分子间相互作用的协同性与焓熵补偿效应

【作者】 邓耿； 尉志武；

【机构】 清华大学化学系；

【摘要】 焓熵补偿在化学过程和相关协同过程中广泛存在。本工作从理论和实验两个方面对多结合位点反应协同的焓熵补偿现象进行了系统的研究,定义了两步连续的分子结合步骤之间的反应焓变/熵变之差为相应的协同焓变ΔΔH和协同熵变ΔΔS,引入了一个新的补偿参数Γ,将其定义为协同焓变与熵变之间的线性比例系数,并以此描述了焓熵补偿与协同性的关系。我们认为,如果将配体的序贯结合作为对主体分子的一种扰动,则可以通过焓熵补偿关系来解释不同的协同现象。同一反应机理的分子结合过程应具有相同的补偿参数Γ,随补偿参数Γ取值不同,在图1所示的ΔΔH-TΔΔS图上的不同区域表现为不同的性质。在补偿参数Γ的基础上,我们对若干相关分子识别中的机制细节进行了清晰的揭示,包括具有正反协同性情形的实例。此外,根据焓熵补偿与协同性的关系,我们还预测了协同转换温度的存在性。这项工作沟通了焓熵补偿和协同现象,并对复杂的分子识别过程提供了新的物理洞察。更多还原