Molecular dynamics and NMR reveal the coexistence of H-bond-assisted and through-space J_FH coupling in fluorinated amino alcohols

Autor(es)

Chiari, Cassia ; Batista, Patrick R. ; Viesser, Renan V. ; Schenberg, Leonardo A. ; Ducati, Lucas C. ; Linclau, Bruno ; Tormena, Claudio F.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY; v. 22, n. 13, p. 16-pg., 2024-02-26.

Resumo

The J(FH) coupling constants in fluorinated amino alcohols were investigated through experimental and theoretical approaches. The experimental J(FH) couplings were only reproduced theoretically when explicit solvation through molecular dynamics (MD) simulations was conducted in DMSO as the solvent. The combination of MD conformation sampling and DFT NMR spin-spin coupling calculations for these compounds reveals the simultaneous presence of through-space (TS) and hydrogen bond (H-bond) assisted J(FH) coupling between fluorine and hydrogen of the NH group. Furthermore, MD simulations indicate that the hydrogen in the amino group participates in both an intermolecular bifurcated H-bond with DMSO and in transmitting the observed J(FH) coupling. The contribution of TS to the J(FH) coupling is due to the spatial proximity of the fluorine and the NH group, aided by a combination of the non-bonding transmission pathway and the hydrogen bonding pathway. The experimental J(FH) coupling observed for the molecules studied should be represented as (4TS/1h)J(FH) coupling. (AU)

• Processo FAPESP: 21/05095-6 - Análise conformacional de compostos fluorados
• Beneficiário: Cassia Chiari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/20890-1 - Avaliação dos mecanismos de blindagem e de transmissão dos acoplamentos em RMN de 1H, 13C e 19F
• Beneficiário: Renan Vidal Viesser
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/18727-0 - Estudo de compostos organometálicos de 199Hg em solução por dinâmica molecular ab initio e cálculos relativísticos de RMN
• Beneficiário: Leonardo Araujo Schenberg
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/17750-3 - Efeito do Solvente em Parâmetros Espectroscópicos de RMN por Dinâmica Molecular ab initio
• Beneficiário: Lucas Colucci Ducati
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/18193-6 - Ligação de hidrogênio intramolecular envolvendo átomo de flúor
• Beneficiário: Cassia Chiari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 23/00531-8 - Avaliação do efeito do solvente nos mecanismos de reações orgânicas através de simulações de dinâmica molecular ab initio
• Beneficiário: Patrick Rodrigues Batista
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/09687-5 - Avaliação de preferências conformacionais de moléculas fluoradas e estudo do caminho de transmissão do acoplamento JFH utilizando dinâmica molecular de Car-Parrinello
• Beneficiário: Patrick Rodrigues Batista
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/10246-0 - Ressonância magnética nuclear: das sequências de pulso a determinação estrutural
• Beneficiário: Claudio Francisco Tormena
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/02634-0 - Ligação de hidrogênio intramolecular na preferência conformacional de amino-álcoois fluorados
• Beneficiário: Cassia Chiari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 15/08541-6 - Ressonância magnética nuclear: além da determinação estrutural
• Beneficiário: Claudio Francisco Tormena
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 22/10688-9 - Estudo do efeito de solvatação do clorofórmio em propriedades de RMN de 199Hg de derivados de metilmercúrio por dinâmica molecular ab initio e cálculos relativísticos
• Beneficiário: Leonardo Araujo Schenberg
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto