Perspectives in the application of residual dipolar couplings in the structure elucidation of weakly aligned small molecules

Abstract

This perspective article aims to review the general methodology in the application of residual dipolar couplings (RDCs) in the structure elucidation of small molecules and give the author's view on challenges for future applications. Recent improvements in the availability of alignment media, new pulse sequences for the measurement of couplings and improvements in the analysis software have garnered widespread interest in the technique. However, further generalization is needed in order to make RDC analysis into a truly "routine" method.

Determination of Complex Small‐Molecule Structures Using Molecular Alignment Simulation

“…To overcome these problems, new methods based on anisotropic NMR parameters have been introduced . Anisotropic NMR‐based parameters are sensitive reporters of the global orientation of molecular bonds and chemical shielding tensors and provide a robust means for the structure assignment/validation of complex organic molecules –. Access to anisotropy‐based NMR parameters requires the generation of anisotropic environments in solution through the use of dedicated alignment media .…”

“…Anisotropic NMR‐based parameters are sensitive reporters of the global orientation of molecular bonds and chemical shielding tensors and provide a robust means for the structure assignment/validation of complex organic molecules –. Access to anisotropy‐based NMR parameters requires the generation of anisotropic environments in solution through the use of dedicated alignment media . Despite intensive research, the connection between the structure of an alignment medium, the atomic structure of small molecules, and molecule‐specific anisotropy‐based NMR parameters has remained enigmatic.…”

Bestimmung komplexer kleiner Molekülstrukturen mittels molekularer Ausrichtungssimulation

“…Um diese Probleme zu lösen wurden neue Methoden eingeführt, die auf anisotropen NMR‐Parametern basieren . Anisotrope NMR‐basierte Parameter sind empfindliche Reporter der globalen Orientierung molekularer Bindungen und chemischer Abschirmtensoren und bieten ein robustes Mittel zur Strukturzuordnung und Validierung komplexer organischer Moleküle –. Der Zugang zu Anisotropie‐basierten NMR‐Parametern erfordert die Erzeugung anisotroper Umgebungen in Lösung unter Verwendung spezieller Ausrichtungsmedien .…”

“…Anisotrope NMR‐basierte Parameter sind empfindliche Reporter der globalen Orientierung molekularer Bindungen und chemischer Abschirmtensoren und bieten ein robustes Mittel zur Strukturzuordnung und Validierung komplexer organischer Moleküle –. Der Zugang zu Anisotropie‐basierten NMR‐Parametern erfordert die Erzeugung anisotroper Umgebungen in Lösung unter Verwendung spezieller Ausrichtungsmedien . Trotz intensiver Forschung blieb der Zusammenhang zwischen der Struktur eines Ausrichtungsmediums und der atomaren Struktur kleiner Moleküle sowie molekülspezifischer Anisotropie‐basierter NMR‐Parameter rätselhaft.…”

Computer‐Assisted 3D Structure Elucidation of Natural Products using Residual Dipolar Couplings

“…[15] RDCs encode for the relative orientation of dipolarly coupled pairs of spins,f or example,C Hb onds, regardless of the distance between them. [15] RDCs encode for the relative orientation of dipolarly coupled pairs of spins,f or example,C Hb onds, regardless of the distance between them.…”