ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 0
60 |
Глава 2 |
Коттона переходов при 240 и 285 нм в кодеине 36а яв ляются соответственно положительным и отрицательным, что согласуется с квадрантной проекцией 366.
б) Правило секторов для ароматических соединений
Исследование хироптических свойств тетразамещен - ных ароматических соединений, принадлежащих к алка лоидам типа ликорина, привело к формулированию пра вила секторов, которое устанавливает связь знака и величины эффекта Коттона с пространственным распо ложением атомов при бензольном хромофоре [295].
Тетразамещенные бензолы (рис. 15) имеют локаль ную симметрию С2 „. Электрический дипольный момент перехода ц е [уравнение (6)] для полосы поглощения при 290 нм направлен вдоль оси симметрии второго порядка хромофора z.
В соединениях типа, показанного на рис. 15, скаляр ное произведение и е - ц т не равно нулю и переход при 290 нм является оптически активным [295]. Если на бен
зольное |
кольцо смотреть вдоль оси — z->- + 2, то |
вклад |
группы |
в каждый квадрант является таким, как |
пока |
зано на |
рис. 15. |
|
Правило проиллюстрировано на примере р-дигидро- каранина 37а, проекция которого показана на схеме 376. Сильный отрицательный эффект Коттона, которым обла
дает |
соединение |
37а, принадлежит |
кольцу |
с гидрокси- |
лом, |
попадающим |
в отрицательный |
сектор |
[295]. |
3 7а |
3 7 5 |
Кроме работ по исследованию оптических свойств большого числа гибких систем [309—316], появился ряд сообщений по определению конфигурации важнейших представителей группы тетрациклина [317—320], та ких, как флаваны, изофлаваны и родственные соедине-
ДОВ и КД функциональных групп |
61 |
ния [291, 321—328]. Кроме того, опубликовано большое число детальных работ по изучению хироптических свойств лигнанов [291], алкалоидов [291], включая неко торые производные иохимбана [329], кетоиндола [330],
I t
+ У
Рис. 15. Узловая плоскость и плоскость симметрии перехода при 290 нм замещенного бензольного хромофора и его октантная проек ция [295].
берберина [331, 332], ликорина [295, 333], а т а к ж е соеди нений с различными другими ароматическими хромо форами (например, хиноны, тропоны, пиразолы, фураны,
хиноксалиыы, |
пиридины, бензимидазолы, бензазоцины |
и т. д . ) . [19, 20, 259, 291, 334—340]. |
|
в) Правило |
секторов для бензоатов |
Сильный эффект Коттона бензоатов вблизи 225 нм, принадлежащий я->-я*-переходу с внутримолекулярным переносом заряда, позволяет предсказать абсолютную конфигурацию большого числа циклических соединений, содержащих гидроксильную группу при вторичном атоме углерода. Согласно правилу секторов для бензоатов, изо браженному на рис. 16, пространство, в котором нахо дится молекула, делится на четыре сектора плоскостями симметрии А и В и затем на восемь секторов двумя до полнительными плоскостями С a D, перпендикулярными к А и проходящими через оба кислородных атома. Было сделано предположение, что в предпочтительной ориен тации бензоилоксигруппа располагается в заторможен ной конформации между карбинильным водородом и наименьшим заместителем [155, 156].
• Вращательные вклады а,В- и В,у-связей бензоатов определяются, если на них смотреть из «ара - положения . П р а в и л о секторов устанавливает, что связи, попадающие
62 Глава 2
в заштрихованный и незаштрихованный сектора, пред
ставленные на |
рис. 16, дают соответственно |
положитель |
|||||
ный |
и |
отрицательный |
вклады в |
эффект |
Коттона |
при |
|
230 |
нм. |
В к л а д |
двойной |
связи будет |
большим, чем |
вклад |
одинарной связи, из-за большей поляризуемости, а сек
тор, |
в |
котором |
располагается |
(3,у-двойная |
связь |
(если |
||
она |
имеется в |
молекуле), |
будет |
давать преобладающий |
||||
вклад . |
Аналогично этому |
сектор, |
в который попадает |
|||||
у,б-двойная связь, будет определять знак эффекта |
Кот |
|||||||
тона, если эта ненасыщенная связь |
является |
ближайшей |
к карбинильному атому углерода [155, 156]. Теоретиче ское рассмотрение [341] подтвердило правило в случае napa - замещенных бензоатов холестерина, которые обна
руживают |
положительные эффекты |
Коттона на кривых |
Д О В (с, |
от + 1 1 5 ° до +207°) [155, |
156, 341]. |
Метод хиральности ароматических соединений был применен для установления абсолютной конфигурации антибиотика сервикарина 38а [342].
