Variable-Temperature <sup>17</sup>O NMR Studies Allow Quantitative Evaluation of Molecular Dynamics in Organic Solids
Notice bibliographique
Résumé
We report a comprehensive variable-temperature solid-state (17)O NMR study of three (17)O-labeled crystalline sulfonic acids: 2-aminoethane-1-sulfonic acid (taurine, T), 3-aminopropane-1-sulfonic acid (homotaurine, HT), and 4-aminobutane-1-sulfonic acid (ABSA). In the solid state, all three compounds exist as zwitterionic structures, NH(3)(+)-R-SO(3)(-), in which the SO(3)(-) group is involved in various degrees of O···H-N hydrogen bonding. High-quality (17)O NMR spectra have been obtained for all three compounds under both static and magic angle spinning (MAS) conditions at 21.1 T, allowing the complete set of (17)O NMR tensor parameters to be measured. Assignment of the observed (17)O NMR parameters to the correct oxygen sites in the crystal lattice was achieved with the aid of DFT calculations. By modeling the temperature dependence of (17)O NMR powder line shapes, we have not only confirmed that the SO(3)(-) groups in these compounds undergo a 3-fold rotational jump mechanism but also extracted the corresponding jump rates (10(2)-10(5) s(-1)) and the associated activation energies (E(a)) for this process (E(a) = 48 ± 7, 42 ± 3, and 45 ± 1 kJ mol(-1) for T, HT, and ABSA, respectively). This is the first time that SO(3)(-) rotational dynamics have been directly probed by solid-state (17)O NMR. Using the experimental activation energies for SO(3)(-) rotation, we were able to evaluate quantitatively the total hydrogen bond energy that each SO(3)(-) group is involved in within the crystal lattice. The activation energies also correlate with calculated rotational energy barriers. This work provides a clear illustration of the utility of solid-state (17)O NMR in quantifying dynamic processes occurring in organic solids. Similar studies applied to selectively (17)O-labeled biomolecules would appear to be very feasible.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».