Legame a idrogeno

legame a idrogeno

Interazione intermolecolare relativamente debole (E=5÷40 kJ/mole) che si può instaurare fra un atomo di idrogeno con una forte polarizzazione positiva (tipicamente perché legato a un atomo molto elettronegativo) e un atomo molto elettronegativo e piccolo. Il legame a idrogeno riveste una particolare importanza in natura, poiché è alla base dell’esistenza della vita. Il legame a idrogeno, per es., nella molecola dell’acqua è responsabile di molte delle proprietà che rendono questa sostanza così speciale: ogni atomo di ossigeno della molecola H₂O è circondato da 4 molecole di H₂O vicine grazie alla formazione di ponti a idrogeno. Queste interazioni allo stato liquido e solido sono responsabili degli elevati punti di ebollizione e fusione dell’acqua rispetto a molecole analoghe. Il legame a idrogeno è molto importante dal punto di vista biologico, per es. è alla base dell’esistenza della struttura a doppia elica del DNA: l’accoppiamento fra le stringhe del DNA avviene grazie alla formazione di legami a idrogeno fra le basi complementari (adenina-timina, citosina-guanina). Quest’ interazione non covalente è molto sfruttata anche nella costruzione di sistemi supramolecolari artificiali. Molecole complementari possono riconoscersi e associarsi, formando legami deboli che conferiscono flessibilità e reversibilità alla struttura. Un esempio di sistema supramolecolare artificiale che sfrutta la formazione di legami a idrogeno è il rotassano, che può essere visto come il prototipo di una semplice macchina molecolare.

→ Acqua; Macchine molecolari