Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Wasserstoffbrückenbindung

Wasserstoffbrückenbindung, die schwache Bindung (Wechselwirkung) zwischen einer Gruppe X-H (Protonendonator) und den freien Elektronenpaaren anderer Atome Y (Protonenakzeptor), wobei X und Y stark elektronegative Elemente wie Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff sein müssen. In abgeschwächter Form können auch Chlor und Schwefel W. eingehen. Die allgemeinste Darstellung ist zu formulieren: X-H····|Y. Die Bindungsenergie von W. liegt zwischen 20 und 40 kJ·mol-1 und damit zwischen der einer echten chemischen Bindung und der Energie van-der-Waalsscher Wechselwirkungen. In Ausnahmefällen wie beim hydratisierten Proton H+·4 H2O und dem HF2--Ion liegen die Bindungsenergien bei 200 kJ mol-1. Man unterscheidet intermolekulare W. wie bei HF, H2O, bei flüssigem NH3, bei Alkoholen und Carbonsäuren, und intramolekulare W., die unter geeigneten sterischen Verhältnissen innerhalb von Molekülen auftreten können (Acetylaceton, Salicylaldehyd, 2-Hydroxybenzoesäure u. a.).

Die W. trägt im wesentlichen elektrostatischen Charakter



was durch Befunde der Infrarot-, Ultraviolett und Kernresonanzspektroskopie gestützt wird und auch durch die koordinative Zweiwertigkeit des H+-Ions erklärt werden kann. Durch die Ausbildung starker W. lassen sich die hohen Schmelz- und Siedepunkte bei den Hydriden der Elemente Fluor, Sauerstoff und Stickstoff sowie die Dichteanomalie des Wassers deuten. W. haben besonders beim Aufbau und bei der Umwandlung biologischer Strukturen, z. B. bei Proteinen und Nucleinsäuren, große Bedeutung. Bei der Elektronenmangel-W. tritt an die Stelle des Protonenakzeptors Y ein Partner mit einer Elektronenlücke, z. B. im Diboran und in Dimeren anderer Hydride (Dreizentrenbindung).

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.