ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
ДОВ и |
КД функциональных групп |
55 |
довании с помощью |
Д О В ряда производных |
ь-фенила- |
ланина, замещенных в ароматическом кольце, обнару
жена |
температурная зависимость параметров уравнения |
Д р у д е |
[см. уравнение (2)] [272—275]. Ароматические |
аминокислоты обладают положительным эффектом Кот тона, отвечающим ароматическому электронному пере
ходу 1В2и<-]А\д, |
который |
имеет |
небольшую вращатель |
||
ную силу |
и |
зависит от строения молекулы. Второй аро |
|||
матический |
переход, по-видимому, совпадает с |
п^-л*- |
|||
полосой |
карбоксильной |
группы. |
Оптические |
свойства |
(3-ариламинокислот вне области эффектов Коттона при писывают вицинальному эффекту арильного замести теля. Хромофор, на который сильно влияет этот вицинальный эффект, оказывается, поглощает ниже 200 нм.
Может |
проявляться и оптически активный |
п - > а * - п е р е х о д |
|||||
связи N — С а |
. Например, |
хироптические |
свойства D - фе - |
||||
нилглицина |
и |
ь-фенилаланина, исследованные |
при раз |
||||
личных |
рН, |
позволяют |
предположить |
|
существование |
||
взаимодействия |
между '/^-переходом бензольного коль |
||||||
ца и |
л*-полосой карбоксильной группы [272—275] |
||||||
(разд. |
2.14). |
|
|
|
|
|
|
При |
тщательном исследовании Д О В |
и |
К Д |
производ |
ных молочной и миндальной кислот были обнаружены аномальные свойства (например, полоса поглощения
приблизительно |
при 240 нм) конформационно |
лабильных |
а-аминокислот |
и а-оксикислот. Отклонение |
от нормы |
спектров Д О В и К Д у нескольких представителей этих кислот, по-видимому, обусловлено нуклеофильным харак тером гетероатома, связанного с асимметрическим цент ром. Это обусловливает возникновение различных конформеров и (или) приводит к равновесной смеси струк турно различных образований [276—282].
Если суммарный эффект Коттона карбоксильного хромофора трудно обнаружить или при этом получаются неопределенные результаты, прибегают к помощи произ водных либо по карбоксильной, либо по гидроксильной и аминогруппам (разд. 2.11, 2.16, 2.21), полоса поглоще ния которых сдвигается в длинноволновую область.
Так |
как молибдатные комплексы соединений, содер |
|
ж а щ и х |
гидроксильную группу, |
получаются довольно |
легко |
[152—154], можно было |
предположить, что |
56 Глава 2
а-оксикислоты могут образовать другие металлоорганические соединения. Действительно, такие комплексы об
разуются и проявляют эффекты |
Коттона, |
которые можно |
|||
использовать для стереохимических целей |
[283]. Описаны |
||||
т а к ж е |
хироптические |
свойства |
комплексов никеля(II) |
||
[284], |
меди(II) [285, |
286] |
и |
триэтилентетраминкобаль- |
|
т а ( Ш ) |
с аминокислотами |
[287, |
288]. |
|
2.13. ОКСИМЫ
Окспм насыщенного карбонилсодержащего соедине ния имеет относительно простой УФ-спектр поглощения, и его легко можно исследовать оптическими методами.
он
|
|
|
Рис. 13. Эффект Коттона со |
||||
|
|
|
пряженных |
стероидных |
окси- |
||
|
|
|
мов приблизительно при 240 нм |
||||
|
|
|
|
[19, |
20]. |
|
|
|
|
|
|
/ — 32; |
г — 33 . |
|
|
200 |
250 |
300 |
|
|
|
|
|
|
А , н м |
|
|
|
|
|
|
З н а к и |
интенсивность |
эффектов |
Коттона |
о т р а ж а ю т |
сте |
||
реохимию окружения |
хромофора |
[19, 20, |
289, 290]. |
Если |
а,Р-ненасыщенные кетоны обнаруживают несколько полос поглощения между 210 и 350 нм (разд. 2.9), то по
ложение упрощается в случае |
соответствующих оксимов. |
|||
Действительно, на |
кривых К Д |
стероидов |
32 и 33 |
(рис. 13) |
присутствует один |
сильный, |
лишенный |
тонкой |
струк |
туры эффект Коттона вблизи 240 нм (ср. со сложными эффектами Коттона на рис. 10). Аналогично этому эф фекты Коттона диеноноксимов более просты по сравне
нию с |
эффектами |
Коттона оксимов соответствующих |
кетонов, |
и их знак |
т а к ж е отражает стереохимию окру- |
ДОВ и КД функциональных групп |
57 |
ж е н ия хромофора [19, 20]. Следовательно, иногда эффект Коттона, который наблюдается у оксимов, будет давать более надежную стереохимическую информацию, чем в случае соответствующих кетонов. В некоторых случаях было отмечено, что на эффекты Коттона оксимов суще ственно влияет природа растворителя [19, 20, 289, 290].
