vedynsidokset

Vedynsidokset ovat epäkovalenttisia vuorovaikutuksia, jotka muodostuvat, kun H-atomi, kovalenttisesti kiinnittynyt elektronegatiiviseen atomiin (yleisesti hapen, typen tai fluorin kanssa), toimii vedynä toiseen elektronegatiiviseen atomiin, jolla on vapaa elektronipari. Niiden energiamäärä on tyypillisesti noin 5–30 kJ/mol, ja ne ovat huomattavan suuntautuneita, useimmiten lähellä lineaarisuutta O–H...A-atomin välillä, jolloin kulma on lähellä 180 astetta.

Vedynsidoksilla on keskeinen rooli sekä molekyylien välisessä että molekyylien sisäisessä vuorovaikutuksessa. Vesiliuoksissa muodostuva dynaaminen H- sidosverkosto selittää monia veden erikoisominaisuuksia, kuten korkean kiehumispisteen suhteessa pieniin molekyyleihin, korkean φω- ja lämpökapasiteetin sekä pintajännityksen. Jäässä vedynsidokset muodostavat säännöllisen kiteisen hilan, joka tekee jäisestä aineesta vähemmän tiheän kuin nestemäinen vesi.

Biologiassa vedynsidokset ovat elintärkeitä. DNA:n kaksoiskierroksen emäsparit A–T muodostuvat kahdesta vedynsidoksesta ja G–C-pareissa kolmesta; näin sidosten vahvuus ja määrä määrittelevät perimän stabiiliuden. Proteiineissa vedynsidokset auttavat ylläpitämään sekundaarista rakennetta (esim. alfa-heliksi, beta-kileet) sekä kolmiulotteista laskostumista ja toiminnallisia konformaatioita.

Vedynsidosten tutkimuksessa käytetään muun muassa IR-spektroskopiaa, X- ja neutronidiffaktiota sekä kvantti- ja molekyylidynamiikan menetelmiä. Tärkeää on huomata, että vuorovaikutus on lyhytikäinen ja jatkuvassa muutoksessa veden normaalissa olomuodossa, mikä tekee vedynsidoksista dynaamisen ja kompleksisen verkoston.