Conformation of the helical polyamide poly(α-isobutyl L-aspartate)

Bella, Jordi; Alemán, Carlos; Fernández-Santín, José María; Alegre, C.; Subirana, Juan A.

doi:10.1021/ma00046a018

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“…for their ability to display a-helix-like conformations. [3][4][5][6][7][8][9][10][11] A schematic representation of the general structural formula of these polymers with specifica-One of the aims of the contemporary research in tion of the members that have been examined so polymers is the rational design of synthetic comfar is depicted in Figure 1. pounds made of structural motifs similar to those Different helical arrangements and modes of found in naturals.…”

Section: Introductionmentioning

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“…As it was done years ago for polypeptides, 12 it would be very interesting to compare the different alkyl side groups in terms of their abiland molecular modeling studies of the respective polyity to stabilize the two hydrogen-bonding schemes mers. [7][8][9][10][11] The backbone dihedral angles f, j, c, and v found in poly(b-L-aspartate)s. This knowledge (see Figure 1) of the 17/4, 4/1, and 13/4 helices were would be of help in understanding the complex taken thereof, where these parameters were stereochemistructural behavior displayed by these polymers and cally refined against x-ray diffraction data. More specifito explain some striking observations like the concally, backbone dihedral angles were refined against x-ray formational transitions from 13/4 to 4/1 helices intensities taking into account the side-chain geometry so taking place in solid PAIBLA by effect of heating.…”

Section: Introductionmentioning

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Effect of the side group on the helix‐forming tendency of α‐alkyl‐β‐L‐aspartamyl residues

1997

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The conformational preferences of the monomeric units of a series of poly(a-alkylb-L-aspartate)s were examined by quantum mechanical calculations. a-Alkyl-b-aspartamyl moligopeptides with a number of residues m ranging from 1 to 7 and arranged in the conformations experimentally observed for their corresponding polymers were computed. Both their total relative energies and their cooperative energy differences were compared as a function of the length of the oligopeptide and the nature of the alkyl side group. Results revealed that the 13/4 helical arrangement is the most stable structure for the isolated polymer chain for any side group, although a 17/4 helix becomes favored in the case of methyl and ethyl groups due to the packing effects. On the other hand, the stability of the 4/1 helix appears to be the preferred conformation for side groups with a branched constitution.

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Section: Introductionmentioning

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Effect of the side group on the helix‐forming tendency of α‐alkyl‐β‐L‐aspartamyl residues

1997

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“…In previous studies, we proved that a dielectric constant E = 1 provides the best geometries compared to crystal structures for Aib oligomers [16] and other related pol yamides [22]. Consequently, all force-field calculations were performed using this value.…”

Section: Methodsmentioning

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Helical region of the potential energy surface of α‐aminoisobutyric acid: A theoretical study

Alemán

Pérez

1993

Int J of Quantum Chemistry

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The helical region of the potential energy surface of blocked a-aminoisobutyric acid (Aib) dipeptide has been studied by using ah initio and semiempirical quantum mechanical methods, as well as force-fieldderived methods. Depending on the method, an a-helix or a 3lo-helix is found to be the energy minimum. The conformations obtained from computations performed at the ah initio quantum mechanical level, as well as by using the AMBER force field, are in excellent agreement with X-ray data. Semiempirical results display some important differences with regard to experimental data. On the other hand, the CVFF force field predicts no energy minimum in the helical region of the Aib potential energy surface. 0 1993 John

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“…En estado sólido, esta conformación suele presentarse en un empaquetamiento de tipo pseudohexagonal constituidos por dos cadenas con orientación antiparalela dentro de la celda unidad (Figura 3), el cual corresponde al grupo espacial P2 1 . La hélice 4/1 (Figure 2b) únicamente se ha observado en polímeros con cadenas laterales ramificadas y lineales de tamaño pequeño o medio [27,28,31] . Se trata de una hélice con simetría integral, de 4 residuos por vuelta, estabilizada por puentes de hidrógeno intramoleculares entre los grupos amida i e i+4.…”

Section: Determinación De La Estr Determinación De La Estr Determinacunclassified

Aplicaciones de los métodos computacionales al estudio de la estructura y propiedades de polímeros

Alemán

Muñoz‐Guerra

2003

Polímeros

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IntroducciónLa aparición de ordenadores en el mundo de la química es relativamente reciente. Sin embargo, debido al rápido aumento de su potencia, se han convertido en una herramienta de gran valor para el estudio y comprensión de los sistemas químicos. Su uso abarca desde la creación y administración de bases de datos a la simulación computacional a escala atómica de procesos químicos y físicos. De hecho, a lo largo de las últimas dos décadas la química computacional ha evolucionado hasta convertirse en una potente herramienta que no solo permite a los investigadores racionalizar los resultados extraídos de la experimentación, sino también obtener un tipo de información absolutamente inasequible para las metodologías experimentales. La calidad de los resultados obtenidos ha permitido que las técnicas computacionales se hayan generalizado a diversos campos de la Química y la Biología, por ejemplo la Química Orgánica e Inorgánica, la Farmacología, o la Biología Molecular. Recientemente ha sido la Ciencia de los Polímeros la que de forma decidida ha incorporado su uso al estudio de los polímeros sintéticos.Las propiedades de cualquier material polimérico están directa o indirectamente ligadas a su estructura molecular. Es decir, son una consecuencia de la estructuración de las macromoléculas que constituyen un determinado material y, en muchos casos, son un reflejo de los procesos dinámi-cos que se dan a escala molecular. Entender y racionalizar la estructura de un material debe permitir comprender el origen de sus propiedades físicas. De ahí que el estudio de la estructura molecular de los materiales poliméricos -escala microscópica-y su relación con las propiedades observables -escala macroscópica-se haya convertido en uno de los campos de investigación que más interés despierta. En este sentido resulta evidente la importancia de abordar estos estudios mediante técnicas computacionales basadas en la simulación molecular, ya que estas permitirán obtener detalles a nivel atómico que son difíciles cuando no imposibles de investigar desde un punto de vista experimental. Aplicaciones de los Métodos Computacionales al Estudio de la Estructura y Propiedades de Polímeros Carlos Alemán, Sebastián Muñoz-Guerra Departament d'Enginyeria Química, Universitat Politécnica de Catalunya, EspañaResumo: En este trabajo se revisan las técnicas de simulación molecular más habituales y potentes para la descripción de los polímeros a escala atómica y molecular, las cuales se han clasificado en cuánticas o clásicas dependiendo de cómo se describen las interacciones entre las partículas. Se presentan asimismo diversas aplicaciones de dichas metodologías, realizadas en nuestro laboratorio, en el contexto del estudio de la estructura y propiedades de polímeros. En particular, se muestran aplicaciones de las técnicas clásicas a la determinación de estructuras cristalinas, a estudio del plegamiento lamelar de los nylons, a la estabilidad de las estructuras supramoleculares observadas en algunos complejos tensioactivo·polielectrolito y a la ...

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Conformation of the helical polyamide poly(α-isobutyl L-aspartate)

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Helical region of the potential energy surface of α‐aminoisobutyric acid: A theoretical study

Aplicaciones de los métodos computacionales al estudio de la estructura y propiedades de polímeros

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