二甲基亚砜（DMSO）—叔酰胺溶液中的弱相互作用：DMSO 作为溶剂的多样性
软凝聚态物质
2022-12-19 v1 化学物理
摘要
通过中子衍射并结合广泛的氢/氘同位素置换，研究了常用极性非质子溶剂二甲基甲酰胺（DMF）与二甲基乙酰胺（DMAc）在二甲基亚砜（DMSO）中等摩尔混合物的结构。通过这些中子数据经经验势结构精修（EPSR）推导出了这些溶液的详细三维结构模型。分子间质心（CoM）分布显示，酰胺的第一配位壳层包含 13–14 个邻近分子，其中约一半为 DMSO。尽管这种近理想的配位壳层混合，与纯液体相比酰胺-酰胺结构的变化相对细微。对特定分子间原子-原子关联的分析可对溶液中弱相互作用的竞争进行定量解释。我们发现甲酰与甲基 C-H 到 O 的氢键形成主导的局域构型，其峰位置在 2.5–3.0 {\AA} 范围。我们还观察到丰富的位阻与色散相互作用，包括涉及酰胺 π 骨架的相互作用。对这些重要液体结构图景的详细洞察展示了 DMSO 作为溶剂的多样性以及中子衍射无与伦比的分辨率，这对理解纳米尺度弱分子间相互作用并由此定制溶剂性质至特定应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2212.08530,
title = {Weak Interactions in Dimethyl Sulfoxide (DMSO) -- Tertiary Amide Solutions: the Versatility of DMSO as a Solvent},
author = {Camilla Di Mino and Adam J. Clancy and Andrea Sella and Christopher A. Howard and Thomas F. Headen and Andrew G. Seel and Neal T. Skipper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08530},
year = {2022}
}