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  • Correlating Infrared and X-ray Absorption Energies for Molecular-Level Insight into Hydrogen Bond Making and Breaking in Solution.

Correlating Infrared and X-ray Absorption Energies for Molecular-Level Insight into Hydrogen Bond Making and Breaking in Solution.

The journal of physical chemistry. B (2015-06-02)
Mirabelle Prémont-Schwarz, Simon Schreck, Marcella Iannuzzi, Erik T J Nibbering, Michael Odelius, Philippe Wernet
ZUSAMMENFASSUNG

While ubiquitous, the making and breaking of hydrogen bonds in solution is notoriously difficult to study due to the associated complex changes of nuclear and electronic structures. With the aim to reduce the according uncertainty in correlating experimental observables and hydrogen-bond configurations, we combine the information from proximate methods to study the N-H···O hydrogen bond in solution. We investigate hydrogen-bonding of the N-H group of N-methylaniline with oxygen from liquid DMSO and acetone with infrared spectra in the N-H stretching region and X-ray absorption spectra at the N K-edge. We experimentally observe blue shifts of the infrared stretching band and an X-ray absorption pre-edge peak when going from DMSO to acetone. With ab initio molecular dynamics simulations and calculated spectra, we qualitatively reproduce the experimental observables but we do not reach quantitative agreement with experiment. The infrared spectra support the notion of weakening the N-H···O hydrogen bond from DMSO to acetone. However, we fail to theoretically reproduce the measured shift of the X-ray absorption pre-edge peak. We discuss possible shortcomings of the simulation models and spectrum calculations. Common features and distinct differences with the O-H···O hydrogen bond are highlighted, and the implications for monitoring hydrogen-bond breaking in solution are discussed.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Hybri-Max, sterile-filtered, BioReagent, suitable for hybridoma, ≥99.7%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Molecular Biology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, sterile-filtered, BioPerformance Certified, meets EP, USP testing specifications, suitable for hybridoma
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, anhydrous, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ≥99.5% (GC), suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, meets EP testing specifications, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, PCR Reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Methylanilin, 98%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Methylanilin, ≥99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Aceton, ≥99%, FCC, FG
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Aceton, natural, ≥97%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Aceton, suitable for HPLC, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ≥99.6%, ReagentPlus®
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