Dimer (chemie) - Dimer (chemistry)

Dimery karboxylových kyselin se často nacházejí v plynné fázi.

Dimer ( / d m ər / ) ( di , „dva“ + -mer , „díly“) je oligomer složený ze dvou monomerů spojených vazbami, které mohou být buď silná nebo slabá, kovalentní nebo intermolekulární . Termín homodimer se používá, když jsou dvě molekuly identické (např. A – A) a heterodimer, pokud nejsou (např. A – B). Opak dimerizace se často nazývá disociace . Když se dva opačně nabité ionty spojí do dimerů, jsou označovány jako páry Bjerrum , po Niels Bjerrum .

Nekovalentní dimery

Karboxylové kyseliny tvoří dimery vodíkovou vazbou kyselého vodíku a karbonylového kyslíku, pokud je bezvodý . Například kyselina octová tvoří dimer v plynné fázi, kde jsou monomerní jednotky drženy pohromadě vodíkovými vazbami . Za zvláštních podmínek tvoří většina molekul obsahujících OH dimery, např . Dimer vody .

Boran ( „BH 3 “) se vyskytuje jako dimer diboranu (B 2 H 6 ), vzhledem k vysoké Lewis kyselosti v boru centra.

Excimery a exciplexy jsou vzrušené struktury s krátkou životností. Například ušlechtilé plyny netvoří stabilní dimery, ale vytvářejí (dimery) excimery Ar 2 *, Kr 2 * a Xe 2 * pod vysokým tlakem a elektrickou stimulací.

Kovalentní dimery

Dimer cyklopentadienu, i když to nemusí být při první kontrole zřejmé
1,2-dioxetan , jeden ze dvou dimerů formaldehydu . Jak dokazují vazby této molekuly, kovalentní dimery obvykle nejsou strukturně podobné svým monomerům .

Molekulární dimery často vznikají reakcí dvou identických sloučenin, např .: 2A → AA. V tomto příkladu se říká , že monomer „A“ dimerizuje za vzniku dimeru „AA“. Příkladem je diaminokarbén , který dimerizuje za vzniku tetraaminoethylenu :

2 C (NR 2 ) 2 → (R 2 N) 2 = C (NR 2 ) 2

Karbeny jsou vysoce reaktivní a snadno tvoří vazby.

Dicyklopentadien je asymetrický dimer dvou cyklopentadienových molekul, které reagovaly Diels-Alderovou reakcí za vzniku produktu. Po zahřátí „praskne“ (prochází retro-Diels-Alderovou reakcí) a získá identické monomery:

C 10 H 12 → 2 C 5 H 6

Mnoho nekovových prvků se vyskytuje jako dimery: vodík , dusík , kyslík , halogeny , tj. Fluor , chlor , brom a jod . Vzácné plyny mohou tvořit dimery spojené van der Waalsovými vazbami , například dihelium nebo diacgon . Rtuť se vyskytuje jako rtuťnatý kation (Hg 2 2+ ), formálně dimerní ion. Jiné kovy mohou ve své parě tvořit část dimerů. Známé kovové dimery zahrnují Li 2 , Na 2 , K 2 , Rb 2 a Cs 2 .

Takové elementární dimery jsou homonukleární diatomické molekuly .

Mnoho malých organických molekul, zejména formaldehyd , snadno tvoří dimery. Dimer formaldehydu (CH 2 O) je dioxetan (C 2 H 4 O 2 ).

Chemie polymerů

V souvislosti s polymery „dimer“ také označuje stupeň polymerace 2, bez ohledu na stechiometrii nebo kondenzační reakce .

To platí pro disacharidy . Například celobióza je dimer glukózy , i když při formační reakci vzniká voda :

2C 6 H 12 O 6 → C 12 H 22 O 11 + H 2 O

Zde má dimer stechiometrii odlišnou od dvojice monomerů.

Aminokyseliny mohou také tvořit dimery, které se nazývají dipeptidy . Příkladem je glycylglycin , který se skládá ze dvou molekul glycinu spojených peptidovou vazbou . Dalšími příklady jsou aspartam a karnosin .

Biochemické dimery

Dimery pyrimidinu jsou tvořeny fotochemickou reakcí z pyrimidinových DNA bází . Toto zesíťování způsobuje mutace DNA , které mohou být karcinogenní a způsobovat rakovinu kůže .

Viz také

Reference

  • Definice „zlaté knihy“ IUPAC . Citováno 2009-04-30 .
  1. ^ Adar, Ram M .; Markovich, Tomer; Andelman, David (2017-05-17). „Bjerrum pair in ionic solutions: a Poisson-Boltzmann approach“. The Journal of Chemical Physics . 146 (19): 194904. arXiv : 1702,04853 . Bibcode : 2017JChPh.146s4904A . doi : 10,1063 / 1,4982885 . ISSN  0021-9606 . PMID  28527430 .