Квантовомеханические особенности строения биомолекул
Живые системы на 99% состоят из атомов 
. Большую роль биохимических процессов играют атомы 
Для атомов 
и 
характерно наличие не поделенной пары электронов и способность образовывать кратные связи. Состояние электронов в атоме описывается волновыми функциями АО. Эти атомные орбиты (АО) характеризуют движение электронов вокруг ядра. В зависимости от орбитального квантового числа, АО могут быть 
. АО, которые используются для образования связей, называются валентными орбитами.
Состав электронов в молекуле также может быть описан с помощью волновой функции, которые именуются молекулярными орбитами МО. МО образуются путем перекрытия атомных орбиталей, в зависимости от того, какие атомные орбитали образуют данную МО различают 
и 
орбитали. Необходимо отметить, что именно электроны находятся на 
орбитали обусловливая образование кратных связей. Для атомов 
характерно наличие не поделенной пары электронов и образование кратных связей.
Все многоатомные молекулы могут быть разделены на две группы:
) несопряженные системы;
) сопряженные системы.
Несопряженные системы содержат только одинарные связи или же, в них имеются изолированные кратные связи, отделенные друг от друга или от атомов с неподеленной парой электронов, по крайней мере, одним атомом с насыщенной валентностью. Такие молекулы можно рассматривать, как состоящие из примыкающих друг к другу и почти независимых друг от друга, связей. Каждая связь описывает локализованную двуцентровую МО, аналогично молекулярным орбитам в двухатомной молекуле. Свойства образующих молекулярных связей постоянны и для одной и той же связи, входящей в разные молекулы, свойства меняются незначительно.
|
|
|
Сопряженные системы представляют собой молекулы, содержащие несколько кратных связей, в которых участвуют соседние атомы или же молекулы, в состав которых входят атомы с неподеленными электронными парами, расположенными рядом с кратной связью. Для таких систем характерно нелокализованные многоцентровые молекулярные орбитали, которые относятся к молекуле в целом или к большей ее части.
Если молекула с сопряженными связями, содержит атомы, обладающие неподеленными электронными парами, то электронами этих пар могут включаться в общую систему 
- электронов. Существование делокализованных 
-электронов является важнейшим свойством молекул с сопряженными связями. Основные химические, физико-химические и биохимические свойства таких систем определяются - электронами, так как они более подвижны, по сравнению с 
-электронами и с большей легкостью вступают в химические реакции.
|
|
|
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!