成立条件
電気陰性度の大きい原子に結合した水素は、大きな部分正電荷を帯びます。これが近くのF、O、Nの非共有電子対に引きつけられると水素結合が形成されます。IUPACは2011年により広い定義を示しました。
強さ
共有結合よりはるかに弱いものの、ファンデルワールス力よりは強く、おおよそ4〜40 kJ/molです。
水の特異な性質
- 質量の近いH2Sと比べて沸点が高い
- 氷が浮く：水素結合によって氷は液体の水より密度の小さい、すき間の多い六方格子に固定される
- 大きな熱容量と表面張力
生体分子
- DNA：A-T対は2本、G-C対は3本の水素結合を共有する。
- タンパク質：αヘリックスとβシートを安定化する。
参考文献
- Pauling, L. (1960). The Nature of the Chemical Bond (3rd ed.). Cornell University Press.
- Arunan, E., Desiraju, G. R., Klein, R. A., et al. (2011). Definition of the hydrogen bond (IUPAC Recommendations 2011). Pure and Applied Chemistry, 83(8), 1637-1641.
- Jeffrey, G. A. (1997). An Introduction to Hydrogen Bonding. Oxford University Press.
- Watson, J. D., & Crick, F. H. C. (1953). Molecular structure of nucleic acids. Nature, 171, 737-738.