33а |
3 8 6 |
Н а кривой К Д п-хлорбензоата 386 |
имеются два ин |
тенсивных эффекта Коттона противоположного знака .
Положительный |
максимум |
К Д при 242 |
им говорит о том, |
|
что хиральность |
между |
длинной осью нафталинового |
||
ядра и /г-хлорбензоатным |
хромофором |
является положи |
||
тельной, т. е. бензоатная |
группа |
имеет |
{3-конфигурацию |
|
[342]. |
|
|
|
|
г) Правило хиральности |
для |
дибензоатов |
В случае дибензоатов циклических а-гликолей полоса поглощения при 230 нм связана с двумя очень сильными эффектами Коттона противоположного знака приблизи-
ДОВ и КД функциональных групп |
63 |
тельно при 233 и 219 нм. Это означает, по-видимому, что оба эффекта Коттона обусловлены главным образом дипольным взаимодействием электрических моментов пере хода двух бензоатных хромофоров. Если хиральность дибензоата обозначить как положительную или отрица-
С В D
' ; ; <\ I / / '
Рис. 16. Правило секторов для бензоата [155].
тельную в соответствии с тем, является ли вращение
по спирали правым или левым, то |
знак первого |
эф |
фекта Коттона соответствует знаку |
хиральности |
[155, |
156, 343—346]. |
|
|
д) Правило хиральности для стирола
Исследование геометрии стирольного хромофора на молекулярных моделях показывает, что хиралы-юсть со пряженной системы в Д6 -ароматических стероидах 39а (правая спираль; отрицательный эффект Коттона) яв ляется противоположной Д9 (п '-соединениям 396 (левая спираль; положительный эффект Коттона) . Таким обра зом, сильный отрицательный эффект Коттона, принадле ж а щ и й переходу при 260—270 нм, указывает на то, что стирольный хромофор имеет форму правой спирали. На оборот, сильный положительный эффект Коттона свиде тельствует об искажении молекулы в направлении левой спирали [347].
64 |
Глава 2 |
Эффекты Коттона, приведенные в табл . 6, говорят об успешном применении правила для определения конфи гурации и конформации скошенных стиролов. Правило хиральности для замещенных стирола было, кроме того, использовано недавно для определения абсолютной кон фигурации нафенопина и 1-арилтетралина [348]..
Таблица 6
Хироптические свойства некоторых замещенных стирола [154]
В е щ е с т в о |
Эффект |
|
Коттона |
||
|
39 а
396
|
Эстра-1,3,5(10),6-тетраен |
|
а) |
3-ОН; 1 7 - 0 - ( С Н 2 ) 2 - 0 - |
|
б) |
3-ООССНз; |
1 7 - 0 - ( С Н 2 ) 2 - 0 - |
в) |
3 - 0СН,С 6 Н 5 ; I7B-OH |
|
г) |
1-Ме, 3~-00ССН3 ; 17В-ООССН3 |
|
д) |
1-Ме, 3-ОМе; |
17В-ОН |
е) |
1-Ме, 2-Ме, 3-ОН; 17В-ООССН3 |
|
ж) 1-Ме, 2-Вг, 3-OOCCHj; |
||
з) |
17В-ООССН3 |
|
1-Ме, 2-Вг, 3-ООССНз; 17-0 |
||
и) |
1-Ме, 2-ОМе, |
3 - 00ССН 3 ; 17-0 |
к) |
З-ООССНз, 7 - 0 0 С С Н 3 (енола- |
|
|
цетат); 17-0 |
|
|
Эстра-1,3,5(10), 8-тетраен |
а) 3-ОМе; 17-0 (14ВН)
б) 3-ОМе; 17а-0Н, 17ВС = СН (14ВН)
Эстра-1,3,5(10),9(11)-тетраен
а) 3-ОН; 178-ОН б) 3-ООССНз; 17В-00ССН3 в) 3-ОМе; 17В-0Н
Эстра-3,5(10),6,8-тетраен
а) 17В-СН(Ме)-СН =
= С Н - С Н - С Н - М е 2
I
Me
а |
•• |
-283° |
а •• |
-337° |
|
а •• |
-316° |
|
а • |
-309°; |
|
[0] = |
-25 100° |
|
а • |
-118° |
|
а •• |
-113° |
|
[в]. |
-37 800° |
|
[0] = |
-28 900° |
|
[0] = |
-30 200° |
|
|
|
-40° |
а = |
+601° |
|
а = |
+288° |
|
а = |
+203° |
|
а = |
+194° |
|
а = |
+210° |
|
а = |
+35° |
|
[0] = |
+5 800° |
Дл я замещенных стирола, как и для скошенных дие нов (разд. 2.4), иногда наблюдается существенная раз -
ДОВ и КД функциональных групп |
65 |
ница в величине эффекта Коттона. Д л я новых, еще не изученных систем это правило необходимо применять с осторожностью, особенно когда имеются неожиданные электронные и (или) конформационные факторы.
