Diffusions‐NMR‐Spektroskopie in der Supramolekularen und Kombinatorischen Chemie: ein alter Parameter – neue Erkenntnisse

Abstract

Intermolekulare Wechselwirkungen in Lösung spielen eine wichtige Rolle bei der molekularen Erkennung und sind somit von besonderer Bedeutung in der Supramolekularen und Kombinatorischen Chemie. Die Untersuchung der molekularen Diffusion liefert Aufschlüsse über solche Wechselwirkungen, wobei sich die hochaufgelöste Diffusions‐NMR‐Spektroskopie als Methode der Wahl für die gleichzeitige Bestimmung von Diffusionskoeffizienten in einem Mehrkomponentensystem erwiesen hat. Der Diffusionskoeffizient ist dabei ein Maß für die effektive Größe und Form eines Moleküls. Zu den Anwendungen dieser Technik gehören die Abschätzung von Assoziationskonstanten, die Kartierung intermolekularer Wechselwirkungen in Mehrkomponentensystemen sowie Untersuchungen zum Aggregationsverhalten, zur Ionenpaarbildung, zur Bildung von Einschlussverbindungen und zur Bestimmung der Größe und Struktur von labilen Systemen. Mithilfe der Diffusions‐NMR‐Spektroskopie kann man aber auch Gemische virtuell auftrennen und gezielt nach Liganden für Rezeptoren suchen. Diese Methode kann so bei der Identifizierung von Leitverbindungen von Nutzen sein.

Hydrogen‐Bonded Hexamers Self‐Assemble as Spherical and Tubular Superstructures on the Sub‐Micron Scale

“…[12][13][14] The stability of these hexamers in either polar or nonpolar media has been demonstrated in a number of solution-phase studies. [15][16][17] Indeed, this stability has been recently utilized in the spectroscopic study of capsule-bound fluorescent probe molecules with a view to reporting on the interior order of the assembly. [14] To date however, little is known of the aggregation and supermolecular assembly of these solution-stable entities.…”

Topology Selection and Tautoleptic Aggregation: Formation of an Enantiomerically Pure Supramolecular Belt over a Helix

“…It showed a constant degree of association of 4.4 AE 0.1 over this concentration range ( Figure S43 in the Supporting Information), thus supporting the formation of a tetrameric aggregate. [14] Further insight into the aggregation of 2 was given by diffusion NMR spectroscopy [15][16][17][18] using the bipolar longitudinal eddy delay (BPLED) technique (see the Supporting Information). [19] The value of the diffusion coefficient D was estimated in CDCl 3 at three different concentrations (10,20, and 30 mm) and by monitoring four different proton resonances: H-c, H-f, and the combined H-d/e and H-21/38 resonances.…”

DOSY NMR Experiments as a Tool for the Analysis of Constitutional and Motional Dynamic Processes: Implementation for the Driven Evolution of Dynamic Combinatorial Libraries of Helical Strands

“…[6] DOSY NMR techniques provide two-dimensional maps in which one axis corresponds to the chemical shift and the other one corresponds to the diffusion coefficient. Supramolecular entities, [7] as well as mixtures of molecules, [8] have been studied by this method, but no implementation for CDC purposes has been reported.…”