Impact of confinement in multimolecular inclusion compounds of melamine and cyanuric acid
| Autor: | Andre Nicolai Petelski, Silvana Carina Pamies, Agustín Gabriel Sejas, Nelida Maria Peruchena, Gladis Laura Sosa |
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| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Físico-Química
Ciencia de los Polímeros Electroquímica Supramolecular chemistry MELAMINE General Physics and Astronomy Ionic bonding 02 engineering and technology 010402 general chemistry 01 natural sciences Inclusion compound purl.org/becyt/ford/1 [https] chemistry.chemical_compound purl.org/becyt/ford/1.4 [https] Molecule Physical and Theoretical Chemistry INCLUSION COMPOUNDS Hydrogen bond Atoms in molecules Ciencias Químicas CYANURIC ACID 021001 nanoscience & nanotechnology 0104 chemical sciences SUPRAMOLECULES Crystallography chemistry Density functional theory 0210 nano-technology Cyanuric acid CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET |
| ISSN: | 1463-9084 1463-9076 |
| DOI: | 10.1039/c8cp07705c |
| Popis: | Supramolecular cavities can be found in clathrates and self-assembling capsules. In these computational experiments, we studied the effect of folding planar hydrogen-bonded supramolecules of melamine (M) and cyanuric acid (CA) into stable cage-like quartets. Based on dispersion-corrected density functional theory calculations at the B97XD/6-311++G(d,p) level, we show the flexibility of M and CA molecules to form free confined spaces. Our bonding analysis indicates that only CA can form a cage which is more stable than their planar systems. We then studied the capacity of the complexes to host ionic and neutral monoatomic species like Na+, Cl- and Ar. The encapsulation energies range from -2 to -65 kcal/mol. A detailed energy decomposition analysis (EDA) support the fact that the triazine ring of CA is superior to the M one to capture chloride ions. In addition, the EDA and the topology of the electron density, by means of the Atoms in Molecules (AIM) theory and electrostatic potential maps, reveal the nature of the host-guest interactions in the confined space. The CA cluster appears to be the best multimolecular inclusion compound because it can host the three species and keep its cage structure, and therefore could also act as a dual receptor of the ionic pair Na+Cl-. We think these findings could inspire the design of new heteromolecular inclusion compounds based on triazines and hydrogen bonds Fil: Petelski, Andre Nicolai. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Departamento de Ingeniería Química. Laboratorio de Química Teórica y Experimental; Argentina Fil: Pamies, Silvana Carina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Departamento de Ingeniería Química. Laboratorio de Química Teórica y Experimental; Argentina Fil: Sejas, Agustín Gabriel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Departamento de Ingeniería Química. Laboratorio de Química Teórica y Experimental; Argentina Fil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina Fil: Sosa, Gladis Laura. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Departamento de Ingeniería Química. Laboratorio de Química Teórica y Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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