PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Inorganic Chemistry· 2026Q1

Hidrojen Bağları Ferrik Hemlerde Paramanyetik Spin Delokalizasyonunu Düzenler

Hydrogen Bonds Regulate Paramagnetic Spin Delocalization in Ferric Hemes

Paulami Chakraborty, Tzu-Hsien Tseng, Poulomi Pramanik, Sreya Sasmal ve diğerleri

Kısa özet

Hidrojen bağları, sentetik ferrik hem komplekslerinde, paramanyetik bir demir merkezinden uzak ikincil koordinasyon küresine spin delokalizasyonunun ayarlanabilir kontrolünü sağlar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Hidrojen bağları, paramanyetik bir demir merkezinden spin delokalizasyonunu sistematik olarak kontrol etmek için kullanılabilir.
  • Değişken hidrojen bağı gücüne sahip beş koordinatlı biphenolat Fe(III) porfirin kompleksleri serisi sentezlenmiş ve incelenmiştir.
  • Paramanyetik NMR spektroskopisi, kontrol komplekslerinde bulunmayan, hidrojen bağlı uzak ortamda önemli hiperfin kaymaları ortaya çıkarmıştır.
  • DFT hesaplamaları, hidrojen bağlamanın bir kovalan olmayan arayüz boyunca spin iletişimi için etkili bir AÇIK/KAPALI anahtarı olduğunu doğrulamıştır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Hydrogen bonds in metalloprotein active sites regulate reactivity and facilitate electronic communication between metal centers and their surrounding environment. However, systematic control over hydrogen-bond-mediated spin delocalization has not been achieved in a synthetic system. Here, we combine experiment and theory to demonstrate that hydrogen bonds provide a tunable pathway for spin delocalization from a paramagnetic iron center into the distal secondary coordination sphere. Using a series of five-coordinate biphenolato Fe(III) porphyrin complexes with systematically varied hydrogen-bond strengths, we establish a well-defined noncovalent framework for controlling spin propagation. Paramagnetic 1H and 19F NMR spectroscopy reveals pronounced hyperfine shifts within the hydrogen-bonded distal environment, whereas no measurable spin delocalization is detected in analogous complexes lacking hydrogen bonds. Complementary DFT calculations reproduce the experimental spin-density distributions and show that hydrogen bonding functions as an effective ON/OFF switch for spin communication across a noncovalent interface. The strong correlation between hydrogen-bond strength, experimentally observed hyperfine shifts, and calculated spin densities establishes hydrogen bonding as a reversible and tunable conduit for spin communication beyond the primary coordination sphere. These findings provide direct insight into how subtle secondary-sphere interactions govern magnetic communication in paramagnetic systems and may operate as environment-responsive spin relays in biological redox centers.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Inorganic Chemistry, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler

Electronic, Optical and Magnetic MaterialsMaterials Science