Wasserstoffbrückenbindung, Wasserstoffbrücke, H-Brücke, eine nicht kovalente Bindung (Wechselwirkung) zwischen einem Protonendonor X–H und den freien Elektronenpaaren anderer Atome Y (Protonenakzeptor), wobei X und Y stark elektronegative Elemente wie Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff sein müssen. In abgeschwächter Form können auch Chlor und Schwefel W. eingehen. Die Bindungsenergie von W. liegt meist zwischen derjenigen einer echten kovalenten Bindung und der Energie einer van-der-Waals-Wechselwirkung (schwache Wechselwirkungen). Ähnlich verhält es sich mit den Bindungslängen. In biologischen Systemen ist der H-Donor ein Sauerstoff- oder ein Stickstoff-Atom mit kovalent gebundenem Wasserstoff, und als H-Akzeptoren fungieren ebenfalls ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom ( vgl. Tab. ). W. sind gerichtet und erreichen maximale Stärke, wenn Donor- und Akzeptor- und das H-Atom auf einer Linie liegen. Sekundärstrukturen von Proteinen und die DNA-Doppelhelix werden z.B. durch W. stabilisiert. ( vgl. Abb. )

Wasserstoffbrückenbindung: Einige Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen. W. sind nur bei genauer Ausrichtung zwischen Donor- und Akzeptormolekül „stark“, d.h. energiereich

Wasserstoffbrückenbindung: Reaktive Gruppen, die Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können