Um Componente Fluoretado Ignorado, Mas Ubíquo: Ligação de Bifluoreto em Triazolofanos Usando Design Assistido por Computador

Apesar de sua ubiquidade durante a ligação e detecção de fluoreto, o papel do bifluoreto (HF2(-)) e suas propriedades de ligação são quase sempre ignorados. Aqui, apresentamos um dos primeiros exames do reconhecimento de bifluoreto, no qual usamos design assistido por computador para modificar a forma da cavidade dos triazolofanos para se adequar melhor ao HF2(-). A investigação computacional indica que HF2(-) e Cl(-) devem ter afinidades de ligação semelhantes ao triazolofano pai na fase gasosa. A avaliação das geometrias de ligação revelou uma preferência pela ligação do HF2(-) linear ao longo do eixo norte-sul, com uma menor população ponderada de Boltzmann alinhada leste-oeste, e todos os estados sendo acessados rapidamente através de rotações precessionais in-plane do ânion. Enquanto os estudos de espectroscopia de RMN de (1)H são consistentes com os aspectos estruturais calculados, as afinidades de ligação em solução foram determinadas como significativamente menores para o bifluoreto do que para o cloreto. Geometrias computadas sugeriram que uma inclinação de 20° do bifluoreto (decorrente do tamanho da cavidade) poderia explicar a diferença de 25 vezes entre as duas afinidades de ligação, HF2(-) < Cl(-). Variações estruturais na geometria do triazolofano e modificações eletrônicas na rede de doadores de ligações de hidrogênio foram subsequentemente avaliadas de forma gradual usando cálculos de teoria do funcional de densidade para gerar um design final que elimina a inclinação. Correspondentemente, a afinidade de ligação do bifluoreto (K ∼ 10(6) M(-1)) aumentou e também foi encontrada igual à do cloreto nas fases gasosa e de solução. A nova cavidade oblata parecia manter o HF2(-) em uma única disposição leste-oeste. Nossas descobertas demonstram a promissora capacidade do design assistido por computador para ajustar com precisão a correspondência estrutural e eletrônica em receptores de ânions como um meio para controlar a disposição e a força de ligação de um convidado desejado.