氫鍵形成條件

在蛋白質的a-螺旋的情況下是N-H…O型的氫鍵，DNA的雙螺旋情況下是N-H…O，N-H…N型的氫鍵，因為這些結構是穩定的，所以這樣的氫鍵很多。此外，水和其他溶媒是異質的，也由於在水分子間生成O-H—…O型氫鍵。因此，這也就成為疏水結合形成的原因。

1、存在與電負性很大的原子A 形成強極性鍵的氫原子?。

2、存在 較小半徑、較大電負性、含孤對電子、帶有部分負電荷的原子B (F、O、N)

氫鍵的本質: 強極性鍵(A-H)上的氫核 與電負性很大的、含孤電子對並帶有部分負電荷的原子B之間的靜電作用力。

3、表示氫鍵結合的通式

氫鍵結合的情況如果寫成通式，可用X－H…Y表示。式中X和Y代表F，O，N等電負性大而原子半徑較小的非金屬原子。

X和Y可以是兩種相同的元素，也可以是兩種不同的元素。

4、對氫鍵的理解

氫鍵存在雖然很普遍，對它的研究也在逐步深入，但是人們對氫鍵的定義至今仍有兩種不同的理解。

第壹種把X－H…Y整個結構叫氫鍵，因此氫鍵的鍵長就是指X與Y之間的距離，例如F－H…F的鍵長為255pm。

第二種把H…Y叫做氫鍵，這樣H…F之間的距離163pm才算是氫鍵的鍵長。這種差別，我們在選用氫鍵鍵長數據時要加以註意。

不過，對氫鍵鍵能的理解上是壹致的，都是指把X－H…Y－H分解成為HX和HY所需的能量。

5、氫鍵的飽和性和方向性

氫鍵不同於範德華力，它具有飽和性和方向性。由於氫原子特別小而原子A和B比較大，所以A—H中的氫原子只能和壹個B原子結合形成氫鍵。同時由於負離子之間的相互排斥，另壹個電負性大的原子B′就難於再接近氫原子，這就是氫鍵的飽和性。

氫鍵具有方向性則是由於電偶極矩A—H與原子B的相互作用，只有當A—H…B在同壹條直線上時最強，同時原子B壹般含有未***用電子對，在可能範圍內氫鍵的方向和未***用電子對的對稱軸壹致，這樣可使原子B中負電荷分布最多的部分最接近氫原子，這樣形成的氫鍵最穩定。

影響

1、 與同族的化合物相比，NH3、H2O和HF具有反常高的熔點和沸點。

2、 氨在水中的非常大的溶解度與它和水分子間的氫鍵有關。

3、 甘油、無水磷酸和硫酸具有較大的黏度。

4、 鄰硝基苯酚中存在分子內氫鍵，因此熔點較間硝基苯酚和對硝基苯酚低。

5、 冰中水分子在冰晶體結構中空間占有率較低，因而冰密度較小，甚至小於水。

6、 分子內形成氫鍵常使酸性增強。如苯甲酸的pKa=11.02，而鄰羥基苯甲酸的pKa=11，2,6-二羥基苯甲酸可在分子內形成兩個氫鍵，它的pKa=8.3。其原因是分子內氫鍵的形成，促進了氫的解離。

7、 結晶水合物中存在由氫鍵構建的類冰骨架，其中可裝入小分子或離子。參見甲烷氣水包合物。

8、 C=O…H-N氫鍵使蛋白質形成α螺旋。

9、 DNA(去氧核糖核酸)中兩條鏈的堿基通過氫鍵配對，而氫鍵的飽和性和方向性使得雙螺旋的堿基配對具有專壹性，即A-T靠2個氫鍵配對而C-G靠3個氫鍵配對。

特征

氫鍵通常被描述為靜電?偶極-偶極相互作用。然而，它也有壹些***價鍵的特點：它是有方向的和牢固的，產生的原子間距離比範德華半徑的總和還短，並且通常涉及有限數量的相互作用夥伴，這可以解釋為壹種價態.?當受體結合來自更多電負性供體的氫時，這些***價特征更加重要。

作為更詳細的標準列表的壹部分，IUPAC 出版物承認吸引相互作用可能來自靜電（多極-多極和多極誘導的多極相互作用）、***價性（通過軌道重疊的電荷轉移）和色散（倫敦）的某種組合。力），並指出每個的相對重要性將因系統而異。然而，該標準的壹個腳註建議排除其中色散是主要貢獻者的相互作用，特別是將 Ar---CH4和 CH4---CH4作為此類相互作用的示例，從定義中排除。

然而，該標準的壹個腳註建議排除其中色散是主要貢獻者的相互作用，特別是將 Ar---CH4和 CH4---CH4作為此類相互作用的示例，從定義中排除。

盡管如此，大多數介紹性教科書仍然將氫鍵的定義限制在開頭段落中描述的“經典”類型的氫鍵。

已知較弱的氫鍵與硫 (S) 或氯 (Cl) 等元素結合的氫原子；甚至碳 (C) 也可以作為供體，特別是當碳或其鄰居之壹是負電時（例如，在氯仿、醛和末端乙炔中）。

逐漸地，人們認識到有許多較弱的氫鍵的例子涉及供體而非 N、O 或 F 和/或受體 Ac，其電負性接近氫的電負性（而不是更具電負性）。

盡管這些“非傳統”氫鍵相互作用通常很弱（~1 kcal/mol），但它們也無處不在，越來越多地被認為是藥物化學中受體-配體相互作用或材料內/分子間相互作用的重要控制元件科學。