Enthalpic Signature of Methonium Desolvation Revealed in a Synthetic Host–Guest System Based on Cucurbit[7]uril
作者:Yi Wang、Jason R. King、Pan Wu、Daniel L. Pelzman、David N. Beratan、Eric J. Toone
DOI:10.1021/ja311327v
日期:2013.4.24
utilized surrogate of methonium. Here, we report an experimental system that facilitates incremental internalization of methonium within the molecular cavity of cucurbit[7]uril (CB[7]). Using a combination of experimental and computational studies, we show that the transfer of methonium from bulk water (partially solvated methonium state) to the CB[7] cavity (mostly desolvated methonium state) is accompanied
Methonium (N(+)Me3) 是一种广泛分布在生物系统中的有机阳离子。作为有机阳离子,甲铵与蛋白质受体的结合需要从水中去除正电荷。甲铵在生物发射器和受体中的出现似乎与报告的四甲基铵 (TMA(+)) 的大量不利去溶剂化自由能不一致,四甲基铵是一种常用的甲铵替代品。在这里,我们报告了一个实验系统,该系统促进了葫芦 [7] 脲 (CB[7]) 分子腔内甲铵的增量内化。结合实验和计算研究,我们表明甲鎓从大量水(部分溶剂化的甲锍状态)转移到 CB[7] 腔(主要是脱溶剂的甲锍状态)伴随着非常小的脱溶剂焓,仅为 0。5 ± 0.3 kcal·mol(-1),吸热值明显低于气相模型研究建议的值。我们的结果与中子散射测量结果一致,这表明甲鎓在大量水结构中仅产生最小的扰动,这突出了气相模型的局限性。更令人惊讶的是,甲铵表面从水中逐渐撤出会在去溶剂化焓中产生非单调响应。存在部分去溶剂化状态,其中一