Автореферат (1145464), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В данномслучае точная оценка интегральнойинтенсивности этого кросс-пиканевозможна из-за частичного егоперекрывания с кросс-пиком 7β/6β ивсеоценкинаселенностейконформеров ЯЭО были сделаны наосновании измерения вицинальнойконстанты 3J2β-1α на сигнале протона2β при 2.44 м.д. и константы 3J2α-1β насигнале протона 2α при 2.30 м.д.(Рис. 37-а). При температуре 20 ºСРис. 37. а) ‒ Фрагмент спектра ЯМР 1Н и б) ‒ эти константы близки между собойконформационное равновесие в растворе 19-нор- (<3J2β-1α> = 9.02 Гц, <3J2α-1β> = 8.128α,10α-аналога тестостерона (46).Гц), а при повышении температурыдо 50 ºС первая из них уменьшается,а вторая увеличивается. Такие температурные изменения указанных константподтверждают существование конформационного равновесия и свидетельствуют оповышении населенности конформера (В) при повышении температуры.
При выборезначений константы 3J2β-1α для конформеров (А) и (В): 3J2β-1α(А) = 14.4 Гц и 3J2β-1α(В) =2.7 Гц, наблюдаемой ее величине 9.02 Гц при температуре 20 ºС соответствуетсоотношение населенностей: PA : PВ = 54 : 46.5.2. 19,В-Биснораналоги андрогеновСтруктурной особенностью исследованных 19,В-биснораналогов(47) ‒ (50) является пятичленное строение кольца В.тестостеронаЭто проявляется в большой абсолютной величине геминальной константы 2J6α-6β,которая в 8α,10α аналоге (47) равна 19.2 Гц, а в 9β,10α-аналоге (49) она увеличиваетсядо 20.0 Гц (Рис. 38-а).
Для этих стероидов не менее характерны изменениямультиплетной структуры сигнала протона 4 по сравнению с триплет-триплетной46структурой его сигнала в спектрах ЯМР 1Н 19-нораналогов тестостерона (45) и (46),имеющих шестичленное строение кольца В (Рис. 36-а). Это связано с изменениемвеличин дальних скалярных констант между протоном 4 и протонами в положении 6,которые в 19,В-биснораналогах тестостерона расположены почти симметричноотносительно плоскости двойной связи С4=С5 и, следовательно, имеют близкие повеличине значения констант с протоном 4: 4J6α-4 ≈ 4J6β-4 ≈ 2 Гц.При сравнении спектральных характеристик 8α,10α- и 9β,10α-аналоговтестостерона необходимо отметить существенное различие в величине вицинальнойконстанты между протоном 6α и протоном в положении 8, который в соединениях(47) и (48) находится в α-ориентации, а в соединениях (49) и (50) имеетβ-ориентацию. Это различие наиболее заметно проявляется при сравнениимультиплетных структур сигнала протона 6α: 3J6α-8α(47) = 10.5 Гц, 3J6α-8β(49) ≈ 2.0 Гц(Рис.
36-а). Оно отражает, согласно расчетам (ММ+), изменение соответствующеготорсионного угла от 15° до -98° (Рис. 36-1), для которых расчетные вицинальныеконстанты составляют: 3J6α-8α(расч.) = 10.3 Гц в стероиде (47) и 3J6α-8α(расч.) = 1.4 Гц встероиде (49). Следовательно, наблюдается не только качественное, но и хорошееколичественное соответствие между экспериментальными и расчетными данными.Рис. 38. Фрагменты спектров HSQCnd а) - 8α,10α-аналога (47) и б) - 9β,10α-аналога (49).в) ‒ Сигналы протона 4. Ньюменовские проекции 1) ‒ по связи С6-С8 и 2) ‒ по связи С4=С5.Ортогональное расположение радиус-вектора r6α-6β к плоскости двойной связиС4=С5 в 9β,10α-аналоге тестостерона (49) является не только причиной большойвеличины геминальной константы, но также и того, что дальние константы 4J4-6α(49) и4J4-6β(49) оказываются одинаковыми по величине.
