化学における水素結合の基礎と水・生体高分子での役割

水素結合（すいそけつごう、英語: hydrogen bond）とは、電気陰性度が大きな原子に共有結合で結びついた水素原子が、近傍に位置する窒素、酸素、フッ素などの孤立電子対やπ電子系と形成する、非共有結合性の引力的相互作用である。異なる分子の間に働く分子間力としての側面と、単一分子内の異なる部位の間に働く分子内水素結合の双方が存在する。

定義と物理化学的性質

水素結合は、電気的に部分正電荷（δ+）を帯びた水素原子が、周囲の電気的に陰性な原子との間に引き起こす静電的な力として説明されることが多い。ファンデルワールス力と比較して数倍から十倍程度強いものの、共有結合やイオン結合に比べるとはるかに弱い非共有結合である。

国際純正・応用化学連合（IUPAC）のタスクグループによる現代的な定義では、水素結合は「分子中または分子断片X–H（XはHよりも電気陰性度が高い）中の水素原子と、同じまたは異なる分子中の原子または原子のグループとの間の引力的相互作用」であり、結合形成の証拠があるものとされている。