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Molecular dynamics simulation of crystalline β-cyclodextrin dodecahydrate at 293 K and 120 K (1987)

Koehler, J. E. H. ; Saenger, W. ; Gunsteren, W. F.

Springer

European biophysics journal 15 (1987), S. 211-224

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ISSN: 1432-1017

Schlagwort(e): β-cyclodextrin dodecahydrate ; molecular dynamics simulation ; hydrogen bonds ; empirical force field ; water molecule diffusion ; positional disorder

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Physik

Notizen: Abstract Molecular dynamics (MD) simulations for crystalline β-cyclodextrin dodecahydrate (β-CD) at two different temperatures, 293 K and 120 K, have been performed using the GROMOS program package. The calculated structural properties are compared to those obtained from neutron diffraction studies of this system at the quoted temperatures. The simulation was carried out over a period of 20 ps on four unit cells containing 8 β-CD molecules and 96 water molecules, whereby all atoms were allowed to move. At room temperature, the experimental positions of the (non-hydrogen) glucose atoms are reproduced within 0.034 nm, a value which is smaller than the experimental (0.041 nm) or simulated (0.049 nm) overall root mean square (rms) positional fluctuation. The corresponding numbers for the low temperature study are 0.046 nm, 0.019 nm and 0.022 nm. At both temperatures the experimentally observed degree of anisotropy of the atomic motions is also found in the simulations. The comparison of a variety of structural properties leads to the conclusion that the molecular model and force field used are able to simulate the cyclodextrin system very well. Experimentally observed differences in properties as a function of number of glucose units in the CD molecule (α-CD, 6 versus β-CD, 7) and as a function of temperature are qualitatively reproduced by the simulations.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF00577069

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A molecular dynamics simulation of crystalline α-cyclodextrin hexahydrate (1987)

Koehler, J. E. H. ; Saenger, W. ; Gunsteren, W. F.

Springer

European biophysics journal 15 (1987), S. 197-210

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ISSN: 1432-1017

Schlagwort(e): α-cyclodextrin hexahydrate ; molecular dynamics simulation ; empirical force field ; hydrogen bonds

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Physik

Notizen: Abstract The structure of crystalline α-cyclodextrin (α-CD) hexahydrate, form I (C36H60O30·6H2O, space group P212121) is experimentally so well determined by X-ray and by neutron diffraction analyses that the positions of all the hydrogen atoms are available. This provides an opportunity for testing an empirical force field that is currently used in simulations of protein and nucleic acid structures by performing molecular dynamics studies employing the GROMOS program package on a system of 4 unit cells containing 16 α-CD molecules and 96 water molecules. A detailed comparison of the simulated and experimentally determined crystal structures shows that the experimental positions of the α-CD atoms are reproduced within 0.025 nm, well within the overall experimental accuracy of 0.036 nm; that the water molecules are on average within 0.072 nm from their experimental sites, with two thirds reproduced within experimental accuracy by the calculations; that high correlation is produced, between the occurrence of simulated and experimentally observed hydrogen bonds. The good agreement between simulated and experimental results suggests that the tested force field is reliable.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF00577068

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Berichtigung (1985)

Köhler, J. ; Hoppe, R.

Weinheim : Wiley-Blackwell

Zeitschrift für anorganische Chemie 521 (1985), S. 240-240

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ISSN: 0044-2313

Schlagwort(e): Chemistry ; Inorganic Chemistry

Quelle: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000

Thema: Chemie und Pharmazie

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19855210228

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Na3Al2Nb34O64 und Na (Si, Nb) Nb10O19: Clusterverbindungen mit isolierten Nb6-OktaedernProfessor Rudolf Hoppe zum 65. Geburtstage am 29. Oktober 1987 gewidmet (1987)

Köhler, J. ; Simon, A.

Weinheim : Wiley-Blackwell

Zeitschrift für anorganische Chemie 553 (1987), S. 106-122

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ISSN: 0044-2313

Schlagwort(e): Chemistry ; Inorganic Chemistry

Quelle: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000

Thema: Chemie und Pharmazie

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Na3Al2Nb34O64 and Na (Si, Nb) Nb10O19. Cluster Compounds with Isolated Nb6-OctahedraHexagonal ormolu coloured plates of the new compounds Na3Al2Nb34O64 (I) and Na(Si, Nb)Nb10O19 (II) were prepared by heating pellets of NaF, Al2O3, NbO2 and NbO (3:1:8:2) and NaF, NbO2 and NbO (1:4:2), respectively, at approx. 850°C. I was contained in a sealed gold capsule, II in a silica tube. The Si incorporated in II originates from the container material. Both compounds crystallize in R 3, I with a = 784.4(1), c = 7065(1) pm, Z = 3 and II with a = 784.1(1), c = 4221.8(5) pm, Z = 6. I and II represent new structure types. They contain the same characteristic structural units, namely discrete Nb6O12 clusters (dNb-Nb = 283 ± 4 pm) and Nb2O10 units with Nb-Nb dumbells (dNb-Nb ≍ 269 pm) in edgesharing coordination octahedra. In addition NbO6 octahedra containing Nb in the oxidation state + 5 and NaO12 cube-octahedra occur in both compounds besides AlO4 and SiO4 tetrahedra in I and II, respectively. The structures can be described in terms of a common closepacking of O and Na atoms together with Nb6 octahedra.

Notizen: Hexagonale, altgoldfarbene PlättChen der neuen Verbindungen Na3Al2Nb34O64 (I) bzw. Na(Si, Nb) Nb10O19 (II) wurden durch Erhitzen von zu Pillen gepreßten Gemengen aus NaF, Al2O3, NbO2 und NbO (3:1:8:2) bzw. NaF, NbO2 und NbO (1:4:2) bei etwa 850°C dargestellt. I war in einem geschlossenen Au-Rohr, II in einer Quarzampulle eingeschlossen; das in II eingebaute Si stammt aus der Gefäßwand. Beide Verbindungen kristallisieren in R 3, I mit a = 784,4(1), c = 7065(1) pm und Z = 3, II mit a = 784,1(1), c = 4221,8(5) pm und Z = 6.I und II bilden jeweils einen neuen Strukturtyp. Beide enthalten als charakteristische Baugruppen diskrete Nb6O12-Cluster (dNb-Nb = 283 ± 4pm) sowie Nb2O10-Einheiten mit Nb-Nb-Paaren (dNb-Nb ≍ 269 pm) und kantenverknüpften Koordinationsoktaedern. Ferner liegen NbO6-Oktaeder mit Nb in der Oxidationsstufe + 5, und NaO12-Kuboktaeder sowie in I AlO4-bzw. in II SiO4-Tetraeder vor. Die Strukturen lassen sich mit gemeinsam dichten Packungen von O-Atomen, Na-Atomen und Nb6-Oktaedern beschreiben.

Zusätzliches Material: 3 Ill.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19875531013

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Na(V3-xNbx)Nb6O14 - ein neues Oxoniobat mit [Nb6O12]- und [M2O9]-Clustern (1989)

Köhler, J. ; Miller, G. ; Simon, A.

