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Cation-pi interaction

已有 9041 次阅读 2018-3-12 19:13 |个人分类:物理|系统分类:科研笔记| cation-pi, 阳离子-pi

【一图了解】

【基本原理】

 

目前理解的模型为加州理工学院的Dennis Dougherty等人发展的Electrostatic Model。话不多说,上图:

来自于Dougherty group的:

http://www.its.caltech.edu/~dadgrp/research/cation-pi.pdf 

【发现历史】

First evidence of interaction in the gas phase came out of work by 加拿大阿尔伯塔大学的Paul Kebarle等人in 1981.[1]

【相互作用强度】

Li+是最强的,Na+次之。

Na+--benzene的强度,这里的数据是22.2kcal/mol,水合之后为14.4 kcal/mol。


**benzene属于aromatic ring,后者还包括咪唑(imidazole)等。

大概对应什么量级呢?

氢键(O−H···O)的强度为: 21 kJ/mol or 5.0 kcal/mol。(1 cal=4.2 J

共价键的强度可参考:

https://wenku.baidu.com/view/e59b1f3243323968011c9274.html

比如C-C键为:332 kJ/mol

 

类似的还有氢键,可参考《The Nature of the Chemical Bondby Linus Pauling。作为对比,共价键需要有共用电子对。


此外,推荐这里关于aromatic involved interaction的一个很好的review ppt:

https://www.princeton.edu/chemistry/macmillan/group-meetings/cation%20pi.pdf

这是一篇一价Cu离子一部分被强静电抓住,同时与苯环形成非成键的cation-pi的工作

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja208662z


关于二价阳离子参与的cation-pi相互作用,见:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.238102(新发现)

key: a high local concentration of Cu2+ at the surface of Trp

【1】Sunner J, Nishizawa K, Kebarle P. Ion-solvent molecule interactions in the gas phase. The potassium ion and benzene[J]. The Journal of Physical Chemistry, 1981, 85(13): 1814-1820.



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