Conformational analysis of protonated cyclo-[(S)-phenylalanyl-(S)-histidyl] and its complex with benzaldehyde within metal-organic frameworks (MOFs)

Abstract

A análise conformacional do dipeptídeo protonado ciclo-[(S)-fenilalanil-(S)-histidil], denominado ciclo-[(S)-Phe-(S)-His-H+ ], dentro das cavidades de novos materiais porosos do tipo IRMOFs-phen (redes metal-orgânicas isoreticulares com pontes de 2,7-dicarboxilato fenantreno substituído) foi realizada com o método de química quântica AM1. Foram consideradas duas formas do ciclo-[(S)-Phe-(S)-His-H, a saber, a forma ligada, em que o peptídeo está quimicamente ligado ao anel fenantreno, e a forma não-ligada, em que o peptídeo está livre dentro da cavidade. Os confôrmeros mais estáveis dentro da cavidade foram comparados àqueles encontrados em fase gás ou em água (modelados pelo método de solvente implícito SM5.4). As conformações preferenciais dentro da cavidade da IRMOF-phen são bem distintas das encontradas em fase gás ou em água. O ambiente químico da cavidade é também relevante, pois a substituição de um átomo de hidrogênio por CH 3 (IRMOF-phen-CH 3 ) ou Br (IRMOF-phen-Br) forneceu novas IRMOFs-phen que alteram significativamente as populações dos confôrmeros, assim como o sítio de adsorção do dipeptídeo. Estes resultados têm implicações importantes no controle da estéreo-seletividade de reações na presença de indutores quirais. De fato, esta é a primeira vez que uma conformação fechada para o ciclo-[(S)-Phe-(S)-His-H The conformational analysis of protonated cyclo-[(S)-phenylalanyl-(S)-histidyl], denoted as cyclo-[(S)-Phe-(S)-His

Electronic Structure Modeling of Metal–Organic Frameworks

“…Although the advantages of QM/SE schemes over QM/MM schemes have been discussed, and such schemes have been implemented for biological systems, there are sparing examples of its application in MOF modeling. Given the success of applying SE methods to MOFs, the scarcity of both QM/SE and QM/MM studies in MOF literature may be a symptom of the field’s youth. , While SE methods are not guaranteed to perform better than MM methods, in some cases explicit electronic interactions with cavity walls, e.g., π–π interactions, need to be considered.…”

Catalytic performance of zinc-supported copper and nickel catalysts in the glycerol hydrogenolysis

“…It is proposed that Cu metallic site is involved in the dehydrogenation of glycerol to glyceraldehyde, followed by its dehydration and subsequent hydrogenation to hydroxyacetone [26] . In most cases, the metallic copper is combined to acid-basic supports and these bifunctional catalytic systems are reported to be efficient as well in N 2 or H 2 atmosphere in the selective dehydration of glycerol to hydroxyacetone [27] .…”

Redes metalorgânicas e suas aplicações em catálise

“…Uma pesquisa no portal do periódico "Brazilian Journal of Chemical Society" mostra apenas 1 trabalho sobre MOF, do prof. Ricardo Longo, da UFPE, um trabalho teórico sobre a análise conformacional de um dipeptí-deo protonado dentro das cavidades de MOFs tipo IRMOFs-phen, com ligante 2,7-dicarboxilato fenantreno, com aplicação na catálise enantiomérica. 56 Quanto à aplicação como sensores químicos, ela pode estar baseada tanto nas propriedades magnéticas quanto óticas. Algumas MOFs têm algumas de suas propriedades magnéticas alteradas (Ex: temperatura crítica de magnetismo, ferrimagnetismo/ferromagnetismo/antiferromagnetismo) quando armazenam/liberam moléculas visitantes devido a transformações estruturais reversíveis, seja devido à mudança de estrutura amorfa para cristalina, seja uma transformação de fases cristalinas.…”