Диме́р (от др.-греч. δι- «два» + «часть») — сложная молекула, составленная из двух более простых молекул, называемых мономерами данной молекулы .

Димеры могут состоять как из одинаковых мономеров ( гомо димеры), так и из разных мономеров ( гетеро димеры). Мономеры могут быть как органическими , так и неорганическими .

У благородных газов, которые в силу своей инертности не образуют молекул, димерами называют двухатомные молекулы, появление которых возможно при возбуждённом состоянии атомов ( см. эксимер ).

Когда два противоположно заряженных иона объединяются в димер, они называются парой Бьеррума в честь Нильса Бьеррума .

Нековалентные димеры

Карбоновые кислоты образуют димеры за счет водородных связей кислого водорода и карбонильного кислорода в безводном состоянии. Например, уксусная кислота образует димер в газовой фазе, где мономерные звенья удерживаются вместе водородными связями. В особых условиях большинство ОН-содержащих молекул образуют димеры, например димер воды.

Боран («BH ₃ ») встречается в виде димера диборана (B ₂ H ₆ ) из-за высокой льюисовской кислотности борного центра.

Эксимеры и эксиплексы — это возбужденные структуры с коротким временем жизни. Например, благородные газы в силу своей инертности не образуют молекул, но образуют эксимеры Ar ₂ *, Kr ₂ * и Xe ₂ * под высоким давлением и электростимуляцией.

Специфическая каталитическая активность

Существует как минимум два типа димеров, демонстрирующих специфическую каталитическую активность, не свойственную соответствующим мономерам : в одном случае, на мономере попросту отсутствует активный сайт — каталитический центр, такой центр создается лишь после димеризации, при сближении или соединении активных остатков с соответствующих мономеров. Примером может служить сближение остатков аспарагиновой кислоты при образовании аспарагиновой протеазы , фермента , играющего важную роль в цикле жизнедеятельности вируса иммунодефицита . К другому типу относятся димеры, каждый мономер которых оснащен каталитическим центром, но которые активируются лишь после димеризации. Примером может служить протеаза вируса герпеса , где оба каталитических центра даже не сближаются в процессе димеризации. Современные научные представления связывают каталитическую активность последних с вибрационными модами, которые не поддерживаются в мономерах по-отдельности, и которые значительно уменьшают энергию переходного состояния , и, как следствие, общий барьер реакции.

Известна, и продолжает изучаться каталитическая активность гетеродимеров, в особенности биметаллических систем ( Au - Ag , Pt - Rh и др.)

Релаксационные процессы

Под релаксацией понимается задержка в установлении равновесных параметров системы после внешнего воздействия. Одним из таких параметров является давление, связанное с количеством частиц в системе. Процесс распада или возникновения димеров меняет это число вдвое и, иногда, может быть легко наблюдаем: например оксид азота (мономер) бесцветен, а газ, состоящий из соответствующих димеров имеет коричневую окраску. Равновесие выражается реакцией распада/воссоединения димера N ₂ O ₄ ⇌ 2 NO ₂ , причем среднее время жизни димера здесь около трети микросекунды. Этим обусловлена задержка в установлении химического равновесия (соотношения между количеством димеров и мономеров в газе) при уменьшении внешнего давления, что вызывает, например, поглощение и дисперсию звуковых волн в подобных средах.

Применение

Примерами использования неорганических димеров могут служить эксимерный лазер и эксилампа .

Литература

в Национальной энциклопедии (швед.).

См. также

• Мономер
• Модель поверхности Si(111)7×7

Примечания