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A thorough experimental study of CH/π interactions in water: quantitative structure-stability relationships for carbohydrate/aromatic complexes

机译：水中CH /π相互作用的详尽实验研究：碳水化合物/芳香族复合物的定量结构-稳定性关系

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摘要

CH/π interactions play a key role in a large variety of molecular recognition processes of biological relevance. However, their origins and structural determinants in water remain poorly understood. In order to improve our comprehension of these important interaction modes, we have performed a quantitative experimental analysis of a large data set comprising 117 chemically diverse carbohydrate/aromatic stacking complexes, prepared through a dynamic combinatorial approach recently developed by our group. The obtained free energies provide a detailed picture of the structure-stability relationships that govern the association process, opening the door to the rational design of improved carbohydrate-based ligands or carbohydrate receptors. Moreover, this experimental data set, supported by quantum mechanical calculations, has contributed to the understanding of the main driving forces that promote complex formation, underlining the key role played by coulombic and solvophobic forces on the stabilization of these complexes. This represents the most quantitative and extensive experimental study reported so far for CH/π complexes in water.
机译：CH /π相互作用在多种生物学相关的分子识别过程中起着关键作用。但是，它们在水中的起源和结构决定因素仍然知之甚少。为了提高我们对这些重要相互作用模式的理解，我们对大型数据集进行了定量实验分析，该数据集包含117种化学上不同的碳水化合物/芳族化合物堆积复合物，这是通过我们小组最近开发的动态组合方法制备的。所获得的自由能提供了控制缔合过程的结构稳定性关系的详细图片，为改进的基于碳水化合物的配体或碳水化合物受体的合理设计打开了大门。此外，在量子力学计算的支持下，该实验数据集有助于理解促进复合物形成的主要驱动力，强调了库仑和疏溶剂力对这些复合物的稳定起着关键作用。这是迄今为止报道的有关水中CH /π配合物的最定量，最广泛的实验研究。

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