Ресурсный центр «Магнитно-резонансные методы исследования»

B. Koeppe, S.A. Pylaeva, C. Allolio, D. Sebastiani, E.T.J. Nibbering, G.S. Denisov, H.-H. Limbach, P.M. Tolstoy

“Polar solvent fluctuations drive proton transfer in hydrogen bonded complexes of carboxylic acid with pyridines: NMR, IR and ab initio MD study”

Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, accepted
DOI:10.1039/C6CP06677A

We study a series of intermolecular hydrogen-bonded 1 : 1 complexes formed by chloroacetic acid with 19 substituted pyridines and one aliphatic amine dissolved in CD₂Cl₂ at low temperature by ¹H and ¹³C NMR and FTIR spectroscopy. The hydrogen bond geometries in these complexes vary from molecular (O–H…N) to zwitterionic (O…H–N+) ones, while NMR spectra show the formation of short strong hydrogen bonds in intermediate cases. Analysis of CQO stretching and asymmetric CO2 stretching bands in FTIR spectra
reveal the presence of proton tautomerism. On the basis of these data, we construct the overall proton transfer pathway. In addition to that, we also study by use of ab initio molecular dynamics the complex formed by chloroacetic acid with 2-methylpyridine, surrounded by 71 CD₂Cl₂ molecules, revealing a dualmaximum distribution of hydrogen bond geometries in solution. The analysis of the calculated trajectory shows that the proton jumps between molecular and zwitterionic forms are indeed driven by dipole–dipole solvent–solute interactions, but the primary cause of the jumps is the formation/breaking of weak CH…O bonds from solvent molecules to oxygen atoms of the carboxylate group.

19 и 21 мая проф. Лимбах провел первую часть семинара G-RISC “NMR as interdisciplinary tool for the study of non-covalent interactions”.
Были сделаны следующие доклады:

• Hans Limbach Introductory lecture
• Andrey Gurinov “NMR Study of Lewis and Brønsted acidic centers of aluminated SBA-15 silicas”
• Ruslan Asfin “Advantages of IR spectroscopy in study of weak complexes in the gas phase”
• Peter Tolstoy “Low-temperature NMR and combined UV-NMR spectroscopy”
• Elena Tupikina “Hydrogen bonds formed by CH-acids: structure and NMR properties of 1,1-dinitroethane complexes with proton acceptors”
• Mariya Sandzhieva «Cyclic trifluorometilated bromonium cation: formation, reactions and NMR study»
• Svetlana Pylaeva “The influence of solvent fluctuations on proton transfer in complexes with strong hydrogen bonds studied by molecular dynamics”

Из РЦ МРМИ уволилась Светлана Пылаева. Мы желаем Светлане всего самого наилучшего на новом месте работы!

Специалист РЦ МРМИ Светлана Пылаева, студентка 2-го года магистратуры, заняла в этом семестре третье месте в рейтинге всех студентов физического факультета.

Светлана Пылаева рассказала про магнитно-резонансную томографию.

Сотрудники РЦ приняли участие в работе Юбилейной 10-я Зимней школы-конференции Spinus 2013. Представлены следующие доклады:

1. П.М. Толстой, С.А. Пылаева, Е.Ю. Тупикина, Г.С. Денисов, Д. Себастиани, К. Аллолио, Б. Кёппе, Х.-Х. Лимбах, «Динамика сольватной оболочки и протонный таутомеризм в комплексах с сильной водородной связью»;
2. С.М. Сухаржевский, «Принципы ЭПР-спектроскопии»;
3. А.А. Шмырева, «Ядерный магнитный резонанс в магнитоупорядоченных материалах»;
4. А.В. Выводцева, И. Рыков, В.И. Чижик, М.Г. Шеляпина, «Подвижность водорода в многокомпонентных сплавах переходных металлов»;
5. А.Ю. Култаева, С.М. Сухаржевский, «Исследование палеонтологических биообъектов методом ЭПР»;
6. С.А. Пылаева, Р.Е. Асфин, А.А. Гуринов, П.М. Толстой, Г.С. Денисов, «Исследование структуры смеси ацетона с трифторуксусной кислотой при различных концентрациях компонентов методами спектроскопии комбинационного рассеяния и ЯМР»;
7. С.О. Рабдано, А.В. Донец, «Микроструктура и подвижность в водных растворах аминокислот по данным ЯМР и квантовой химии»;
8. Е.Ю. Тупикина, П.М. Толстой, Г.С. Денисов, «CH-группа как донор протона: структура и свойства комплексов с водородной связью». Приз за лучший постер.

Светлана Пылаева прошла обучение на курсах продвинутой МР-томографии в компании Bruker в Эттлингене, Германия, и получила сертификат.

Сотрудники РЦ МРМИ приняли участие в XX международной конференции «Horizons of Hydrogen Bond Research»

Были представлены доклады:

• E. Tupikina, P. Tolstoy, G. Denisov, «Hydrogen bonds formed by CH-acids: structure and NMR properties of complexes of 1,1-dinitroethane with various proton acceptors»
• P. Tolstoy, B. Koeppe, S. Pylaeva, G. Denisov, H.-H. Limbach, «Solvent Dynamics and Proton Tautomerism in Strong Hydrogen Bonds. NMR, UV/NMR and IR Study»
• S. Pylaeva, P. Tolstoy, B. Koeppe, C. Allolio, D. Sebastiani, G. Denisov «OHO^– and OHN hydrogen bond geometry distribution due to polar solvent fluctuations by means of ab initio molecular dynamics»