作者:Erik C. Vik、Ping Li、Josef M. Maier、Daniel O. Madukwe、Vitaly A. Rassolov、Perry J. Pellechia、Eric Masson、Ken D. Shimizu
DOI:10.1039/d0sc02806a
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A series of molecular rotors was designed to study and measure the rate accelerating effects of an intramolecular hydrogen bond. The rotors form a weak neutral O–H⋯OC hydrogen bond in the planar transition state (TS) of the bond rotation process. The rotational barrier of the hydrogen bonding rotors was dramatically lower (9.9 kcal mol−1) than control rotors which could not form hydrogen bonds. The
设计了一系列分子转子,以研究和测量分子内氢键的加速作用。转子在键旋转过程的平面过渡状态(TS)中形成弱的中性O–H⋯O C氢键。氢键转子的旋转势垒比不能形成氢键的控制转子低得多(9.9 kcal mol -1)。稳定的幅度明显大于根据类似的O–H⋯O C氢键(1.5 kcal mol -1)的独立测量强度所预测的值。大过渡态稳定的起源是通过实验性取代基效应和计算扰动分析。氢键相互作用的能量分解分析表明,氢键相互作用的斥力成分显着降低。分子转子的刚性框架在过渡态中定位并预组织了相互作用的基团。这项研究表明,通过适当的设计,单个氢键可以导致大于固有相互作用能的TS稳定化,这在催化剂设计和酶机理研究中具有应用。