LEAPS-MPS: CAS: Rotational Dynamics of Perfluorinated Carboxylic Acid in the Presence of Helical Chirality

LEAPS-MPS:CAS:螺旋手性存在下全氟羧酸的旋转动力学

基本信息

  • 批准号:
    2213264
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-07-01 至 2024-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This LEAPS-MPS project is funded by the Division of Chemistry to support Professor Twagirayezu and his group at Lamar University to study the effects of spatial molecular arrangement of long-chain fluorinated compounds on their chemical nature. Fluorinated compounds are functional human-made chemicals that, after release into the environment, exhibit helical coiling due to molecular deformation. Accurate analysis of helical coiling is extremely challenging and demands highly sensitive and precise measurement tools. The research addresses this challenge through experimental investigation and computational chemistry to determine the exact nature of helical coiling in fluorinated compounds. The results will provide insights that could be used for studying the dynamics of chiral molecules. The research program will promote research participation of college and high-school students from the underrepresented populations in the Southeast Texas Community. This LEAPS-MPS award supports research on conformational studies of perfluorinated compounds and their chiral-targeted complexes. The selected compounds, i.e., perfluorooctanoic acids, are human-made pollutants exhibiting transient helical chirality due to molecular deformation. However, the accurate analysis of chiral systems requires fast, highly-sensitive, and precise measurement tools. This research project takes advantage of recent advances in quantum chemical calculations and molecular rotational spectroscopy to (i) determine the rotational signatures of perfluorinated compounds, (ii) decode dynamical information hidden in the observed rotational features, (iii) provide insights that facilitate the development of new analytical tools for fast measurements of chiral perfluorinated compounds. This award also supports the initiation of the SEED program to engage and encourage research participation of college and high-school students from the underrepresented populations in the Southeast Texas Community.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该leap - mps项目由化学系资助,以支持拉马尔大学的Twagirayezu教授及其小组研究长链氟化化合物的空间分子排列对其化学性质的影响。含氟化合物是功能性人造化学品,释放到环境中后,由于分子变形而呈现螺旋卷曲。螺旋卷取的准确分析是极具挑战性的,需要高度敏感和精确的测量工具。该研究通过实验研究和计算化学来解决这一挑战,以确定氟化化合物中螺旋卷曲的确切性质。这一结果将为研究手性分子的动力学提供新的见解。该研究项目将促进来自德州东南部弱势群体的大学生和高中生参与研究。这项leap - mps奖支持全氟化合物及其手性靶向复合物的构象研究。所选化合物,即全氟辛酸,是由于分子变形而表现出短暂螺旋手性的人造污染物。然而,手性系统的准确分析需要快速、高灵敏度和精确的测量工具。该研究项目利用量子化学计算和分子旋转光谱学方面的最新进展:(i)确定全氟化合物的旋转特征,(ii)解码隐藏在观察到的旋转特征中的动态信息,(iii)提供有助于开发用于快速测量手性全氟化合物的新分析工具的见解。该奖项还支持SEED项目的启动,该项目旨在吸引和鼓励来自德州东南部社区弱势群体的大学生和高中生参与研究。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

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