Simulating temperature and tautomeric effects for vibrationally resolved XPS of biomolecules: Combining time-dependent and time-independent approaches to fingerprint carbonyl groups

互变异构体 化学 生物分子 尿嘧啶 胸腺嘧啶 电离 次黄嘌呤 X射线光电子能谱 计算化学 化学物理 立体化学 有机化学 离子 核磁共振 物理 生物化学 DNA
作者
Minrui Wei,Junxiang Zuo,Guangjun Tian,Weijie Hua
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:161 (10) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0224090
摘要

Carbonyl groups (C=O) play crucial roles in the photophysics and photochemistry of biological systems. O1s x-ray photoelectron spectroscopy allows for targeted investigation of the C=O group, and the coupling between C=O vibration and O1s ionization is reflected in the fine structures. To elucidate its characteristic vibronic features, systematic Franck–Condon simulations were conducted for six common biomolecules, including three purines (xanthine, caffeine, and hypoxanthine) and three pyrimidines (thymine, 5F-uracil, and uracil). The complexity of simulation for these biomolecules lies in accounting for temperature effects and potential tautomeric variations. We combined the time-dependent and time-independent methods to efficiently account for the temperature effects and to provide explicit assignments, respectively. For hypoxanthine, the tautomeric effect was considered by incorporating the Boltzmann population ratios of two tautomers. The simulations demonstrated good agreement with experimental spectra, enabling differentiation of two types of carbonyl oxygens with subtle local structural differences, positioned between two nitrogens (O1) or between one carbon and one nitrogen (O2). The analysis provided insights into the coupling between C=O vibration and O1s ionization, consistently showing an elongation of the C=O bond length (by 0.08–0.09 Å) upon O1s ionization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shine发布了新的文献求助10
刚刚
kaikai完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
深情安青应助单复天采纳,获得20
2秒前
露露思完成签到,获得积分10
3秒前
Xccc完成签到,获得积分20
4秒前
古哥完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
二则完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研助手6应助cookie采纳,获得10
4秒前
幸运小怪兽完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
爆米花应助江中采纳,获得10
6秒前
Xccc发布了新的文献求助10
6秒前
帮主哥哥应助kaikai采纳,获得20
7秒前
李健应助彭鑫采纳,获得10
7秒前
7秒前
木可完成签到 ,获得积分10
7秒前
欢呼芒果发布了新的文献求助10
8秒前
yy完成签到,获得积分10
8秒前
无花果应助顺心的定帮采纳,获得10
8秒前
yirenli完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
coolru发布了新的文献求助10
9秒前
高正义发布了新的文献求助10
9秒前
ach完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
郑策元发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
bkagyin应助shine采纳,获得10
11秒前
勤奋新晴完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
wdwd完成签到,获得积分10
12秒前
我是好好学习完成签到,获得积分10
12秒前
邱志鸿完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Evaluation of sustainable development level for front-end cold-chain logistics of fruits and vegetables: a case study on Xinjiang, China 200
The Physical Oceanography of the Arctic Mediterranean Sea 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3827932
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3370227
关于积分的说明 10461743
捐赠科研通 3090034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1700190
邀请新用户注册赠送积分活动 817728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770403