ESTUDO DE ACOPLAMENTOS SPIN-SPIN 4JFH E 3JHH VIA ESPAÇO E LIGAÇÃO UTILIZANDO DINÂMICA MOLECULAR E CÁLCULOS DFT

As constantes de acoplamento spin-spin (CASS) são muito utilizadas para avaliar a conformação adotada por uma molécula, porém, experimentalmente não é possível compreender a sua natureza, principalmente quando o mecanismo ocorre através do espaço (TS).[1,2] Assim, os resultados de RMN podem ser analisados em conjunto com cálculos teóricos para uma melhor compreensão dos valores obtidos nos espectros. Além disso, a temperatura e o solvente também podem influenciar significativamente na conformação adotada por uma molécula, levando a mudanças no valor das CASS. Assim, dinâmica molecular clássica (DM) em solução (DMSO) utilizando o campo de força OPLS-aa e cargas CM5, combinada com cálculos DFT em diferentes níveis de teoria, foram empregados para uma avaliação da preferência conformacional e dos acoplamentos 3JHH e 4JFH para o trans-2-((2-fluorfenil)amino)ciclohexanol (FAC). O caminho de transmissão do acoplamento 4JFH4 foi racionalizado em termos das contribuições de orbitais localizados.[3] A análise dos parâmetros geométricos das configurações da DM indicou uma preferência pela conformação syn em relação ao grupo amino e o átomo de flúor. As CASS calculadas como médias de 32 configurações solvatadas explicitamente com o nível teórico PBE0(40% HF)-D3/EPR-III foram 3JH1H2 = 5,0 Hz; 3JH2H3 = 8,7 Hz; 3JH3H4 = 8,0 Hz; 4JFH4 = -1,88 Hz, as quais apresentaram boa concordância com os dados experimentais 3JH1H2 = 5,1 Hz; 3JH2H3 = 8,8 Hz; 3JH3H4 = 6,4 Hz; 4JFH4 = -2,3 Hz. A decomposição do contato de Fermi da 4JFH4 revelou que o acoplamento ocorre via ligações químicas por meio de interações hiperconjugativas descritas principalmente pela deslocalização eletrônica σCr-Cf → σ*N-H4 e através do espaço devido à sobreposição dos orbitais LP1(F)/σN-H4 e LP2(F)/σN-H4. A contribuição total de Lewis para o acoplamento é de -2,31 Hz enquanto a deslocalização é responsável por 1,09 Hz. Portanto, os resultados mostraram que o acoplamento 4JFH4 via espaço não é afetado pelas interações soluto-solvente e predomina na conformação syn, enquanto o acoplamento via ligação é dominante na conformação anti.