2.14. АРОМАТИЧЕСКИЕ ХРОМОФОРЫ
Наиболее простые ароматические соединения имеют три полосы поглощения, которые становятся оптически активными в диссимметрическом окружении: это переход
при |
180—190 |
нм (называемый р, rBa, |
M , g - > £ , „ , |
' Л - э - ' В |
|||||||
или |
|
-переходом), |
|
полоса |
при |
200—220 |
нм |
(р, |
'La, |
||
'Alg->'Blu, |
М — > ' L a |
или Е2) |
и переход при |
260—280нм |
|||||||
(a, |
'Lb, |
'A]g->'B2u, |
|
lA->lLb |
или |
В) |
[291]. Несмотря на |
||||
то |
что |
оптические |
свойства |
ароматических |
хромофоров |
||||||
хорошо |
исследованы, |
теоретические |
исследования |
огра |
|||||||
ничивались |
лишь |
несколькими |
группами |
соединений. |
|||||||
Были |
предложены правила, имеющие эксперименталь |
||||||||||
ную или теоретическую основу, для |
молекул, |
содержа |
|||||||||
щих ароматические |
хромофоры в жестких системах [292], |
||||||||||
таких, |
как |
фенилы |
[67, 292—294], |
тетразамещенные |
фенилы [295], биарилы [296], фенилозотриазолы [297], пурины [298], циклонуклеозиды [83], гелицены [46, 47, 299—304] и т. д. Принимая различные допущения, было показано, что по знаку и величине эффектов Коттона можно определить стереохимию этих соединений, т. е. абсолютную конфигурацию асимметрических центров и
конформацию колец или сопряженных |
систем. |
||||
|
Б ы л а установлена |
Р-спиральность |
гексагелицена — |
||
соединения с простым |
внутренне диссимметричным хро |
||||
м о ф о р о м — [299—306] |
путем |
изучения |
скорости измене |
||
ния |
диполя. |
|
|
|
|
|
В нескольких |
особых случаях абсолютная конфигура |
|||
ция |
соединений, |
обладающих |
связанным осциллятором |
(разд. 2.1), может быть определена с помощью знака эффекта Коттона, если имеется строгое геометрическое соотношение хромофоров в молекуле с направлением поляризации соответствующих электронных переходов.
58 |
Глава 2 |
Эта методика была успешно использована дл я изучения алкалоида каликантина 34 и основания Трегера 35, ко торые имеют два хромофора типа анилина [62—64, 307, 308].
Как указывалось выше (разд. 2.12), аминокислоты, содержащие ароматическое ядро (например, фенилаланин, тирозин, триптофан и т. д.), кроме эффекта Кот тона, обусловленного /г->я*-переходом карбоксильной группы, обнаруживают и другие эффекты Коттона. Они легко наблюдаются для тирозина, тогда как фенила-
ланин |
имеет |
только |
слабый |
эффект |
Коттона |
около |
|||
260 нм. Это обусловлено локальной |
Сги-симметрией век |
||||||||
торов |
электрического |
и магнитного моментов |
перехода |
||||||
в бензольном |
ядре; |
последние |
перпендикулярны |
друг |
|||||
другу |
в фенилаланине |
[67]. |
В |
тирозине |
наложение |
||||
п-*-л*-переходов |
до |
некоторой |
степени |
искажает |
эту |
||||
перпендикулярность, |
тогда как |
в |
фенилаланине |
могут |
|||||
накладываться |
только Зй-или а-орбиталь |
[67, 433]. |
|
||||||
а) |
Правило |
квадрантов |
для |
ароматических |
соедине |
||||
ний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Правило квадрантов для различных жестких арома тических соединений, содержащих ароматическое ядро рядом с асимметрическим центром, позволяет предска зать абсолютную конфигурацию, если известно строение [292]. Как и в случае карбонильной группы, бензольное кольцо может быть разделено плоскостями, проходящи ми через р-орбитали (рис. 14). Плоскость А проходит через шесть узлов зт-орбиталей ароматического кольца; плоскость В является плоскостью симметрии [292].
ДОВ и КД функциональных групп |
59 |
П р а в и ло квадрантов для ароматических соединений, которое было опробовано на различных ароматических алкалоидах, можно проиллюстрировать на примере ко деина 36а [292].
|
с н 3 о |
|
|
|
|
с н 2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
C H 3 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плоскость А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ы г с7 \он |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
+ |
|
|
|
|
|
3 6 а |
|
|
36 6 |
Плоскость В |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Когда молекула помещается в квадрантах, |
как |
показа |
|||||||||
но на |
|
проекции |
366, то ароматическое кольцо распола |
||||||||
гается |
|
в |
плоскости |
А и |
делится плоскостью |
В |
пополам. |
||||
Метоксильная |
и эпок |
|
|
|
|
||||||
сидная |
группировки |
ле |
|
|
|
|
|||||
ж а т |
|
в |
плоскости |
А. |
+ |
|
|
- |
|||
Если |
|
взглянуть |
на |
мо |
|
|
|||||
лекулу |
36а |
вдоль |
оси, |
|
|
|
|
||||
соединяющей |
атомы |
|
Ч/ |
|
|||||||
С-2, |
С-12 |
и |
С-13, то |
по |
|
|
|||||
в |
rf-z\ |
|
/ |
||||||||
лучается |
проекция |
366, |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
где |
группы |
в |
верхнем |
|
|
> |
/ |
||||
левом |
|
и нижнем |
правом |
|
|
|
|
|
/А |
|
Рис. |
14. |
Правило квадран-' |
- |
+ |
тов |
для |
ароматических со |
|
|
единений [292].
/ |
/ |
/ / |
/ |
|
/ |
// |
/ |
/ |
к в а д р а н т ах дают положительные вклады в эффект Кот тона при 240 нм. Заместители в верхнем правом и ниж
нем левом квадрантах дают отрицательные |
вклады. |
Знаки обращаются для перехода при 285 нм ( ' A i g |
' Б 2 и ) |
вследствие энантиомерной природы «нормальной» аро матической эллиптичности [292]. Действительно, эффекты