комплекса области отрицательного потенциала, который и способствует образованию необычных водородных связей.
Ранее по умолчанию предполагалось, что несущий частичный положительный заряд атом водорода может формировать водородные связи только с сильно электроотрицательными элементами, несущими частичный отрицательный заряд – с кислородом, фтором и азотом. Новый тип водородной связи позволит по-новому взглянуть на ряд биологических процессов, разработать новые теоретические модели формирования водородной связи, а также прийти к совершенно новому пониманию того, как работают заряды атомов. Неудивительно, что профессор Кьяргаард гордится своим открытием.
Кьяргаард поясняет, что ранее предполагалась однородная плотность заряда на атоме, а сам заряд рассматривался как что-то, обладающее сферической формой. Тем не менее, новые эксперименты демонстрируют асимметричность строения атомных зарядов и как наличие инь в янь и янь в инь – наличие небольших областей отрицательного заряда в пространстве у атомов, в целом заряженных положительно.
Источник: The Journal of Physical Chemistry Letters, 2014; 5 (23): 4225 DOI: 10.1021/jz502150d
Источник: http://www.chemport.ru
20.03.2015 12:02 | |
|
