A spin-lattice relaxation study of the molecular reorientation of 2-methylindole as a function of viscosity and complex formation

Abstract

. Can. J. Chem. 62, 1618 (1984).The viscosity (q) dependence of the I3C spin-lattice relaxation time (TI) of C-3 of 2-methylindole was investigated by changing the temperature (T) and by changing the solvent system. The observed q / T dependence of the effective reorientation correlation time (calculated from T I ) is compared with those derived from theory based on hydrodynamic rotation with "stick" and with "slip" boundary conditions. This data implies that the reorientation of 2-methylindole obeys a near-slip condition in 1,2-dichloroethane. The I3C T I of C-3 of 2-methylindole was also determined as a function of the fraction complexed with 1,3,5-trinitrobenzene (TNB) at 3S°C in 1,2-dichloroethane. The observed TI, in this case, depends on the rates of reorientation of the molecule in the free and the bound states, the rate of association of the molecules, the rate of dissociation of the complex, as well as increases in viscosity brought about by increases in the concentration of TNB. Analysis of the data, by application of the Anderson-Fryer formulation, gives a rate of reorientation in the bound state of 55 ns-I at 3S°C and 0.69 cP as compared to a value of 150 ns-' in the free state under the same conditions. KENNETH J. FRIESEN et BARRY J . BLACKBURN. Can. J. Chem. 62, 1618Chem. 62, (1984.Faisant varier la temperature (T) et le systkme de solvant, on a CtudiC l'effet de la viscositt (q) sur le temps de relaxation spin-rtseau (TI) du I3C du carbone en position 3 du methyl-2 indole. La valeur observCe pour la dtpendance q / T du temps de corrtlation effectif de la rkorientation (calculee a partir de TI) a CtC comparCe aux valeurs que l'on peut deriver en se basant sur une rotation hydrodynamique dans des conditions ou les limites sont fixees par des "tiges" et des "lamelles". Ces donnCs impliquent que, dans le dichloro-1,2 Cthane, la reorientation du mCthyl-2 indole obCit une condition quasilamelaire. Operant h 3S°C, dans le dichloro-1,2 ethane, on a tgalement dCtermint la valeur TI du "C pour le carbone en position 3 du methyl-2 indole en fonction de la fraction complexee avec le trinitro-l,3,5 benzkne (TNB). Dans ce cas, la valeur observCe pour T, depend des vitesses de rkorientation de la molCcule dans les Ctats libre et lie, de la vitesse d'association des moltcules, de la vitesse de dissociation du complexe ainsi que des augmentations de viscositi, dues aux augmentations de concentration dans le TNB. L'analyse des donnCes, i l'aide de la formulation de Anderson-Fryer, conduit h une vitesse de rkorientation de 1'Ctat liC de 55 ns-I, a 35°C et 0,69 cP, qui se compare h une valeur de 150 ns-' pour l'ttat libre dans les mCmes conditions.[Traduit par le journal]