Weinheim : Wiley-Blackwell

Zeitschrift für anorganische Chemie 568 (1989), S. 8-21

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ISSN: 0044-2313

Schlagwort(e): Chemistry ; Inorganic Chemistry

Quelle: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000

Thema: Chemie und Pharmazie

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Na(V3-xNbx)Nb6O14 - A Novel Oxoniobate with [Nb6O12] and [M2O9] ClustersGoldcolored single crystals and black powders of Na(V3-xNbx)Nb6O14 have been prepared by heating a pellet containing a mixture of NaNbO3, NbO2, NbO, VO2 and NaF or Na2B4O7 (as mineralizers) at 900°C in a sealed gold capsule. The analytically determined Nb : V ratio is 5 : 1 and means that x is about 1.5. The compound crystallizes in P63/m with a = 603.4(1), c = 1807.9(5) pm and Z = 3.The crystal structure can be described in terms of common close packing of sheets of O and Na atoms together with Nb6 octahedra. Characteristic building groups of the new structure type are [Nb6O12] clusters, [M2O9] clusters and NbO5 bipyramids. V atoms are distributed only on the positions of the Nb atoms within the trigonal bipyramids or the [M2O9] clusters. The [Nb6O12] clusters show characteristicaly short distances dNb-Nb = 279.4 and 281.3 pm, respectively. In the [M2O9] units, which are built from two MO6 octahedra that share a common face, V or Nb atoms form M-M dumbbells with dM-M = 255.9 pm. The electronic structure is discussed using Extended Hückel calculations.

Notizen: Goldgelb glänzende Einkristalle und schwarze Pulver von Na(V3-xNbx)Nb6O14 wurden durch Tempern eines zu einer Pille gepreßten Gemenges aus NaNbO3, NbO2, NbO, VO2 und NaF oder Na2B4O7 (als Mineralisatoren) bei 900°C in einem geschlossenen Goldrohr dargestellt. Das analytisch ermittelte Verhältnis Nb : V ist ungefähr 5 : 1, so daß x bei etwa 1,5 liegt. Die Verbindung kristallisiert in P63/m mit a = 603,4(1), c = 1807,9(5) pm und Z = 3.Die Kristallstruktur baut sich aus gemeinsam dicht gepackten Schichten von O-Atomen, Na-Atomen und Nb6-Oktaedern auf. Charakteristische Baugruppen des neuen Strukturtyps sind [Nb6O12]- und [M2O9]-Cluster sowie NbO5-Bipyramiden. Die V-Atome verteilen sich nur auf die Positionen der Nb-Atome in den trigonalen Bipyramiden und den [M2O9]-Cluster. Innerhalb der [Nb6O12]-Cluster liegen charakteristisch kurze Abstände dNb-Nb = 279,4 bzw. 281,3 pm vor. In [M2O9]-Einheiten, zwei über Flächen verknüpften MO6-Oktaedern, bilden V- und Nb-Atome M-M-Hanteln mit dM-M = 255,9 pm. Die Bindungsverhältnisse werden unter Zuhilfenahme von Extended-Hückel-Rechnungen diskutiert.

Zusätzliches Material: 5 Ill.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19895680103

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Über die Kristallstruktur von AsF5Professor Regionald Gruehn zum 60. Geburtstage am 6. Oktober 1989 gewidmet (1989)

Köhler, J. ; Simon, A. ; Hoppe, R.

Weinheim : Wiley-Blackwell

Zeitschrift für anorganische Chemie 575 (1989), S. 55-60

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ISSN: 0044-2313

Schlagwort(e): Chemistry ; Inorganic Chemistry

Quelle: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000

Thema: Chemie und Pharmazie

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Crystal Structure of AsF5A single crystal of AsF5 was grown in a quartz capillary at -82°C and measured on a four-circle diffractometer at -89°C.AsF5 crystallizes in P63/mmc (Z = 2) with a = 577.1(1) and c = 641.4(2) pm at -89°C and is isotypic with PF5. As is surrounded by a trigonal bipyramide of 5 F atoms. The axial distances, dAs-F = 171.9 pm, are a little longer than the three equatorial ones with dAs-F = 166.8 pm, corresponding to the distances within a molecule AsF5 in the gas phase (2 × 171.1 and 3 × 165.6 pm). The AsF5 molecules are arranged according a hexagonal close packing motif (c/a = 1.11). The crystal structure as well as the calculated Madelung part of lattice energy are discussed.

