7. Cấu trúc của luận văn
2.1.1. Khái niệm và phân loại liên kết hydro
2.1.1.1. Khái niệm
Khái niệm liên kết hydro được phát triển từ liên kết hydro cổ điển đến liên kết hydro khơng cổ điển dựa trên cơ sở dữ liệu thực nghiệm và lý thuyết. Năm 1931, Pauli lần đầu tiên đưa ra khái niệm liên kết hydro X–H∙∙∙Y là tương tác hút khơng cộng hĩa trị giữa nguyên tử H mang một phần điện tích dương và một vùng cĩ mật độ điện tích âm lớn [10]. Trong đĩ X là những nguyên tử cĩ độ âm điện lớn, Y là vùng dư electron hoặc nguyên tử cĩ đơi electron riêng. Nhiều kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm khác phát hiện rằng liên kết C–H, N–H, S–H,… vẫn cĩ thể tạo liên kết hydro và những electron cĩ thể đĩng vai trị như phần tử nhận proton trong tương tác hydro yếu trong nhiều hệ hĩa học [11], [16], [28], [55], [56]. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đạt được, khái niệm phù hợp hơn về liên kết hydro được đưa ra: “Liên kết hydro X–H···Y là một loại tương tác khơng cộng hĩa trị giữa nguyên tử X thiếu electron với một vùng cĩ mật độ electron cao, trong đĩ X là nguyên tử cĩ độ âm điện cao hoặc trung bình, Y là vùng dư electron như ion âm hoặc nguyên tử cĩ đơi electron riêng, một electron hoặc electron π” [32].
2.1.1.2 Phân loại liên kết hydro
- Dựa vào năng lượng liên kết: Liên kết hydro được chia làm 3 mức độ: yếu, trung bình và mạnh. Theo Hibbert và Emsley, liên kết hydro được chia làm 3 mức độ chính : Liên kết hydro yếu (10-50 kJ.mol-1), mạnh (50-100 kJ.mol-1) và rất mạnh (>100 kJ.mol-1) [57]. Alkorta và cộng sự cũng phân loại độ bền liên kết hydro, và cho rằng năng lượng liên kết thấp hơn 21 kJ.mol-1
được coi là yếu, khoảng 21-42 kJ.mol-1 là trung bình và lớn hơn 42 kJ.mol-1 được coi là mạnh và rất mạnh [58].
- Dựa vào hình học liên kết: Xét về mặt hình học, liên kết hydro cĩ thể được phân thành 2 loại: khơng chia nhánh và chia nhánh. Ngồi ra, liên kết hydro cịn cĩ thể được phân thành liên kết hydro nội phân tử và liên kết hydro ngoại phân tử.
- Dựa vào bản chất liên kết hydro: Từ những thuộc tính đặc trưng về sự biến đổi độ dài liên kết và tần số dao động hĩa trị của liên kết hydro, ta cĩ thể chia liên kết hydro thành hai loại: liên kết hydro chuyển dời đỏ và liên kết hydro chuyển dời xanh.