通信：構造IIクラスレート水和物の1-プロパノールと水の間の水素結合の単結晶X線回折観測

単結晶X線結晶結晶は、1-プロパノールとメタンの構造II（SII）バイナリクラスレート水和酸塩のゲストホスト水素結合を検出するために使用されます。X線構造分析は、1-プロパノール酸素原子が、大きなSIIケージの六角形の面からの最も近いクラスレート水和物酸素原子から2.749と2.788Åの距離にあることを示しています。1-プロパノールヒドロキシル水素原子は無秩序であり、最も近いケージの水酸素原子から1.956および2.035Åの距離で。これらの距離は、ゲスト水素結合と互換性があります。ケージ内の1-プロパノールのC-C-C-Oねじれ角は91.47°で、これはゲストのずらした立体構造に対応します。このシステムの分子動力学研究により、この水和物におけるゲスト水素結合が実証されました。分子ダイナミクスシミュレーションは、1-プロパノール水酸素原子が2.725Åであると予測し、平均C-C-C-Oねじれ角はガウチェの立体配座と一致する59°であると予測しています。シミュレーションからのゲストホストの水素結合に起因する個々のケージの歪みはかなり大きいですが、24の水分子が大きなSIIケージの六角形の面を構成する水素結合のランダムな性質により、これらの歪みはこれらの歪みです。X線構造では観察されていません。

Single crystal x-ray crystallography is used to detect guest-host hydrogen bonding in structure II (sII) binary clathrate hydrate of 1-propanol and methane. X-ray structural analysis shows that the 1-propanol oxygen atom is at a distance of 2.749 and 2.788 Å from the closest clathrate hydrate water oxygen atoms from a hexagonal face of the large sII cage. The 1-propanol hydroxyl hydrogen atom is disordered and at distances of 1.956 and 2.035 Å from the closest cage water oxygen atoms. These distances are compatible with guest-water hydrogen bonding. The C-C-C-O torsional angle in 1-propanol in the cage is 91.47° which corresponds to a staggered conformation for the guest. Molecular dynamics studies of this system demonstrated guest-water hydrogen bonding in this hydrate. The molecular dynamics simulations predict most probable distances for the 1-propanol-water oxygen atoms to be 2.725 Å, and the average C-C-C-O torsional angle to be ~59° consistent with a gauche conformation. The individual cage distortions resulting from guest-host hydrogen bonding from the simulations are rather large, but due to the random nature of the hydrogen bonding of the guest with the 24 water molecules making up the hexagonal faces of the large sII cages, these distortions are not observed in the x-ray structure.