Следствием этого является то, чтосигнал протона 4 в спектре соединения (49) имеет структуру квартета дублетов(4J4-6α(49) = 4J4-6β(49) = 4J4-10α(49) = 2.0 Гц, 4J4-2β(49) = 0.8 Гц), а в спектре 8α,10α-аналога (47)на сигнале этого протона наблюдается более сложная мультиплетная структура(Рис. 38-в), поскольку наклон радиус-вектора r6α-6β к плоскости двойной связиоказывается меньше, чем в соединении (49), и дальние константы 4J4-6α(47), 4J4-6β(47) и4J4-10α(47) оказываются неравными между собой. Таким образом, величины скалярныхконстант 2J6α-6β, 4J4-6α и 4J4-6β являются не менее чувствительными критериями приустановлениипринадлежностимодифицированных19,В-биснораналоговтестостерона к 8α,10α-изо- или 9β,10α-аналогам, чем вицинальная константа 3J6α-8α,β.Для D-гомо-9β,10α-аналога тестостерона (50) калибровочным методом былиизмерены 15 межпротонных расстояний с использованиемизотропной ианизотропной моделей расчета (Рис.
39). В качестве эталона было выбрано значение1.77 Å для расстояния между геминальными протонами в положении 1. Радиус-47вектор r1α-1β этого расстояниянаходится под углом 72º кглавной оси молекулы и прииспользованииизотропноймодели расчета наблюдаетсясравнительнонебольшоезанижениенесколькихрасстояний rij(ЯЭО) по сравнениюс соответствующими даннымиполуэмпирическогометодаРис.39.Корреляциярасчетных(PM3)иРМ3(Рис.39-а).Введениеэкспериментальных (ЯМР) межпротонных расстоянийпоправкинаанизотропиюв стероиде (50), полученных в приближении а) ‒диффузии,котораябылаизотропной и б) ‒ анизотропной моделей расчета.установлена при использованиирасчетного параметра анизотропии D║/D┴ = 3.2, как и во всех предыдущих случаях,приводит к улучшению корреляции между экспериментальными и расчетнымизначениями межпротонных расстояний (Рис. 39-б).
В результате всеэкспериментальные расстояния rijβ в пределах погрешности ±5% соответствуютрасчетным значениям. Следовательно, можно сделать вывод о том, чтопространственная структура 9β,10α-аналога тестостерона (50) в растворе в пределахуказанной погрешности совпадает с ее расчетной молекулярной структурой иявляется конформационно жесткой.Таким образом, конформационный ЯМР-анализ модифицированных аналоговандрогенов, несмотря на увеличение количества сигналов в алифатической областипротонного спектра, ничем не отличается от исследования аналогов эстрогенов, а внекоторых случаях оказывается даже легче за счет более равномерногораспределения сигналов алифатических протонов колец А, В, С и D.ВЫВОДЫПредложена, апробирована и использована новая эффективная методологияприменения спектроскопии ЯМР для конформационного анализа модифицированныханалогов стероидных гормонов, ключевыми элементами которой являются: полныйанализ спектра ЯМР 1Н, точное определение межпротонных расстояний на основеЯЭО, сопоставление относительных значений экспериментальных и расчетныхвицинальных констант и торсионных углов для доказательства небольших(в пределах 10‒15º) конформационных различий двух структурно близкихстероидных молекул.2.Основной причиной заниженных или завышенных экспериментальных оценокмежпротонных расстояний, полученных для стероидных молекул на основе данныхспектроскопии NOESY и рассчитанных с использованием калибровочного метода,является анизотропия диффузии.
Учет анизотропного вклада в величины измеряемыхрасстояний, который для стероидных молекул в зависимости от выбора эталонногорасстояния может достигать ±20%, позволяет проводить оценку расстояний до 3.5 Å сточностью не хуже ±5%.3.Параметр анизотропии диффузионного движения (D║/D┴) стероидных молекул,который необходим для количественной оценки анизотропного вклада в погрешность1.48определения расстояний, может быть установлен экспериментально с помощьюсравнения гетероядерных эффектов Оверхаузера (1Н→13С) от двух химическинеэквивалентных геминальных протонов, находящихся в углеродном скелетестероидной молекулы и имеющих различную пространственную ориентацию С‒Нсвязей относительно ее главной оси.
С помощью измерения гетероядерного (1Н-13С)эффекта Оверхаузера в метиленовой группе С17Н2 3-Метокси-16,16-диметил-D-гомоВ-нор-8α-эстра-1,3,5(10)-триен-17а-онаполученаэкспериментальнаяоценкапараметра анизотропии D║/D┴, которая почти в 2.5 раза превышала ее расчетноезначение.4.Высокая точность количественных оценок межпротонных расстояний спомощью ЯЭО в условиях экстремального сужения линий (ωоτс << 1) даетвозможность без использования низкотемпературных измерений обнаруживатьбыстрые в шкале времени ЯМР равновесные конформационные превращения дажепри небольшой (~ 2%) населенности минорного конформера, если в нем происходитзначительное сближение пары протонов по сравнению с расстоянием между ними вдоминирующем конформере.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
