Статья коллектива лаборатории невалентных взаимодействий на обложке Journal of Physical Chemistry A

На обложку журнала американского химического общества (ACS) Journal of Physical Chemistry A вынесена статья, опубликованная коллективом новой лаборатории невалентных взаимодействий, организованной на кафедре физической химии. Работа посвящена решению обратной спектральной задачи — нахождению по спектрам ЯМР межатомных расстояний в комплексах с водородной связью.

Описанные в статье результаты получены двумя аспирантами, работающими в рамках гранта РНФ «Спектральная диагностика невалентных взаимодействий» под руководством к.ф.-м.н., доцента П.М. Толстого. Первый автор статьи — Иван Гиба, закончил магистратуру в Институте химии и сейчас учится в аспирантуре на физическом факультете СПбГУ. Второй автор — Валерия Муллоярова, аспирантка Института химии, работа которой тесно связана как с кафедрой физической химии, так и с кафедрой физической органической химии, а именно с группой чл.-корр. РАН, профессора В.Ю. Кукушкина.

Определение геометрии водородной связи остается непростой задачей, особенно в растворах, когда недоступны кристаллографические данные. Часто приходится вытаскивать эту информацию из спектров ЯМР, для чего нужно уметь читать спектры в терминах межатомных расстояний. Среди всех магнитно-активных ядер ядро фосфора ³¹P — одно из самых чувствительных, но дают ли спектры ³¹P ЯМР предсказуемую информацию о положении мостикового протона в комплексах POOH-кислот, фосфин-оксидов и фосфинов? К нашему удивлению, оказалось, что работы на эту тему можно пересчитать по пальцам одной руки. Дело в том, что для систематического ответа на этот вопрос нужно сначала замедлить процессы молекулярного и протонного обмена в растворе. Нам же удалось это сделать для комплексов фосфиновых кислот с замещенными пиридина за счет использования смеси дейтерированных сжиженных газов-фреонов CDF₃/CDClF₂ в качестве растворителя: жидкостные спектры ЯМР снимались при температуре 100 K. В результате удалось построить корреляцию изменения химического сдвига ³¹P с изменением расстояния OH, — рассказал П.М. Толстой.

Ссылка на статью: I.S. Giba, V.V. Mulloyarova, G.S. Denisov, P.M. Tolstoy, “Influence of Hydrogen Bonds in 1:1 Complexes of Phosphinic Acids with Substituted Pyridines on ¹H and ³¹P NMR Chemical Shifts”, J. Phys. Chem. A 2019, 123, 2252-2260. DOI: 10.1021/acs.jpca.9b00625.