Variabilidad co-conformacional de los complejos de ciclodextrina estudiados por el dicroísmo circular inducido de los
1Contribution from the Institute for Theoretical Chemistry and Molecular Structural Biology, University of Vienna, UZAII, Althanstrasse 14, A-1090 Vienna, Austria. bernd.mayer@univie.ac.at
Journal of the American Chemical Society
|July 18, 2001
Resumen
Los complejos de beta-ciclodextrina con azoalcanos se estudiaron utilizando dicroísmo circular inducido y modelado molecular. Diferentes moléculas huéspedes adoptan orientaciones distintas dentro de la cavidad del huésped, impactando la estructura compleja y la variabilidad.
Área de la Ciencia:
- Química supramolecular de las moléculas.
- Química computacional es la química computacional.
- La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.
Sus antecedentes:
- Las beta-ciclodextrinas son oligosacáridos cíclicos ampliamente utilizados como moléculas huésped en la química supramolecular.
- Los azoalcanos, caracterizados por el cromóforo azo (-N=N-), son invitados de interés debido a sus propiedades electrónicas y estructurales únicas.
- Comprender la complejidad anfitrión-invitado es crucial para diseñar nuevos materiales y aplicaciones.
Objetivo del estudio:
- Para investigar las estructuras de solución y co-conformaciones de los complejos de beta-ciclodextrina con 2,3-diazabiciclo[2.2.2]oct-2-eno y su derivado alquilo.
- Para dilucidar la influencia de la estructura del huésped en el modo de unión y la variabilidad conformacional dentro de la cavidad del huésped.
- Evaluar el poder predictivo del dicroísmo circular inducido (ICD) y los métodos computacionales para caracterizar estos complejos.
Principales métodos:
- Espectroscopia de dicroísmo circular inducido (ICD) para sondear el entorno quiral de la molécula huésped dentro del huésped.
- MM3-92 cálculos de campo de fuerza y recocido simulado de Monte Carlo para determinar estructuras complejas de baja energía.
- Cálculos semiempíricos para predecir los efectos del ICD para geometrías computarizadas.
- Aproximación del continuo para los efectos de solvación.
Principales resultados:
- El azoalcano (1) padre forma un complejo orientado lateralmente con el puente de etano más profundo en la cavidad.
- El derivado (2) sustituido por alquilo adopta un complejo orientado frontalmente con el grupo isopropilo penetrando más profundamente.
- El compuesto padre forma un complejo más definido geométricamente en comparación con el derivado estéricamente obstaculizado.
- Se observaron discrepancias entre la "bondad de ajuste" y la "estrechez de ajuste".
Conclusiones:
- La orientación relativa de los huéspedes dentro de las cavidades de la beta-ciclodextrina es altamente dependiente de su estructura molecular.
- El dicroísmo circular inducido y el modelado computacional son herramientas efectivas para determinar las coconformaciones complejas anfitrión-invitado.
- El volumen estérico y la forma de la molécula invitada influyen significativamente en el modo de unión y la flexibilidad conformacional del complejo.
- No siempre es válida una correlación directa entre la buena adaptación y la estanqueidad en los complejos anfitrión-invitado.
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