พันธะไฮโดรเจน

พันธะไฮโดรเจน (อังกฤษ: Hydrogen bond) เป็นอันตรากิริยานอนโคเวเลนต์ชนิดหนึ่ง ที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีสภาพลบหรือมีอิเล็กโทรเนกาทิวิตีสูงกับอะตอมของไฮโดรเจนที่สร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาทิวิตีสูงอีกอะตอมหนึ่ง พันธะไฮโดรเจนจัดเป็นแรงทางไฟฟ้าสถิตระหว่างสภาพขั้วบวกและสภาพขั้วลบ หรือเป็นอันตรกิริยาแบบขั้วคู่-ขั้วคู่ ทั้งนี้ พันธะไฮโดรเจนอาจเกิดขึ้นภายในโมเลกุลหรือระหว่างโมเลกุลก็ได้ พลังงานพันธะไฮโดรเจนอยู่ระหว่าง 5-30 kJ/mol ซึ่งมีความแข็งแรงมากกว่าแรงแวนเดอร์วาล์ว แต่อ่อนกว่าพันธะโคเวเลนต์และพันธะไอออนิก อนึ่ง ในโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โปรตีน หรือ กรดนิวคลีอิก ก็อาจมีพันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุล

พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ ซึ่งในรูปแทนด้วยเส้นประสีดำ ส่วนเส้นขาวทึบเป็นพันธะโควาเลนต์ที่ยึดเกาะกันระหว่าง ออกซิเจน (สีแดง) และ ไฮโดรเจน (สีขาว)

นิยามโดย IUPAC

"พันธะไฮโดรเจนเป็นอันตรกิริยาแบบดึงดูดระหว่างอะตอมไฮโดรเจนจากโมเลกุลหรือส่วนของโมเลกุล X-H โดยที่ X มีสภาพลบหรืออิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าไฮโดรเจน กับอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมในโมเลกุลเดียวกันหรือโมเลกุลอื่นที่มีหลักฐานแสดงการเกิดพันธะ"

โดยทั่วไปแล้ว พันธะไฮโดรเจนจะถูกแสดงด้วยสัญลักษณ์ X-H…Y-X เมื่อจุดสามจุด (…) แทนพันธะไฮโดรเจน X-H แทนผู้ให้ (donor) พันธะไฮโดรเจน ตัวรับ (acceptor) อาจจะเป็นอะตอมหรือไอออนลบ Y หรือส่วนของโมเลกุล Y-Z เมื่อ Y สร้างพันธะกับ Z ในบางกรณี X และ Y อาจจะเป็นอะตอมชนิดเดียวกัน และ ระยะ X-H และ Y-H เท่ากัน ทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจนแบบสมมาตร (symmetric hydrogen bond) และในบางครั้งจะพบว่า ตัวรับพันธะไฮโดรเจนอาจจะเป็นอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของ Y หรือพันธะไพ (pi bond) ของ Y-Z

อ้างอิง

• Nic, M.; Jirat, J.; Kosata, B., eds. (2006–). "hydrogen bond". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Online ed.). doi:10.1351/goldbook.H02899. ISBN 0-9678550-9-8

• E. Arunan, G. R. Desiraju, R. A Klein, J. Sadlej, S. Scheiner, I. Alkorta, D. C. Clary, R. H. Crabtree, J. J. Dannenberg, P. Hobza, H. G. Kjaergaard, A. C. Legon, B. Mennucci, and D. J. Nesbitt (2011). "Definition of the hydrogen bond". Pure Appl. Chem. 83 (8): 1637–1641. doi:10.1351/PAC-REC-10-01-02

• E. Arunan, G. R. Desiraju, R. A Klein, J. Sadlej, S. Scheiner, I. Alkorta, D. C. Clary, R. H. Crabtree, J. J. Dannenberg, P. Hobza, H. G. Kjaergaard, A. C. Legon, B. Mennucci, and D. J. Nesbitt (2011). "Defining the hydrogen bond: An Account". Pure Appl. Chem. 83 (8): 1619–1636. doi:10.1351/PAC-REP-10-01-01

ดูเพิ่ม

• พันธะเคมี
• พันธะโคเวเลนต์
• พันธะไอออนิก
• พันธะโลหะ
• พันธะแฮโลเจน
• อันตรกิริยานอนโคเวเลนต์