newbond

Një lidhje e re kimike, ajo kovalente dhe jonike, ka dalë në skenë së fundmi dhe po sjellë risi. Janë dashur dekada për të arritur këtu, por kërkuesit në Kanada më në fund kanë identifikuar lidhjen e re kimike, të cilën po e quajnë “lidhja lëkundëse”. Kjo “lidhje lëkundëse” duket se po thyen ligjet e kimisë, të cilat theksojnë se nëse rritet temperatura, shpejtësia e reaksionit do të rritet po ashtu. Ky fenomen fillimisht është propozuar mbi 30 vite më parë, por deri më tani nuk ka ekzistuar ndonjë dëshmi që ta mbështesë. Punimet e fundit me izomerë ekzotik izotopik ishin çelësi që më në fund të shpjegohej ky ndërveprim i pazakontë, cilësitë e të cilit kundërshtojnë hapur shpjegimet tradicionale të kimisë.

Një klasë tërësisht e re e lidhjes së hidrogjenit që formohet mes një grupi bor-hidrogjen dhe unazës aromatike me sistem π-elektron të benzenit është zbuluar. Lidhja jo klasike B–Hπ mund të vërehet në fazën gazore duke lidhur ngushtë bashkë diborin dhe benzenin me një forcë që krahasohet me lidhjet e hidrogjenit që mbajnë të bashkuar dimerët e ujit.

Dieter Cremer dhe Wenli Zou nga grupi i kimisë teorike dhe kompjuterike në Universiteti Jugor Metodist, Dallas në US kanë punuar në mënyrë të kordinuar me kimistë nga Universiteti Nanjing në Kinë, për të shqyrtuar teorinë e lidhjeve jo klasike të hidrogjenit, që mund të formohen mes një grupi B–H dhe strukturave organike si dhe për ta treguar një sistem të tillë në mënyrë eksperimentale.

Lidhjet jokovalente mes unazës aromatike dhe hidrogjenit, të bashkuara me një atom karboni, azoti ose oksigjeni janë të zakonshme dhe vendimtare në biologjinë molekulare. Këto lidhje relativisht të dobëta elektrostatike janë ekuivalente të bashkëveprimeve të panumërta biomolekulare mes proteinave, acideve nukleike dhe molekulave të shumta, në të cilat mbështetet jeta. Teoricienët dhe eksperimentalistët kanë shikuar nga afër shumë nga këto lidhje dhe kanë modeluar lidhje të ngjashme si benzen–haloalkan, benzen–amoniak dhe komplekset benzen–ujë. Të tilla lidhje si përshembull sistemi karboran (kompleks i përbërë nga atome bori, karboni dhe hidrogjeni) kanë bërë të mundur një qasje të re në dizenjimin e barnave, në të cilat një grup B–H bashkëvepron me një përbërje që jep protone në një biomolekulë të shënjestruar. Megjithatë, një bashkëveprim mes B–H dhe një unaze aromatike nuk është vëzhguar deri më tani.NewHydrogen-bond_630m

Ekipi thekson se duke ditur prirjen e zakonshme që këto sisteme kanë, shumë mund të presin që bori, duke pasur karakter elektropozitiv të realizojë bashkëveprime shtytëse mes përbërjes B–H dhe unazës aromatike dhe jo tërheqëse. Sigurisht që lidhja tek dibori është në vetvete e pazakontë me dy elektrone të saj, por me një motiv tre qëndror. Ekipi dyshoi se grupi B–H, i cili duhet të shtyhet nga unaza e benzenit, mundet në ndryshim në rastin e diborit, të stabilizohet, sepse atomi i lidhur i hidrogjenit do të kishte një ngarkesë pozitive të qëndrueshme.

Llogaritjet kuantiko kimike të ekipit sugjerojne se një lidhje e tillë duhet të ekzistojë dhe në këtë rast bashkëveprimi do të ishte elektrostatik. Ata mundësuan lidhjen jo klasike mes diborit dhe një grupi aril (i derivuar nga benzeni) në një kompleks të përbërë nga iridium-dimerkapto-karboran të derivuar nga një përbërje e hidrogjenuar e fosforit (PH3). Difraksioni (përhapja) e rrezeve X ka zbuluar se distanca mes atomit të hidrogjenit dhe sistemit të unazës π është mes 2.40 dhe 2.76Å.

Ndërkohë në Aarhus University, profesori i kimisë Jeppe Olsen po ashtu është surprizuar nga rezultatet e studimit të ri, që tregojnë se lloji i papranueshëm i lidhjes së hidrogjenit mund të ndodhë mes atomit të fosforit dhe atij të hidrogjenit- diçka që të gjithë e mendonin të pamundur. Megjithatë, një ekip nga Departamenti i Kimisë, Universiteti i Kopenhagen me profesor Henrik Kjærgaard në krye kanë qenë të parët që kanë lidhur atomet e ngarkuara pozitivisht të fosforit me atomet e ngarkuara pozitivisht të hidrogjenit.

E dobishme për kërkimet shkencore

Sipas profesor Henrik Kjærgaard, zbulimi është i rëndësishëm për të kuptuar se si molekulat sillen dhe lidhen me njëra tjetrën. Lidhjet e hidrogjenit përcaktojnë ,mes të tjerash, se si gjenoma jonë përmes vargjeve të ADN-së siguron formën e saj karakteristike të përdredhur, po ashtu këto lidhje ndihmojnë të përcaktojmë si proteinat jetësore të trupit qëndrojnë bashkë.

“Nëse për shembull ne duam të bëjmë një model se si proteinat qëndrojnë, është e rëndësishme të dimë cilat lidhje të hidrogjenit janë të përfshira, përndryshe nuk mund të sigurojmë modele kompjuterike të sakta. “Ju përdorni këtë lloj modeli kompjuterik nëse doni të testoni se si trupi juaj reagon ndaj llojeve të reja të mjekimeve”- shpjegon Kjærgaard.

Olsen gjithashtu beson se ky zbulim i ri mund të jetë i rëndësishëm kur vjen puna të kuptojmë si fosfori sillet në atmosferën tonë dhe në rrjete të ndryshme natyrore. “Kjo shumë mirë mund të jetë një pjesëz e re në të kuptuarit e atmosferës”- përfundon ai.

Referencat :

  1. http://www.rsc.org/chemistryworld/2016/03/new-hydrogen-bond-non-classical-boron-aromatic-benzene
  2. http://sciencenordic.com/scientists-discover-impossible-hydrogen-bond
  3. http://www.iflscience.com/chemistry/new-chemical-bond-described-over-30-years-after-it-was-proposed
  4. http://www.scientificamerican.com/article/chemists-confirm-the-existence-of-new-type-of-bond/
  5. http://phys.org/news/2015-03-hydrogen-bond.html
  6. http://www.sciencealert.com/new-type-of-chemical-bond-discovered

Burimi i fotove:

  1. American Chemical Society
  2. University of Copenhagen