Polar solvent fluctuations drive proton transfer in hydrogen bonded complexes of carboxylic acid with pyridines: NMR, IR and ab initio MD study

文献情報

出版日 2016-12-02
DOI 10.1039/C6CP06677A
インパクトファクター 3.676
著者

B. Koeppe, S. A. Pylaeva, C. Allolio, D. Sebastiani, E. T. J. Nibbering, G. S. Denisov, H.-H. Limbach, P. M. Tolstoy


原文を見る

要旨

We study a series of intermolecular hydrogen-bonded 1 : 1 complexes formed by chloroacetic acid with 19 substituted pyridines and one aliphatic amine dissolved in CD2Cl2 at low temperature by 1H and 13C NMR and FTIR spectroscopy. The hydrogen bond geometries in these complexes vary from molecular (O–H⋯N) to zwitterionic (O−⋯H–N+) ones, while NMR spectra show the formation of short strong hydrogen bonds in intermediate cases. Analysis of CO stretching and asymmetric CO2− stretching bands in FTIR spectra reveal the presence of proton tautomerism. On the basis of these data, we construct the overall proton transfer pathway. In addition to that, we also study by use of ab initio molecular dynamics the complex formed by chloroacetic acid with 2-methylpyridine, surrounded by 71 CD2Cl2 molecules, revealing a dual-maximum distribution of hydrogen bond geometries in solution. The analysis of the calculated trajectory shows that the proton jumps between molecular and zwitterionic forms are indeed driven by dipole–dipole solvent–solute interactions, but the primary cause of the jumps is the formation/breaking of weak CH⋯O bonds from solvent molecules to oxygen atoms of the carboxylate group.

関連文献

Photochemistry of Zr-based MOFs: ligand-to-cluster charge transfer, energy transfer and excimer formation, what else is there?‡

Mario Gutierrez, Boiko Cohen, Félix Sánchez, Abderrazzak Douhal

2016-08-09 Paper

DOI: 10.1039/C6CP03791G

17O MAS NMR studies of oxo-based olefin metathesis catalysts: a critical assessment of signal enhancement methods

D. Grekov, Y. Bouhoute, I. Del Rosal, L. Maron, M. Taoufik, R. M. Gauvin, L. Delevoye

2016-09-09 Paper

DOI: 10.1039/C6CP04667C

Exploration of the phase diagram of liquid water in the low-temperature metastable region using synthetic fluid inclusions

C. Qiu, Y. Krüger, M. Wilke, J. Rička, M. Frenz

2016-09-01 Paper

DOI: 10.1039/C6CP04250C

Back cover

Cover

DOI: 10.1039/C6CP90255C

A redox-active radical as an effective nanoelectronic component: stability and electrochemical tunnelling spectroscopy in ionic liquids

Carlos Franco, Núria Crivillers, Gonca Seber, Andrea Droghetti, Ivan Rungger, Ilya V. Pobelov, Jaume Veciana, Marta Mas-Torrent, Concepció Rovira

2016-09-26 Communication

DOI: 10.1039/C6CP05658J

Half-metallic YN2 monolayer: dual spin filtering, dual spin diode and spin Seebeck effects

Jie Li, Guoying Gao, Yi Min, Kailun Yao

2016-09-16 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05626A

Physical chemistry of hybrid perovskite solar cells

Aron Walsh, Nitin P. Padure, Sang Il Seok

2016-09-02 Editorial

DOI: 10.1039/C6CP90212J

Ultrafast excited states dynamics of [Ru(bpy)3]2+ dissolved in ionic liquids

Mario Borgwardt, Martin Wilke, Igor Yu. Kiyan

2016-09-23 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05655E

Structure and Li+ ion transport in a mixed carbonate/LiPF6 electrolyte near graphite electrode surfaces: a molecular dynamics study

Mathew J. Boyer, Linas Vilčiauskas, Gyeong S. Hwang

2016-09-22 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05140E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。