Enlace de hidrógeno de barrera baja

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Un enlace de hidrógeno de barrera baja o LBHB (inglés: Low-Barrier Hydrogen Bond)es un tipo especial de enlace de hidrógeno. Este tipo de enlace es especialmente fuerte debido a que la distancia entre el aceptor y el donante es especialmente corta. En los enlaces de hidrógeno regulares (por ejemplo, la longitud del enlace O-H...O es al menos 2,8 Å), el ion hidrógeno pertenece claramente a uno de los heteroátomos. Cuando la distancia disminuye a cerca de 2,55 Å, el protón es libre de moverse entre los dos átomos (de ahí lo de barrera baja) y se forma el LBHB. Cuando la distancia disminuye aún más (< 2.29 Å), el enlace es caracterizado como un enlace de hidrógeno corto fuerte o SSHB (inglés: Short-Strong Hydrogen Bond).[1]

Los enlaces de hidrógeno de barrera baja son especialmente relevantes para la catálisis enzimática, porque cuando se forman en un estado de transición pueden acelerar significativamente reacciones que, de otro modo, serían muy difíciles.[2]

Un enlace de hidrógeno de baja energía fue encontrado dentro de cierto tipo de compuestos corona mostrado a continuación:[3]

Enlace de hidrógeno de barrera baja en un anillo aza corona

En este compuesto, un protón se sienta confortablemente entre dos átomos de oxígeno de los grupos carbonilo de las amidas, separados por una distancia de 2,45 Å. No debería esperarse ahí, debido a que el anillo macrocíclico tiene ya dos unidades de amonio cuaternario cargadas positivamente.

Referencias[editar]

  1. On the electronic nature of low-barrier hydrogen bonds in enzymatic reactions Birgit Schiøtt, Bo Brummerstedt Iversen, Georg Kent Hellerup Madsen, Finn Krebs Larsen, and Thomas C. Bruice Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 95, pp. 12799–12802, October 1998 Article link
  2. Low-barrier hydrogen bonds and enzymic catalysis WW Cleland and MM Kreevoy Science 24 June 1994: Vol. 264. no. 5167, pp. 1887 - 1890 doi 10.1126/science.8009219
  3. Encircled Proton Victor W. Day, Md. Alamgir Hossain, Sung Ok Kang, Douglas Powell, Gerald Lushington, and Kristin Bowman-James J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(28) pp 8692 - 8693; (Communication) doi 10.1021/ja0724745