Диссертация (1145465), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Следовательно, оставшемуся метиновому протону 14α (см.спектр HSQCnd на рисунке 2-59a) принадлежит сигнал при 1.47 м.д. Аналогичным образом,на основании установленных химических сдвигов протонов 11α и 12α с помощью спектраНSQCnd были определены положения сигналов протонов 11β и 12β (см.
F1-разрезы при 28.05и 37.34 м.д., соответственно). Таким образом, оставшимся протонам при атомах С15 и С16, согласно спектру HSQCnd,принадлежат пары сигналов при 1.28, 1.62 м.д. (δ13С = 25.65 м.д.) и 1.46, 1.81 м.д. (δ13С = 24.21м.д.).Основаниемдлявыборамеждуэтимидвумянаборамисигналовслужитпространственное взаимодействие между протонами 8α и 15α.
Следовательно, наличие вспектре NOESY стероида (8а) кросс-пика между сигналом протона 8α (1.88 м.д.) и сигналомпри 1.28 м.д. (на рис. 2-59б кросс-пик 15α/8α отмечен звездочкой “*”) является прямым124доказательством того, что этот сигнал принадлежит протону 15α. Это позволяет сделатьоднозначное заключение о принадлежности протонных и углеродных сигналов для этановогофрагмента С15Н2-С16Н2. Рис.
2-59. Фрагменты спектров а) – HSQCnd, б) – NOESY (τm = 0.5c) и в) – COSY-DQFстероида (8a). г) – Пространственная структура этой молекулы, на которой с помощьюдвойных стрелок показаны обнаруженные в спектре NOESY прямые межпротонныевзаимодействия. В спектре DQF-COSY (в) показан анализ мультиплетной структурынекоторых кросс-пиков и приведены значения соответствующих скалярных констант JH-H, а вспектре HSQCnd (а) показаны полученные из его F1-разрезов мультиплетные структурыперекрывающихся сигналов 6α и 9α.125Следует подчеркнуть, что сигналы протонов 8α и 16β перекрываются между собой лишьчастично.Поэтомууказанныйкросс-пик15α/8αдействительносоответствуетпространственному взаимодействию между протонами 8α и 15α, а не взаимодействию междусоседними экваториальными протонами 16β и 15α, находящимися в молекуле стероида (8a)примерно на таком же расстоянии, что и протоны 8α и 15α.
Частичное перекрывание сигналовпротонов 8α и 16β хорошо видно при сравнении положений кросс-пиков в спектре НSQCnd(Рис. 2-59a) при сигналах атомов углерода С8 (40.20 м.д.) и С16 (24.67 м.д.) или при сравненииположений кросс-пиков 8α/14α и 16β/15α в спектре COSY-DQF (Рис. 2-59в).2.5.В-Нор-8α-аналоги эстрогеновОсобенности пространственного строения В-нор-8α-аналогов стероидных эстрогенов врастворе были рассмотрены в данной работе на примере стероидов (9) – (11)12 [346‒349].Уменьшение кольца B до 5-членного приводит к изменению целого ряда ЯМРпараметров, характеризующих конформационные особенности данного типа молекул, посравнению с рассмотренными выше соответствующими 8α- и D-гомо-8α-аналогами.
Преждевсего, это отражается на положениях сигналов в спектрах ЯМР 1Н и 13С ближайших к кольцуВ протонов и атомов углерода. При сравнении спектральных ЯМР-характеристик В-нор-8α- и8α-аналогов эстрогенов для первых из них следует отметить характерное уменьшениехимических сдвигов ядер13С для атомов С1 (на ~6 м.д.) и С4 (на ~3 м.д.) и увеличениехимических сдвигов для четвертичных атомов C5 (на ~7 м.д.) и C10 (на ~8 м.д.). Вароматической области спектра ЯМР 1Н наблюдается увеличение на ~0.15 м.д. химического 12Химические сдвиги ядер 1Н и 13С стероидов (9) – (11) приведены в таблицах П2-18и П2-19, соответственно.126сдвига протона 4.На рисунке 2-60 в качестве примера показаны ароматические области спектров ЯМР 1Нстероидов (11в) и (7г), принадлежащих, соответственно, В-нор-D-гомо-8α- и D-гомо-8αизоряду и отличающихся только строением кольца В. Хорошо видно, что в результатеуменьшения размеров кольца В наблюдается перераспределение взаимного положениясигналов протонов 2 и 4.Рис.
