π-π 相互作用に対する置換体およびヘテロアトムの影響:平行移動の π スタッキングが四極静電学によって引き起こされない証拠
Brandon Schramm1, Montgomery Gray1, John M Herbert1
1Department of Chemistry and Biochemistry, The Ohio State University, Columbus, Ohio 43210, United States.
アロマティックリングは,四極の静電ではなく,分散と反発によって駆動される,対面の配置よりも平行移動の積み重ねを好みます. この発見は 超分子材料の設計に影響します
科学分野:
- 超分子化学
- 生物化学
- コンピュータ化学
背景:
- アロマティックリングの相互作用は化学と生物学において極めて重要です
- 通常の仮定は,四極対四極相互作用のために,平行移動のスタッキングが好まれるということです.
研究 の 目的:
- アロマティックリングの並列移動の原動力を調査する.
- π スタッキングにおける静電相互作用,特に四極効果の役割を再評価する.
主な方法:
- 模擬システムには,対称性適応の乱射理論が適用された.
- 置換されたベンゼンとアロマティックヘテロサイクルのジマーにおけるエネルギー成分 (パウリ反発,分散,静電) の分析.
- コファシアル・スライド・スタッキング・コーディネートに沿ったスタッキング・エネルギー・プロファイルの検査
主要な成果:
- 正確な計算は,四極静電が π スタッキングの好みの主要な要因ではないことを示しています.
- ヴァン・デル・ワールズのモデル (分散対パウリ反発) は,極性分子の場合でも重要な要因である.
- 静電相互作用は最適の対面距離と方向性に影響しますが,オフセットスタッキングを説明しません.
結論:
- 四極静電学は,観測されたπ-スタッキングの好みの不正確な説明である.
- オフセット・スタッキングは 静電相互作用から独立した推進力を有する.
- 静電調節だけでは,超分子設計におけるスリップスタッキングを防ぐことはできません.
さらに関連する動画
10:52Line Shape Analysis of Dynamic NMR Spectra for Characterizing Coordination Sphere Rearrangements at a Chiral Rhenium Polyhydride Complex
Published on: July 27, 2022
06:44From Molecules to Materials: Engineering New Ionic Liquid Crystals Through Halogen Bonding
Published on: March 24, 2018
関連する概念動画
π Electron Effects on Chemical Shift: Overview
π Electron Effects on Chemical Shift: Aromatic and Antiaromatic Compounds
Directing and Steric Effects in Disubstituted Benzene Derivatives
Inductive Effects on Chemical Shift: Overview
Directing Effect of Substituents: ortho–para-Directing Groups
VSEPR Theory and the Effect of Lone Pairs
