氢键编辑

一种特殊的分子间或分子内相互作用

特别提示：本站内容仅供初步参考，难免存在疏漏、错误等情况，请您核实后再引用。对于用药、诊疗等医学专业内容，建议您直接咨询医生，以免错误用药或延误病情，本站内容不构成对您的任何建议、指导。

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子，如水分子之间的氢键；也可以是不同种类分子，如一水合氨分子（NH3·H2O）之间的氢键]。

规则1指出，氢键源于静电作用，色散相互作用不再认为是氢键，而规则6是为弱氢键提供能量判断的底线。IUPAC规则指出，氢键形成可以看做质子迁移反应杯部分激活的先兆。氢键网状结构表现出来的协同现象，导致氢键性质不具备按队相加性。氢键在成键方向的最优选择影响晶体的结构堆积模式。氢键电荷迁移估算表明氢键相互作用能与供体和受体间电荷迁移程度密切相关。通过对氢键体系电荷密度拓扑分析，X，Y原子间会显示一条连接X、Y以及键临界点的键径。

研究进展

编辑

拍摄氢键

研究

中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。

这一成果发表在日前出版的《科学》杂志上，被评价为“一项开拓性的发现，真正令人惊叹的实验测量”“是一项杰出而令人激动的工作，具有深远的意义和价值”。

这项研究是由国家纳米科学中心研究员裘晓辉和副研究员程志海领导的实验团队，以及中国人民大学物理系副教授季威领导的理论计算小组合作完成的。裘晓辉带领的研究团队对一种专门研究分子、原子内部结构的显微镜——非接触原子力显微镜进行了核心部件的创新，极大提高了这种显微镜的精度，终于首次直接观察到氢键，为争论提供了直观证据。另外据称，氢键有望解决姆潘巴现象。

氢键的高清晰照片能帮助科学家理解其本质，进而为控制氢键、利用氢键奠定基础。在此基础上，我们未来有可能人工影响或控制水、DNA和蛋白质的结构，生命体和我们生活的环境也有可能因此而改变。如支撑DNA双螺旋结构的就是氢键，氢键还能解开和复制，在生命遗传中起到非常重要的作用。