L2 · 24 دقيقة
ثيرموديناميكا الارتباط
تعويض إنثالبي−إنتروبي.
أهداف التعلّم
- وصف تعويض إنثالبي−إنتروبي كظاهرة شائعة لا كقانون يمنع التحسين.
- تصميم تجربة فكرية: ماذا تقيس ITC وماذا تُخمّن المحاكاة.
الربح من جيب يُدفع من جيب آخر
إضافة H-bond قد تُحسّن ΔH وتُجمّد ligand (خسسارة ΔS) أو تُقيّد ماءً. ملء كاره قد يُحرّر ماء (ربح ΔS) ويُضعف تماسّاً قطبياً (خسسارة ΔH). التعويض شائع لذلك تتحرك ΔG أقل من ΔH. ليس قضاءً: يمكن كسر التعويض إن كان التعديل لا يُجمّد درجات حرية إضافية.
لماذا قد تثبت ΔG بينما تتحرك ΔH
إن تغيّرت ΔH وTΔS بالاتجاه نفسه تقريباً، بقيت ΔG شبه ثابتة — مظهر التعويض.
- ΔGالمقدار الذي يحكم الاتزان
- ΔHالإنثالبي — أقرب للتفاعلات المباشرة وإعادة التنظيم
- −TΔSالثمن الحراري للترتيب/التحرير
تحسين ΔH هدف طبي مفيد أحياناً (انتقائية) لكنه ليس ΔG. لا تُعلن نجاح تصميم لأن ΔH المحسوبة نزلت.
تطبيق في التصميم الدوائي: عند مقارنة نظيرين، اسأل أي درجات حرية تُجمَّد وأي مياه تُحرَّر. ذلك فرضية SAR، لا نتيجة ITC مزيفة من MD.
لماذا؟ — لماذا يُحبّ بعض الكيميائيين الطبيين التحسين الإنثالبي رغم التعويض؟
لأن تفاعلات اتجاهية قد تمنح انتقائية تجاه أهداف شبيهة، بينما الربح الكاره للماء أعمّ وأقل تمييزاً. هذا دافع تصميمي، لا برهان أن ΔH المحسوبة صحيحة.
ماذا لو؟ — ماذا لو فسّرتَ كل SAR مسطّح على أنه تعويض إنثالبي−إنتروبي؟
ستتوقف عن البحث عن خطأ تمثيل (بروتنة، ماء، stereochemistry). التعويض فرضية بعد أن تتأكد أنك تُعدّل الهيئة الصحيحة.
مواضيع مرتبطة