protonisidokset

Protonisidokset ovat kemiallisia sidoksia ja vuorovaikutuksia, joissa protoni on mukana sidosten muodostuksessa. Termi kattaa sekä kovalenttiset vety­sidokset, joissa vety jakaa elektroniparin toisen atomin kanssa (esimerkiksi C–H, N–H tai O–H sidokset), että vetysidokset, joissa protoni toimii välittäjänä kahden atomin välillä ja siirtää osittaisen positiivisen varauksen.

Kovalenttiset vety­sidokset muodostuvat kun vety on kovalenttisesti kiinnittynyt elektronegatiiviseen atomiin kuten kloori,hiili, happe tai typen, ja jakaa elektroniparin tämän atomin kanssa. Näiden sidosten voima vaihtelee, ja niillä on keskeinen rooli molekyylien rakenteen ja reaktiivisuuden määrittämisessä.

Vetysidokset ovat heikompia kuin kovalenttiset sidokset, mutta ne ovat keskeisiä biologisissa ja kemiallisissa järjestelmissä. Vetysidoksen muodostaa vetyatomi, joka on kiinnittynyt elektronegatiiviseen donor-atomiin (usein N, O tai F), ja toinen elektronegatiivinen acceptori, jolla on vapaita elektronipareja. Vetysidokset vaikuttavat veden kerrosten koostumukseen, proteiinien ja DNA:n rakenteisiin sekä moniin kemiallisiin reaktioihin.

Protonien siirto ja protonikytkentä ovat myös protonisidoksiin liittyviä ilmiöitä. Profuotit voivat siirtyä reagoivien aineiden välillä pH-arvon muuttuessa, tai niihin liittyvissä protonipumpuissa ja polttokennoissa. Tätä ilmiötä hyödynnetään sekä biologiassa että materiaalitieteessä.

Esimerkkejä protonisidoksista löytyvät vedestä, aminohapoista proteiineissa, DNA:n emästen välillä sekä monissa vesiliuosten ja orgaanisten yhdisteiden rakenteissa. Protonisidosten tutkimus kattaa kokeellisen kemian, bioanalyysin ja teoreettisen kemian menetelmiä, mukaan lukien IR- ja NMR-spektroskopia sekä laskennalliset mallit.