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水溶液中物质化学位移预测的精度极限

来源:原创    更新时间:2024-02-07 09:07:46    编辑:管理员    浏览:99

水溶液中物质化学位移预测的精度极限

        核磁共振实验的解释得益于化学位移的第一性原理预测。达到理论的精度极限与明确的结构分析和解析理论近似有关。由于准确的化学位移测量是基于使用内部参考化合物,如三甲基甲硅烷基丙磺酸酯(DSS),因此实验数据与理论数据的详细比较需要在相同的溶剂环境中同时考虑目标和参考物种的集合。在这里,我们展示了从头算分子动力学模拟,以生成目标化合物和参考化合物的液态系综,明确地包括它们的短程溶剂化环境,并与量子机械溶剂化模型相结合,允许预测模型化合物三甲胺N-氧化物(TMAO)和N-甲基乙酰胺(NMA)的水溶液的高精度1H(~0.1–0.5 ppm)和脂肪族13C(~1.5 ppm)化学位移,参考DSS,无需任何系统特定调整。这包括通过NMR鉴定的NMA的两种肽键构象。该结果用于推导液态NMA的预测NMR化学位移计算的通用指南集,并用于识别力场模型的伪影。只有在量子力学计算中包括足够数量的显式水分子,才能获得准确的预测,从而推翻溶剂对化学位移影响的纯静电模型。

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文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/cp/d3cp05471c