Vetysitoutumisen ja halogeenisitoutumisen ominaisuuksien vertailu ja röntgenkristallografinen tarkastelu

Abstract

Tutkielmassa käsitellään kahta supramolekulaarisen sitoutumisen muotoa, vetysitoutumista ja halogeenisitoutumista. Molemmista sitoutumismuodoista läpi käydään ilmiön historiallisen perustan pohjalta nykyaikainen määrittelmä reunaehtoineen. Molemmat sitoutumismuodot ovat osittain sähkömagneettisia ja nimensä mukaisesti vetysitoutumisessa sidokseen osallistuu osittain positiivisen varauksen saanut vetyatomi ja siihen elektrostaattisesti liittyvä nukleofiilinen atomi. Vastaavasti halogeenisitoutuminen on elektrofiilisen halogeenin ja nukleofiilisen atomin välinen vuorovaikutus. Vetysitoutumisen kuvaamiseen tutkielmassa vesimolekyyliä käytetään pääasiallisena esimerkkinä sekä epäorgaanisissa että biologisissa ympäristöissä. Halogeenisidoksen osalta esitellään ilmiön mahdollisia käyttökohteita ja olemassaolevia ilmiön esiintymismuotoja vetysitoutumisen tapaan epäorgaanisessa ja orgaanisessa ympäristössä. Lopuksi verrataan molempia sitoutumisen muotoja, sillä vetysitoutuminen on yleisesti sidoksista lujuudeltaan vahvempi ja helpommin hallittavissa oleva vuorovaikutus. Röntgenkristallografisessa tarkastelussa käydään läpi molempien sitoutumismuotojen sidospituuksia ja -kulmia Cambridge Structural Database – kristallograafiseen tietokantaan pohjautuvan tarkastelun avulla. Vetysitoutuminen on useimmissa tapauksissa vahvempi sidospituuksia verrattaessa van der Waals vuorovaikutuksiin, kun halogeenisitoutuminen on sidoskulmiltaan säännöllisempi.