8.0.1- Ковалентная связь

Лекарственные вещества, образующие ковалентную связь о рецептором, такие как пенициллин и органические фосфаты, рас­сматриваются в главе 13. Действие большинства лекарственные веществ можно прекратить простым отмыванием действующего агента (см.

Ковалентная связь образуется за счет обобществления двумя атомами пары электронов, принадлежащих этим атомам. Она обычно значительно прочнее остальных. Прочность химической связи можно оценить по ее энергии; для ковалентных связей она колеблется в пределах 250—1000 КДж/моль’. Так, энергия ординарной простой связи между двумя атомами углерода со­ставляет в среднем 350 КДж/моль, двойной углерод-углеродной связи (С = С)—600 КДж/моль, простой связи между атомами углерода и кислорода (С—О)—350 КДж/моль, двойной связи С=О — 750 КДж/моль, простой связи углерода с азотом- (С—N) — 300 КДж/моль и двойной связи C = N — 620 КДж/моль.. Следует подчеркнуть, что энергия самой прочной связи, способ­ной расщепляться неферментативно при «биологических» тем­пературах 20—40 °С, не превышает 40 КДж/моль.

Если лекарственное вещество отмывается от ткани с трудом, то это еще не значит, что оно связано с этой тканью ковалент­ной связью. Лекарственное вещество может легко образовывать клатраты, представляющие собой физическое включение его мо­лекул в изгибы молекул биополимера. Этот принцип уже давно, используют в текстильной промышленности при окрашивании хлопчатобумажных тканей красителями типа «небесно-голубо­го» (8.8) с длинными и узкими молекулами. При использовании таких низкомолекулярных полиазокрасителей, известных под на­званием «прямых красителей», нет необходимости пользоваться, протравой, а одежда, окрашенная таким способом, сохраняет

Долгое Время В химической И биологической литературе энергию было,, принято представлять в единицах ккал/моль; переход к этим единицам от КДж легко осуществить делением на 4,18.

цвет после многократной стирки [Lapworth, 1940]. Проявлений клатратного эффекта в значительной мере способствует образо­вание нековалентных связей.

Разновидностью ковалентной связи (хотя и менее прочной) является координационная связь, образующаяся в том случае, если оба электрона поступают от одного атома (согласно его валентности). Например, соединение иона водорода с анионом приводит к образованию неионизированной формы кислоты, а иона водорода с амином — катиона аммония (CH₃NH₂⁺H⁺4=h CH₃NH₃⁺). Это явление, называемое ионизацией, охватывает широкий ряд процессов (глава 10). Энергия связей в таких со­единениях варьирует в широких пределах. Подобная координа­ционная связь возникает и при замене протона (катиона водо­рода) катионом металла при образовании солей из деионизиро­ванных кислот. Образование комплексов металлов с помощью координационных связей см. главу 11. Координационная связь существует также между атомами азота и кислорода в молеку­лах оксидов азота (R₃N->0) и в нитросоединениях (R—_?

В так называемых сопряженных системах электронная плот­ность делокализована (принятый способ изображения таких си­стем в виде последовательности атомов, связанных чередую­щимися простыми и кратными связями, неточен — каждая из них не является целочисленной). К сопряженным системам от­носятся такие молекулы или их фрагменты, в которых каждая связь может быть условно обозначена как «полуторная» (на-» пример, бензол, бутадиен, пиридин). Часто такие молекулы можно представить набором так называемых «резонансных* (граничных) структур с разделенными зарядами, в которых ато-' мы связаны уже только целочисленными связями, как это пока-* зано формулами (8.1) и (8.2). Резонансные структуры обозначав ют стрелкой с двумя концами, помещенной между ними. АтомУ в резонансных структурах никогда не меняют взаимного положен ния, подвижны только электроны и заряды. і

Сопряженные системы — плоские (планарные),что подтверж­дается данными рентгено-структурного анализа.

Амидная группа