A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Chiral hemicucurbit[8]uril as an anion receptor: selectivity to size, shape and charge distribution (2017)
Kaabel, S., Adamson, J., Topic, F., Kiesilä, A., Kalenius, E., Öeren, M., Reimund, M., Prigorchenko, E., Lõokene, A., Reich, H. J., Rissanen, K., & Aav, R. (2017). Chiral hemicucurbit[8]uril as an anion receptor: selectivity to size, shape and charge distribution. Chemical Science, 8(3), 2184-2190. https://doi.org/10.1039/C6SC05058A
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Kaabel, Sandra; Adamson, Jasper; Topic, Filip; Kiesilä, Anniina; Kalenius, Elina; Öeren, Mario; Reimund, Mart; Prigorchenko, Elena; Lõokene, Aivar; Reich, Hans J.; et al.
Lehti tai sarja: Chemical Science
ISSN: 2041-6520
eISSN: 2041-6539
Julkaisuvuosi: 2017
Volyymi: 8
Lehden numero: 3
Artikkelin sivunumerot: 2184-2190
Kustantaja: Royal Society of Chemistry
Julkaisumaa: Britannia
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1039/C6SC05058A
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/66509
Tiivistelmä
A novel eight-membered macrocycle of the hemicucurbit[n]uril family, chiral (all-R)-cyclohexanohemicucurbit[8]uril (cycHC[8]) binds anions in a purely protic solvent with remarkable selectivity. The cycHC[8] portals open and close to fully encapsulate anions in a 1 : 1 ratio, resembling a molecular Pac-Man™. Comprehensive gas, solution and solid phase studies prove that the binding is governed by the size, shape and charge distribution of the bound anion. Gas phase studies show an order of SbF6− ≈ PF6− > ReO4− > ClO4− > SCN− > BF4− > HSO4− > CF3SO3− for anion complexation strength. An extensive crystallographic study reveals the preferred orientations of the anions within the octahedral cavity of cycHC[8] and highlights the importance of the size- and shape-matching between the anion and the receptor cavity. The solution studies show the strongest binding of the ideally fitting SbF6− anion, with an association constant of 2.5 × 105 M−1 in pure methanol. The symmetric, receptor cavity-matching charge distribution of the anions results in drastically stronger binding than in the case of anions with asymmetric charge distribution. Isothermal titration calorimetry (ITC) reveals the complexation to be exothermic and enthalpy-driven. The DFT calculations and VT-NMR studies confirmed that the complexation proceeds through a pre-complex formation while the exchange of methanol solvent with the anion is the rate-limiting step. The octameric cycHC[8] offers a unique example of template-controlled design of an electroneutral host for binding large anions in a competitive polar solvent.
YSO-asiasanat: valikoivuus
Vapaat asiasanat: macrocycles; hemicucurbituril; anion receptors
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Heikot vuorovaikutukset itsejärjestäytyvien molekyylisysteemien rakenneosina
- Rissanen, Kari
- Suomen Akatemia
- Heikot vuorovaikutukset itsejärjestäytyvien molekyylisysteemien rakenneosina (tutkimuskulut)
- Rissanen, Kari
- Suomen Akatemia
- Molekulaariset polyedrit ja metalliklust
- Kalenius, Elina
- Suomen Akatemia
- Molekulaariset polyedrit ja metalliklusterit kaasufaasissa: rakenteet, ominaisuudet ja supramolekulaarinen katalyysi rajoitetussa tilassa
- Kalenius, Elina
- Suomen Akatemia
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2017
JUFO-taso: 3