본드 갈라짐

Bond cleavage

결합 분열 즉, 결합 분열은 화학 결합의 분열이다. 이것은 분자가 둘 이상의 조각으로 쪼개졌을 때 일반적으로 Discocation(화학)이라고 말할 수 있다.[1]

일반적으로 결합 분할에는 공정의 특성에 따라 균질성과 이질성의 두 가지 분류가 있다. 시그마 결합의 세 쌍과 싱글릿 흥분 에너지는 결합이 균질성 또는 이질성 경로를 따르는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.[2] 금속금속 시그마 본드는 본드의 흥분 에너지가 극도로 높기 때문에 관찰 목적으로 사용할 수 없기 때문에 예외다.[2]

어떤 경우에는 결합 갈라짐이 촉매를 필요로 한다. 약 100kcal/mol (420kJ/mol)의 C-H 본드의 높은 결합 분해 에너지 때문에, 탄소로부터 수소 원자를 분리하고 다른 원자를 탄소에 결합하는 데 다량의 에너지가 필요하다.[3]

호몰리성 갈라짐

주요 기사: 호몰리시스(화학)
호몰리성 갈라짐

균질 분열 또는 균질분해에서, 분해된 공밸런트 결합에 있는 두 전자는 제품들 사이에 균등하게 나누어져 있다. 이 과정은 균질성 핵분열 또는 급진적 핵분열이라고도 알려져 있다. 결합의 결합 분리 에너지는 균질적으로 결합을 분리하는 데 필요한 에너지의 양이다. 이 엔탈피 변화는 결합강도의 척도 중 하나이다.

시그마 결합의 트리플트 흥분 에너지는 균질 분리에 필요한 에너지지만, 실제 흥분 에너지는 트리플트 상태의 전자들 사이의 반발로 인해 결합 분리 에너지보다 높을 수 있다.[2]

이질분열

주요 기사: 이성분해(화학)
이질분열

이질분열, 즉 이질분열에서 결합은 원래 공유된 한 쌍의 전자가 파편들 중 하나와 함께 남을 정도로 깨진다. 따라서, 한 조각은 전자를 얻는데, 두 개의 결합 전자를 가지고 있고, 다른 조각은 전자를 잃는다.[4] 이 과정은 이온 핵분열이라고도 알려져 있다.

시그마 결합의 싱글릿 배출 에너지는 이질 분리에 필요한 에너지지만, 실제 싱글릿 배출 에너지는 두 이온 파편 사이의 쿨롬 매력으로 인해 이질 분리의 본드 분리 에너지보다 낮을 수 있다.[2] 실리콘-실리콘 시그마 본드의 싱글릿 소비 에너지는 실리콘이 탄소보다 전자 친화력이 높고 이온화 잠재력이 낮기 때문에 결합 강도가 각각 80kJ/mol과 70kJ/mol임에도 탄소-카본 시그마 본드보다 낮다.[2]

이성분해는 전자 기증자 리간드와 궤도가 비어 있는 전이 금속과 관련된 반응에서 자연적으로 발생한다.[4]

링 오프닝

에폭시드 개구부

고리 구멍에서 갈라진 분자는 하나의 단위로 남아 있다.[5] 결합은 깨지지만, 두 조각은 구조물의 다른 부분에 의해 부착된 채로 남아 있다. 예를 들어, 에폭시드 링은 극 탄소-산소 결합 중 하나의 이질적 분할에 의해 개방되어 단일의 악순환 구조를 제공할 수 있다.[5]

적용들

생화학에서 큰 분자가 내적 결합을 분열시켜 분해하는 과정은 격변론이다. 갈라짐을 촉매로 하는 효소는 가수분해나 산화전도에 의해 작용하지 않는 한, 리라이즈라고 알려져 있는데, 이 경우 각각 히드로아제와 산화유산으로 알려져 있다.

프로테오믹스에서는 단백질이 작은 펩타이드 조각으로 분해되는 프로테오메 분석에 클리빙제가 사용된다.[6] 사용되는 클리빙제의 예로는 시아노겐 브로마이드, 펩신, 트립신 등이 있다.[6]

참조

  1. ^ Muller, P. (1 January 1994). "Glossary of terms used in physical organic chemistry (IUPAC Recommendations 1994)". Pure and Applied Chemistry. 66 (5): 1077–1184. doi:10.1351/pac199466051077.
  2. ^ a b c d e Michl, Josef (May 1990). "Relationship of bonding to electronic spectra". Accounts of Chemical Research. 23 (5): 127–128. doi:10.1021/ar00173a001.
  3. ^ Wencel-Delord, Joanna; Colobert, Françoise (2017). "Super-reactive catalyst for bond cleavage". Nature. 551 (7681): 447–448. Bibcode:2017Natur.551..447.. doi:10.1038/d41586-017-07270-0. PMID 29168816.
  4. ^ a b Armentrout, P.B.; Simons, Jack (1992). "Understanding heterolytic bond cleavage". Journal of the American Chemical Society. 114 (22): 8627–8633. doi:10.1021/ja00048a042. S2CID 95234750.
  5. ^ a b Parker, R. E.; Isaacs, N. S. (1 August 1959). "Mechanisms Of Epoxide Reactions". Chemical Reviews. 59 (4): 737–799. doi:10.1021/cr50028a006.
  6. ^ a b Mander, Lew; Liu, Hung-Wen (2010). Comprehensive Natural Products II: Chemistry and Biology (1 ed.). Elsevier. pp. 462–463. ISBN 978-0-08-045381-1. Retrieved 23 February 2018.