Новости химической науки > ИК-спектроскопия расширяет представление о водородной связи

Исследователям из Дании впервые удалось детектировать водородную связь между фрагментом N–H и атомом фосфора в газовой фазе.

Исследователям удалось детектировать водородную связь N–H...P в комплексе диметиламин-триметилфосфин, находящемся в газовой фазе. (Рисунок из J. Phys. Chem. A., 2015, DOI: 10.1021/ace.jpca.5b08358)

В последнее время водородное связывание вновь стало предметом интенсивного исследования, одной из причин возросшего интереса к этим специфическим межмолекулярным взаимодействия являются попытки исследователей визуализировать водородную связь с помощью атомно-силовой , правда успешность таких попыток пока является предметом обсуждений.

Тем не менее помимо задачи «прямого» обнаружения водородной связи существует еще проблема более теоретического характера – в настоящее время можно говорить о том, что обнаружены еще не все акцепторы водородной связи. Последнее обстоятельство связано с низкой чувствительностью спектральных методов, ограничивающей возможность анализа слабо проявляющихся сигнатур этих неуловимых межмолекулярных взаимодействий. На настоящий момент известно многих распространенных доноров водородной связи, таких как F–H, O–H и N–H, изучение акцепторов представляет собой более сложный процесс. До настоящего времени было сложно выяснить роль фосфора как акцептора водородной связи, общепринятым было мнение о том, что фосфор как акцептор является слабым партнером в образовании водородной связи.

Группа исследователей из Университета Копенгагена добилась успеха, определив, что атом фосфора может выступать в качестве акцептора водородной связи N–H...P, обуславливающей формирование газофазного комплекса диметиламин-триметилфосфин. С помощью инфракрасной спектроскопии с Фурье-накоплением они нашли все возможные батохромные сдвиги (смещение сигналов в ИК спектре в длинноволновую область), связанные с периодическим удлинением связи N–H – типичного свидетельства в пользу того, что на атом водорода действует акцептор водородной связи.

Измерив частоту валентных колебаний связи N–H, Хенрик Кьяргаард (Henrik Kjærgaard) с коллегами вычислил, что атом фосфора является акцептором водородной связи, сравнимым по силе с атомом серы, причем оба этих атома представляют собой более сильные акцепторы водородной связи, чем кислород и гораздо менее слабые, чем атом азота.

Источник: J. Phys. Chem. A., 2015, DOI: 10.1021/acs.jpca.5b08358

метки статьи: #аналитическая химия, #межмолекулярные взаимодействия, #природа химической связи