2.15. ЭПИСУЛЬФИДЫ И ТИОКАРБОНАТЫ
При спектроскопическом изучении простых эписульфидов в области 260 нм обнаружен УФ-максимум погло щения небольшой интенсивности, сходный с п -*• ^ - п о л о сой поглощения карбонильного хромофора. З н а к эффекта
Рис. 17. Правило секторов для эписульфида [108].
Коттона или вращательная сила, или оба эти параметра вместе могут быть использованы для установления по ложения и конфигурации эписульфидной группы в сте роидах и тритерг.еновых молекулах [105—108, 349].
Как и для карбонилсодержащих молекул, в случае эписульфидов экспериментально эффект Коттона прояв ляется только вследствие возникновения асимметрии в эписульфидной группе, вызываемой ее окружением. По скольку магнитный дипольный момент п -*• п*-перехода направлен вдоль оси, соединяющей ядра, он может на ходиться под прямым углом к п-уа*-переходу, как в сульфиде. Были обсуждены форма эписульфидных орбиталей и конформационные факторы, ответственные за эффект Коттона [349].
Правило |
секторов, предложенное для |
эписульфидного |
хромофора |
[105—108], объясняет знак |
и величину п-*- |
-> а*-эффекта |
Коттона. Это правило |
иллюстрируется |
рис. 17. |
|
|
3 Зак, 705
6S |
Глава 2 |
Если в случае циклических дитио- и тритиокарбоиатов смотреть на плоскость, образованную гетероатомами бициклической системы и углеродным атомом тиокарбонильной группы, со стороны атома серы тиокарбонильной группы и далее в направлении атома углерода этой группы,то знак п-^-л*- и п—> л*-эффектов Коттона будет отражат ь хнралыюсть хромофорной системы, как это показано в табл. 7 [105—108].
|
|
|
Таблица 7 |
Знак эффектов |
Коттона в дитио- и тритиокарбонатах |
||
|
|
Эффект |
Коттона |
Хчралыюстчралыюсть |
|
|
|
|
|
п -У я* - переход |
я -> я* - переход |
у/—-^"s |
• У |
Отрицательный |
Положительный |
ч |
/ |
|
|
V |
|
Положительный |
Отрицательный |
|
|
|
2.16. АМИНЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
Большинство молекул, рассмотренных выше, обла дают или внутренне диссимметричным хромофором или внутренне симметричным хромофором, который асим
метрично возмущен. Однако некоторые |
функциональные |
||||
группы имеют |
УФ-полосу поглощения |
ниже |
220 нм или |
||
д а ж е 200 нм; |
к |
таким группам |
относятся |
большинство |
|
алифатических |
и |
алициклических |
аминов. |
Действитель |
но, амины обладают сложным УФ-спектром поглощения, расположенным обычно в коротковолновой области. УФ-спектр простых алифатических аминов в парах имеет несколько переходов ниже 240 им, два из которых рас положены между 190 и 240 им. При изучении эффектов Коттона третичных аминов обнаружено два оптически активных перехода: слабая полоса поглощени-я при