两性离子氨基酸晶体结构的能量与拓扑学见解：超分子簇方法——可供购买

《CrystEngComm》：Energetic and topological insights into zwitterionic amino acid crystalline structures: the supramolecular cluster approachAvailable to Purchase

　　

本文将已成功应用于带电和中性化合物的超分子簇方法扩展到两性离子体系的晶体结构研究。本研究调查了21种不同的氨基酸晶体结构，以探究局域电荷与有机取代基（R）之间的平衡如何影响晶体晶格的能量和拓扑性质。归一化能量的分析表明，一些二聚体尽管分子间能量较低甚至呈现去稳定化趋势，但仍具有较大的接触面积。为了更好地理解这一行为的来源，本文采用了一种碎片化方案，将每个分子分为两个片段：不带电片段（G_{F1?FN(不带电)}）和带电片段（G_{F1?FN(带电)}）。该分析揭示，去稳定化贡献主要来自具有相似电荷区域之间的相互作用，而不带电片段提供稳定化贡献。这表明最终的分子间能量是这些竞争力叠加的结果。此外，还确定了簇能量效率参数，以评估这些两性离子体系的能量行为更接近带电有机化合物还是中性有机化合物。结果表明存在结构调控现象：具有较大R取代基的两性离子氨基酸表现出典型的中性有机化合物的能量特征，而较小的取代基则导致盐类行为。同时观察到，纯S或R对映体的结晶形成了相同的晶体设计，而R/S混合物则形成了由R和S对映体分层排列的混合晶体设计。本研究的中心部分在于提出超分子结晶机制以描述晶体形成过程，并将其分为六种主要模式：CR_M13（1I、(R/S)2、(R/S)7、(S)9、(S)12和(S)13），CR_M23（(S)2、(R)5、(R)9和(S)10），CR_MD3（(R/S)3、(R/S)8和(R/S)11），CR_MD23（1II和(R/S)4），CR_MD123（(S)4），以及CR_M3（1III、1IV、(R/S)5、(R/S)6和(S)11）。

? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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