2-60. Взаимное расположение сигналов ароматических протонов в спектрах ЯМР 1Нстероидов (7г) и (11в).Следует отметить, что соотношение химических сдвигов δН-4 > δН-2 наблюдается длявсех изученных В-нор-8α-аналогов эстрогенов, в то время как для всех рассмотренных выше8α-аналогов оно имело противоположный характер: δН-4 < δН-2. Это соотношение, наряду сдругими,можетслужитьнадежнымотличительнымпризнакомпринадлежностимодифицированных аналогов эстрогенов к В-нор-8α-изоряду. Кроме того, для всех В-нор-8αаналогов характерно уменьшение примерно на 0.2 Гц значения скалярной константы 3J1-2 посравнению с соответствующими 8α-аналогами.При сравнении положений сигналов в алифатической области спектров ЯМР 1Н В-нор8α- и 8α-аналогов стероидных эстрогенов (9) – (11) и (5) – (8) наибольшее различиенаблюдается для протона 8α, который в случае 5-членного кольца В обнаруживается в области2.4 – 2.6 м.д., в то время как его химический сдвиг в спектрах 8α-аналогов (5) - (8), какправило, не превышает 2.0 м.д.
На рисунке 2-61 приведены алифатические области спектровВ-нор-8α-аналогов эстрогенов (9) – (11) и схематично указаны наиболее характерныеперераспределения химических сдвигов некоторых из протонов, происходящие в результатеструктурных изменений этих стероидов. Хорошо видно, что практически для всех127рассмотренныхВ-нор-8α-аналоговэстрогеновсигналпротона8αнаходитсявнеперекрывающейся области спектра и, следовательно, весьма удобен для определенияскалярных констант и оценки пространственных взаимодействий с другими ближайшимипротонами. Исключение представляет лишь стероид (9), в спектре которого этот сигналчастично перекрывается с сигналом протона 6α.
Не менее удобными для конформационногоанализа оказываются также сигналы протонов 6α, 6β и 9α, которые, как и в случае 8α-аналоговэстрогенов, находятся в высокочастотной области 2.6 – 3.2 м.д. и, как правило, лишь частичноперекрываются между собой или, как в случае стероидов (11a) и (11б), с сигналом протона17β.Рис. 2-61. Алифатическая область спектров ЯМР 1Н стероидов (9) ‒ (11). С помощью линийпоказаны наиболее характерные изменения положений протонных сигналов.Идентификация перечисленных сигналов, как правило, не вызывает особых затрудненийи они, в свою очередь, были использованы для отнесений сигналов других протонов колец С иDспомощьюкомбинированногоиспользованияданныхгомо-игетероядеоныхкорреляционных методов (DQF-COSY, COSY-90, NOESY, HSQCnd и J-COSY).
В качествепримера идентификации сигналов на рисунке 2-62 приведены фрагменты спектров СОSY-90 –(а), NOESY – (б) и J-COSY – (в) стероида (9), а также показана его пространственнаяструктура ‒ (г), на которой с помощью стрелок указаны наиболее значимые для ее128доказательства пространственные взаимодействия, обнаруженные в спектре NOESY. Приотнесении протонных сигналов в спектре этого стероида наиболее сложной является область1.5 - 1.8 м.д., в которой находятся сигналы 6-ти протонов.Рис.