Notizen: Durch in situ Kristallzucht in einer Quarzglaskapillare bei -82°C wurde ein Einkristall von AsF5 erhalten und bei -89°C auf einem Vierkreisdiffraktometer vermessen.AsF5 kristallisiert in P63/mmc und Z = 2 mit a = 577,1(1) und c = 641,4(2) pm bei -89°C und ist isotyp mit PF5. Jedes As ist in Form einer trigonalen Bipyramide von fünf F umgeben. Die axialen Abstände (dAs-F = 171,9 pm) sind etwas länger als die drei äquatorialen mit (dAs-F = 166,8 pm), vergleichbar den Abständen innerhalb des Moleküls AsF5 in der Gasphase (2 × 171,1 und 3 × 165,6 pm). Die AsF5-Moleküle sind nach dem Prinzip einer hexagonal dichtesten (c/a = 1,11) Packung angeordnet. Die Kristallstruktur sowie der errechnete Madelunganteil der Gitterenergie werden diskutiert.

Zusätzliches Material: 2 Ill.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19895750108

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NaNb10O18 - ein neues Oxoniobat mit [Nb6O12]-Clustern (1989)

Köhler, J. ; Simon, A.

Weinheim : Wiley-Blackwell

Zeitschrift für anorganische Chemie 572 (1989), S. 7-17

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ISSN: 0044-2313

Schlagwort(e): Chemistry ; Inorganic Chemistry

Quelle: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000

Thema: Chemie und Pharmazie

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: NaNb10O18-a New Oxoniobate with [Nb6O12]-ClustersGolden reflecting single crystals and black powders of NaNb10O18 have been prepared by heating a mixture of NaNbO3, NbO, NbO2 and B2O3 (as mineralizer) at 900°C. The compound crystallizes in P21/c with a = 784.9(5), b = 931.6(4), c = 1028.1(3) pm, β = 110.53(4) und Z = 2 in a new structure type.The crystal structure is formed from common close packed sheets of O atoms, Na atoms and Nb6 octahedra. Characteristic building groups are NbO6 octahedra (Nb5+) and Nb6O12 clusters with short distances dNb—Nb = 277-288 pm. The number of valence electrons per Nb6O12 cluster is 15 or 14 assuming that one electron belongs to the four Nb5+ atoms. Extended Hückel calculations, metallic conductivity and Pauli type paramagnetism however would favour the model of one delocalized electron per formula unit according to (the formal description) Na+(Nb6)16+(Nb4)20+(O18)36-e-. The Madelung part of the lattice energie (MAPLE) has been calculated and discussed.

Notizen: NaNb10O18 wurde in Form goldgelber Einkristalle und schwarzer Pulver durch Tempern eines Gemenges aus NaNbO3, NbO und NbO2 sowie B2O3 (als Mineralisator) bei 900°C dargestellt. Die Verbindung kristallisiert in P21/c mit a = 784,9(5), b = 931,6(4), c = 1 028,1(3) pm, β = 110,53(4)° und Z = 2 in einem neuen Strukturtyp.Die Kristallstruktur besteht aus gemeinsam dicht gepackten Schichten von O-Atomen, Na-Atomen und Nb6-Oktaedern. Neben NbO6-Oktaedern (Nb5+) liegen charakteristische Nb6O12-Cluster mit kurzen Abständen dNb—Nb = 277-288 pm vor. Die Zahl der Valenzelektronen pro Nb6O12-Cluster beträgt 15 oder 14, wenn man ein Elektron den vier Nb5+-Atomen in den NbO6-Oktaedern zuordnet. Extended-Hückel-Rechnungen, metallische Leitfähigkeit und Pauli-Paramagnetismus weisen aber eher auf ein delokalisiertes Elektron pro Formeleinheit gemäß (der sehr formalen Schreibweise) Na+(Nb6)16+(Nb4)20+(O18)36-e- hin. Der Madelunganteil der Gitterenergie (MAPLE) wurde ebenfalls berechnet und diskutiert.

Zusätzliches Material: 6 Ill.

Materialart: Digitale Medien

URL: http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19895720102

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