配备有外围 H 键功能的锌卟啉和吡啶配体家族的合成提供了获得各种密切相关的超分子复合物的途径,这些复合物具有 0 到 4 个分子内 H 键。自动紫外/可见滴定系统用于表征 120 种不同的复合物,这些数据用于构建大量不同的化学双突变循环,以量化分子内 H 键相互作用。结果探讨了在复杂分子识别界面组装中控制协同性的定量构效关系。具体来说,复合物化学结构的变化使我们能够改变超分子结构、构象灵活性、几何互补性、氢键相互作用的数量和性质,以及复合物的整体稳定性。来自单个氢键的自由能贡献是可加的,并且在形成分子内相互作用的有效摩尔浓度中,结构几乎没有变化。在几何上不可能的复合物中没有观察到分子内 H 键,但没有出现极好的几何互补性导致非常高的亲和力的情况。同样,构象灵活性的变化似乎对有效摩尔浓度 (EM) 的影响有限。使用双突变循环检查的所有 48 种分子内相互作用中发现的主要变化是,分子内羧酸酯-苯酚
作者:Stefan Henkel、Maria Cristina Misuraca、Yudi Ding、Maxime Guitet、Christopher A. Hunter
DOI:10.1021/jacs.7b01765
日期:2017.5.17
the more polarsolvent, phenol. Phenol solvates the amide groups on the ligands strongly, increasing the steric bulk and destabilizing the complexes. These adverse steric interactions are removed when intramolecular H-bonds are formed and therefore provide an increased driving force for formation of cooperative interactions. The result is that the effects of competitive interactions with polar solvents
高通量 UV-vis 滴定结合化学双突变循环 (DMC) 已被用于研究极性溶剂对分子内 H 键形成的竞争。在甲苯和苯酚的混合物中研究了 24 种不同的锌卟啉-吡啶配合物。DMC 用于确定作为溶剂组成函数的分子内酚-酰胺 H 键形成的有效摩尔浓度 (EM)。EM 的值随着极性更大的溶剂苯酚浓度的增加而增加一个数量级。苯酚强烈地溶剂化配体上的酰胺基团,增加空间体积并使配合物不稳定。当形成分子内 H 键时,这些不利的空间相互作用被消除,因此为协同相互作用的形成提供了增加的驱动力。