2-62. Фрагменты спектров а) – COSY, б) – NOESY (τm = 0.5 с) и в) – J-COSY стероида(9). г) – Пространственная структура этого стероида, на которой с помощью двойных стрелокпоказаны прямые межпротонные взаимодействия (ЯЭО).129Кроме того, в положении 13 этого стероида находится этильная группа, использованиекоторой для идентификации сигналов протонов, находящихся в β-области стероидноймолекулы, оказывается достаточно сложной задачей из-за мультиплетной структуры сигналовдиастереотопных протонов 18` и 18``, которые в данном случае достаточно простообнаруживаются при 1.71 и 1.52 м.д.
на основании кросс-пиков 18a/18` и 18а/18`` в спектрахСOSY и NOESY (Рис. 2-62а, б), а в спектре J-COSY (Рис. 2-62в) хорошо видна ихмультиплетная структура и небольшое различие в величинах дальних констант: 4J18`-17α = 1.3Гц и 4J18``-12α = 1.1 Гц. Эти значения, также как и в случае 8α-аналогов эстрогенов, имеющихэтильную группу в положении 13, свидетельствуют об отсутствии ее свободного вращениявокруг связи С13-С18 и о пространственной ориентации метильной группы С18аН3 впротивоположную сторону относительно колец С и D молекулы (9) как это показано нарисунке 2-62г. О такой пространственной ориентации этильной группы свидетельствуюттакже кросс-пики в спектре NOESY 18`/6β, 18`/11β и 18``/6β (Рис.
2-62б) и пространственноевзаимодействие протона гидроксильной группы в положении 17β с протоном 12β и протонамиметильной группы С18аН3. При этом хорошо видно значительное различие интенсивностейкросс-пиков 18`/6β и 18``/6β, которое вполне соответствует расчетным (РМ3) межпротоннымрасстояниям r6β-18` = 2.1 Å и r6β-18`` = 3.0 Å. Необходимо отметить, что в случае стероида (9)пространственные взаимодействия 18``/15β, 18``/16β и 18а/12β, характерные для указаннойориентации этильной группы, не могут быть обнаружены в явном виде из-за, соответственно,близости химических сдвигов протонов 18``, 18`, 15β, 16β в области 1.5 – 1.8 м.д. иперекрывания сигналов протонов 18а и 12α.При анализе величин скалярных констант 3JH-H и использовании их для определенияпространственного строения для В-нор-8α- и В-нор-D-гомо-8α-аналогов эстрогенов (9) и (10),(11) следует отметить, что их набор для протонов, находящихся в кольцах С и D, практическиполностью совпадает со значениями, наблюдаемыми для соответствующих 8α-аналогов (6) и(8), (7).
Это свидетельствует об отсутствии значительных различий в пространственномстроении этих колец для сравниваемых пар стероидов: (9)↔(6), (10)↔(8) и (11)↔(7).Вместе с тем существенные отличия величин скалярных констант наблюдаются междупротонами 6α, 6β, 8α и 9α, находящимися в кольце В и в области сочленения колец В и С.
Ониявным образом отражают структурные и конформационные различия в пространственномстроении В-нор-8α- и 8α-аналогов эстрогенов. Эти различия также видны по изменениюхарактера дальних скалярных взаимодействий через 6 связей между метиленовыми протонамиС6Н2 и протоном 2. Если в спектрах ЯМР1Н 8α-аналогов наблюдалась скалярноевзаимодействие протона 2 с аксиальным протоном 6α (6J2-6α ≈ 1.0 Гц), то в соответствующих130В-нор-8α-аналогах этой способностью обладает протон 6β (6J2-6β ≈ 1.0 Гц), который находитсяв более близкой к ортогональной ориентации по отношению к плоскости ароматическогокольца по сравнению с протоном 6α.Однако,наиболееколичественнаяоценкапространственноготочнаяособенностейстроенияВ-нор-8α-аналогов эстрогенов может быть полученанаоснованиизначениявицинальнойконстанты между мостиковыми протонами8α и 9α, которая составляет 7.2 Гц и свысокой точностью (не хуже ±0.1 Гц)можетбытьмультиплетнойопределенаструктурыизанализасигналапротонов 8α и/или 9α в спектре любого изРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
