大家都知道氢键与共价键的不同，前者一般被认为倚靠弱电吸引力结合，后者则是一种强化学键。但现在，科学家发现了一种与共价键同样强大的新型氢键，它也涉及电子共享，模糊了氢键与共价键之间的区别。
氢键和共价键的本质并不相同，作用强度也差很多，共价键（Covalent bond）是非金属原子彼此共用外层电子所形成的一种化学键，能将分子结合在一起组成较稳定和坚固的化学结构；氢键（Hydrogen bond）则是分子之间的作用力，若要形容的话，氢键像男女朋友，看对眼就在一起，感情淡了就和平分手没有名分束缚，共价键则像有一纸婚约在身，要分要离都比较麻烦点。
然而氢键却在生命构成中占据重要地位，因为拥有双螺旋结构的 DNA 就是靠着氢键结合在一起，化学家也知道某些氢键似乎比其他氢键更强。为了探讨氢键可以强到什么程度，芝加哥大学化学家 Andrei Tokmakoff 团队将氟化氢化合物溶解于水中进行实验，却发现惊人的结果。
按照常理，研究人员预期看到氢原子透过共价键与一个氟键结合、然后透过氢键与另一个氟键结合。然而进行实验却发现氢原子被另外 2 个氟原子挤压在中间，就像在共享电子的共价键，而不是氢原子透过共价键与一个氟原子紧密结合、然后透过另一个氢键松散地与另一个氟原子结合。
这种情况下，共价键与氢键的差异不再明显。
后续电脑计算表明，发生这种行为取决于 2 个氟原子之间的距离。当氟原子彼此靠近时，它们之间的氢被挤压，让氢键变得更强，直到 3 个原子开始以共价键形式共享电子形成单链，研究人员称之为氢介导的化学键。但如果氟原子距离较远，则仍适用常规的强共价键与弱氢键结合模式。
研究认为氢介导的化学键不能被称为纯氢键或纯共价键，它实际上更像两者混合体，虽然这项发现引发了“化学键是什么”的反思，不过团队实验表明，当分子在溶液中相互碰撞时，这些类似共价键的强氢键可能会瞬间出现。
由于很多科学家认为强氢键在蛋白质氢化物运输、燃料电池中的质子交换等方面具正面效益，更加了解氢键可能有助于科学家改良这些过程的设计。
新论文发表在《科学》（Science）期刊。
- Where the hydrogen bond ends and the covalent bond begins
- When does a hydrogen bond become a covalent bond?
- This weird chemical bond acts like a mash-up of hydrogen and covalent bonds
- New type of ultra-strong chemical bond discovered
（首图来源：pixabay）
