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Raman spectroscopic signature of ectoine conformations in bulk solution and crystalline state

  • Recent crystallographic results revealed conformational changes of zwitterionic ectoine upon hydration. By means of confocal Raman spectroscopy and density functional theory calculations, we present a detailed study of this transformation process as part of a Fermi resonance analysis. The corresponding findings highlight that all resonant couplings are lifted upon exposure to water vapor as a consequence of molecular binding processes. The importance of the involved molecular groups for water binding and conformational changes upon hydration is discussed. Our approach further Shows that the underlying rapid process can be reversed by carbon dioxide saturated atmospheres. For the first time, we also confirm that the conformational state of ectoine in aqueous bulk solution coincides with crystalline ectoine in its dihydrate state, thereby highlighting the important role of a few bound water molecules.

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Autor*innen:Tihomir Solomun, Marc Benjamin HahnORCiD, J. Smiatek
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ChemPhysChem
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:21
Ausgabe/Heft:17
Erste Seite:1945
Letzte Seite:1950
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:DFT calculations of Raman spectra; Ectoine hydration; Fermi resonance; Position of carboxylate group
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Nano
DOI:10.1002/cphc.202000457
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-509855
ISSN:1439-4235
ISSN:1439-7641
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:08.07.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:17.09.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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