Dimerul (din altă greacă δι- „două” + μέρος „parte”) este o moleculă complexă compusă din două molecule mai simple numite monomeri ai unei anumite molecule. [1] [2]
Dimerii pot consta atât din aceiași monomeri ( homodimeri ) cât și din monomeri diferiți ( heterodimeri ). Monomerii pot fi fie organici , fie anorganici .
În gazele nobile, care, datorită inerției lor, nu formează molecule, dimerii se numesc molecule diatomice, a căror apariție este posibilă în starea excitată a atomilor ( vezi excimer ).
Când doi ioni încărcați opus se combină pentru a forma un dimer, ei sunt numiți o pereche Bjerrum după Nils Bjerrum [3] .
Acizii carboxilici formează dimeri datorită legăturilor de hidrogen ale hidrogenului acid și ale oxigenului carbonil în stare anhidră. De exemplu, acidul acetic formează un dimer în faza gazoasă, unde unitățile monomerice sunt ținute împreună prin legături de hidrogen. În condiții speciale, majoritatea moleculelor care conțin OH formează dimeri, de exemplu, un dimer de apă.
Boranul ("BH3 ") apare ca dimer de diboran (B2H6 ) datorită acidității ridicate Lewis a centrului de bor.
Excimerii și exciplexii sunt structuri excitate cu o durată de viață scurtă. De exemplu, gazele nobile, datorită inerției lor, nu formează molecule, ci formează excimeri Ar 2 *, Kr 2 * și Xe 2 * sub presiune ridicată și stimulare electrică.
Există cel puțin două tipuri de dimeri care demonstrează activitate catalitică specifică care nu este caracteristică monomerilor corespunzători [4] : într-un caz, monomerul pur și simplu nu are un loc activ - un centru catalitic, un astfel de centru este creat numai după dimerizare, când reziduurile active din monomerii corespunzători se apropie sau se combină. Un exemplu este convergența reziduurilor de acid aspartic în timpul formării proteazei aspartice , o enzimă care joacă un rol important în ciclul de viață al virusului imunodeficienței . [4] Un alt tip include dimerii, fiecare monomer fiind echipat cu un situs catalitic, dar care sunt activați numai după dimerizare. Un exemplu este proteaza virusului herpes , unde ambele locuri catalitice nici măcar nu se apropie în timpul procesului de dimerizare. [4] Conceptele științifice moderne asociază activitatea catalitică a acestuia din urmă cu moduri de vibrație, care nu sunt susținute în monomeri separat și care reduc semnificativ energia stării de tranziție și, ca urmare, bariera de reacție globală. [5]
Activitatea catalitică a heterodimerilor, în special a sistemelor bimetalice ( Au - Ag , Pt - Rh , etc.) este cunoscută și continuă să fie studiată [6] [7]
Relaxarea este înțeleasă ca o întârziere în stabilirea parametrilor de echilibru ai sistemului după o acțiune externă. Unul dintre acești parametri este presiunea asociată cu numărul de particule din sistem. Procesul de degradare sau apariția dimerilor modifică acest număr la jumătate și, uneori, poate fi observat cu ușurință: de exemplu, oxidul nitric (monomerul) este incolor, iar gazul format din dimerii corespunzători are o culoare maro. Echilibrul este exprimat prin reacția de descompunere/reunificare a dimerului N 2 O 4 ⇌ 2 NO 2 , iar durata medie de viață a dimerului aici este de aproximativ o treime de microsecundă. Acest lucru determină o întârziere în stabilirea echilibrului chimic (raportul dintre numărul de dimeri și monomeri dintr-un gaz) cu o scădere a presiunii externe, ceea ce determină, de exemplu, absorbția și dispersia undelor sonore în astfel de medii. [2] [8]
Exemple de utilizare a dimerilor anorganici sunt laserul cu excimer și excilampul .
Dimer în Enciclopedia Națională (suedeză).