Водородные связи в растворе аскорбиновой кислоты

[Мария5]

Прошу помощи у химиков! Подскажите пожалуйста, каким образом образуются водородные связи в водном растворе аскорбиновой кислоты (т.е одну молекулу растворяем в воде) , если можно напишите пожалуйста сам механизм (ведь у молекулы аскорбиновой кислоты нет неподеленных электронных пар, чтобы водород смог присоединиться, но есть схема (ее  прикрепляю), где якобы указаны водородные связи, но там они еще появились у кислорода и нарисованы не все атомы аск.кислоты) 

2 вопрос. Как водородные связи влияют на оптическую активность молекулы?

 

[yatcheh]

26 минут назад, Мария5 сказал:

Прошу помощи у химиков! Подскажите пожалуйста, каким образом образуются водородные связи в водном растворе аскорбиновой кислоты (т.е одну молекулу растворяем в воде) , если можно напишите пожалуйста сам механизм (ведь у молекулы аскорбиновой кислоты нет неподеленных электронных пар, чтобы водород смог присоединиться, но есть схема (ее  прикрепляю), где якобы указаны водородные связи, но там они еще появились у кислорода и нарисованы не все атомы аск.кислоты) 

2 вопрос. Как водородные связи влияют на оптическую активность молекулы?

 

 

В молекуле аскорбиновой кислоты есть атомы кислорода, у которых этих неподелённых электронных пар - как у дурака махорки. У неё так же есть гидроксильные группы, у которых водород способен образовывать водородные связи с молекулами воды. Там все повязаны!

[Мария5]

Почему тогда молекула кислорода в гидроксиле, обведенная красным не имеет водородной связи, хотя рядом во втором гидроксиле в атоме кислорода эта связь якобы есть? И почему образуются эти неподеленные пары, они же все заполнены, или я чего-то не понимаю? Если не трудно, покажите пожалуйста наглядно. Спасибо

[Paul_S]

Вы, похоже, считаете, что образование водородной связи - это образование оксониевой соли, а это просто электростатическое взаимодействие. Водородная связь не ковалентная.

Оптичекую активность молекулы водородные связи, думаю, будут ослаблять, покольку отягощенная ВС молекула должна взаимодействовать с излучением слабее. Т.е., знак вращения будет сохраняться, модуль уменьшаться. На эту тему есть статьи, напр.

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpca.6b12149?src=recsys

Изменено 22 Мая, 2020 в 18:16 пользователем Paul_S

[yatcheh]

4 минуты назад, Мария5 сказал:

Почему тогда молекула кислорода в гидроксиле, обведенная красным не имеет водородной связи, хотя рядом во втором гидроксиле в атоме кислорода эта связь якобы есть? И почему образуются эти неподеленные пары, они же все заполнены, или я чего-то не понимаю? Если не трудно, покажите пожалуйста наглядно. Спасибо

 

Это же для кристаллов картинка, а в кристалле поблизости к этому атому кислорода просто не нашлось чужого водорода, это же кристалл, там всё жёстко закреплено. В растворе этот гидроксил так же будет повязан водородными связями.

 

НЭП, они  -  просто есть. Наглядно - поищите картинки "неподелённые электронные пары кислорода"

Если на словах, то кислород в гидроксильной группе находится в состоянии sp3 гибридизации, с четырьмя sp3 орбиталями. Две из них заняты в образовании сигма-связей, а две остаются неподелёнными, с двомя электронами на каждой орбитали.

 

[yatcheh]

4 минуты назад, Paul_S сказал:

Вы, похоже, считаете, что образование водородной связи - это образование ониевой соли, а это просто электромагнитное взаимодейтвие. Водородная связь не ковалентная.

 

 

Тут всё зависит от силы ВС. Сильная ВС имеет существенный ковалентный вклад, да и как иначе при энергии под 100 кДж/моль.

Но даже слабые ВС имеют направленность, и отклонение от линейности уменьшает энергию, то есть это не чисто дипольное взаимодействие, а с заметным орбитальным вкладом.

[Paul_S]

2 минуты назад, yatcheh сказал:

 

 

Тут всё зависит от силы ВС. Сильная ВС имеет существенный ковалентный вклад, да и как иначе при энергии под 100 кДж/моль.

Но даже слабые ВС имеют направленность, и отклонение от линейности уменьшает энергию, то есть это не чисто дипольное взаимодействие, а с заметным орбитальным вкладом.

Тем не менее, водородные связи относят к НЕвалентным взаимодействиям.

 

[yatcheh]

37 минут назад, Paul_S сказал:

Тем не менее, водородные связи относят к НЕвалентным взаимодействиям.

 

 

Относят. Поскольку тут трудно провести чёткую границу, а сильные ВС третьего-четвёртого типа, где энергия связи однозначно зависит от угла, встречаются не так уж часто. Некоторые циклы с внутримолекулярной ВС вообще весьма похожи на ароматические, там ВС вполне описывается как трёхцентровая четырёхэлектронная связь. Представьте себе ВС, где протон находится точно посередине между двумя кислородами, и в ПМР разэкранирован до 19 м.д. В шкале Жилли это соответствует энергии 110-120 кДж/моль. Тут уж чистой электростатикой и не пахнет.

Изменено 22 Мая, 2020 в 18:57 пользователем yatcheh

[Paul_S]

1 час назад, yatcheh сказал:

 

Относят. Поскольку тут трудно провести чёткую границу, а сильные ВС третьего-четвёртого типа, где энергия связи однозначно зависит от угла, встречаются не так уж часто. Некоторые циклы с внутримолекулярной ВС вообще весьма похожи на ароматические, там ВС вполне описывается как трёхцентровая четырёхэлектронная связь. Представьте себе ВС, где протон находится точно посередине между двумя кислородами, и в ПМР разэкранирован до 19 м.д. В шкале Жилли это соответствует энергии 110-120 кДж/моль. Тут уж чистой электростатикой и не пахнет.

Ну, это как в ионе HF₂^-, где энергия связи 155 кДж. Леменовский и говорит, что это уже не водородная связь, а электронодефицитная ковалентная. 56-я минута и далее.

[yatcheh]

3 минуты назад, Paul_S сказал:

Ну, это как в ионе HF₂^-, где энергия связи 155 кДж. Леменовский и говорит, что это уже не водородная связь, а электронодефицитная ковалентная. 56-я минута и далее.

 

Ну, ладно. Пусть будет так. Хотя, это уже жонглирование терминами. Тут играть, тут не играть, тут рыбу заворачивали...