Диссертация (1145465), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В качестве подтверждения этогона рисунке 3-3,1а приведена область спектраNOESYстероида(13),вкоторойприсутствуют хорошо разрешенные кросспики 9β/11α и 9β/8β.При сравнении с соответствующейРис. 3-3. а) – Фрагменты спектра NOESY(τm = 0.3 с) стероида (13) и б) – F1-разрезы 1)– для протонов 9β и 2) – 18а. в) – фрагментэтого стероида, на которомстрелкамипоказаны пространственные взаимодействияпротона 9β и значения расстояний.областью спектра NOESY стероида (12), хорошо видно, что за счет изменения химическихсдвигов протонов 8β (+0.25 м.д.) и 11β (-0.11 м.д.) перекрывание кросс-пиков 9β/8β и 9β/11β,наблюдаемое в спектре NOESY стероида (12) (см.
рис. 3-2а), для стероида (13) отсутствует.Однако, при этом происходит перекрывание кросс-пиков 9β/11β и 9β/7β, осложняющее ихинтерпретацию по сравнению со стероидом (12), в спектре NOESY которого кросс-пик 9β/7βявлялся хорошо разрешенным. Таким образом, совместное изучение пространственныхвзаимодействий для конформационно близких, но структурно различных стероидов (12) и (13)дает возможность получения более полной информации о пространственном строениирассматриваемых 9β-D-гомоаналогов стероидных эстрогенов.147С целью оценки межпротонных расстояний в стероиде (13), были получены 8 спектровNOESY при временах смешивания в пределах от 0.1 до 1.0 с (τm = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8,1.0 c) и на основании зависимости приведенных интегральных интенсивностей Sij/Sii отвремени смешивания τm (Табл.
3-1) определены скорости кросс-релаксации σij для 15-тимежпротонных расстояний rij. Их значения были рассчитаны с использованием в качествеэталонного расстояния rэт.= r12α-12β = 1.77 Å и с применением как изотропной так ианизотропной моделей расчета.Таблица 3-1.Зависимости приведенных интегральных интенсивностей кросс-пиков Sij/Sii в спектрахNOESY от времени смешивания τm для 9β-D-гомоаналога (13).№Нi-Hjτm=0.1 c τm=0.2 c τm=0.3 c τm=0.4 c τm=0.5 c τm=0.6 c τm=0.8 c τm=1.0 c1234567891011121314151-20.20.681.331.612.22.761-9β- **)0.30.450.600.720.851-11α1.182.884.45.546.57.61-12α- **)0.280.470.590.70.89β-7β0.310.881.331.712.12.49β-8β0.320.811.411.722.32.89β-11α0.30.50.820.871.41.569β-11β0.310.881.331.732.02.511α-11β2.14.57.813.215.819.811α-12α0.30.540.91.121.461.711α-12β0.240.471.151.642.43.1*)1.94.657.2810.112.815.112α-12β12α-14α- **)0.50.791.22.32.417β-17α1.03.06.458.2410.213.217β-18``0.780.821.82.33.34.0*)‒ Эталонное расстояние;**)‒ кросс-пики слишком малы для точного объемного интегрирования.3.761.19.71.03.13.41.663.026.72.14.020.92.618.25.14.81.210.91.153.54.41.963.629.12.353.825.33.622.16.22В стероиде (13) радиус-вектор эталонного расстояния находится под углом βэт.
= 35° кглавной оси инерции молекулы. (Рис. 1-8). Следовательно, при таком выборе эталонногорасстояния и сравнительно небольшом значении расчетного параметра анизотропиидиффузионного движения рассматриваемой молекулы: (D║/D┴)(13) = 3.1, ее вклад в точностьоценок межпротонных расстояний не должен превосходить ±5% от измеряемого значения,что сопоставимо с другими известными факторами, определяющими точность оценок rij спомощью ЯЭО. Полученные межпротонные расстояния rij(ЯЭО) для 9β-D-гомоаналога (13)приведены в таблице 3-2 в сопоставлении с данными оптимизации геометрии молекулы (13)методом ММ+, а на рисунке 3-4 показаны экспериментальные зависимости Sij (a) и Sij/Sii (б) отвремени смешивания τm для нескольких из межпротонных расстояний и корреляционныезависимости между rij(ЯЭО) и rij(ММ+) для изотропной (в) и анизотропной (г) моделейрасчета.148Таблица 3-2.Экспериментальные (ЯЭО) и расчетные (ММ+) межпротонные расстояния rij (Å) в стероиде (13)№ Нi-Hjσij , c-1 **) r(ЯМР), Å β, град.
(τсβ/τсэт.)1/6 r(ЯМР)β, Å r(MM+), Å11-25.1(1)2.32251.022.372.4521-9β0.96(8)3.07600.962.953.0031-11α10.2(6)2.07271.0152.102.0941-12α1.06(6)3.02380.9953.012.9859β-7β3.5(2)2.48850.952.362.4069β-8β4.5(2)2.37380.9952.362.4079β-11α2.4(1)2.74680.9582.622.5389β-11β3.6(2)2.46311.012.482.42911α-11β32(2)1.71400.991.691.7510 11α-12α2.4(2)2.64780.9552.522.5411 11α-12β4.6(5)2.37380.992.352.47*)12 12α-12β26.3(4)1.77351.001.771.7713 12α-14α3.4(5)2.49800.952.372.4214 17β-17α23.8(5)1.8580.961.731.79*)**)– Эталонное расстояние;– в скобках указана погрешность последней значащей цифры.Рис.
3-4. Зависимости а) – абсолютных (Sij) и б) – относительных (Sij/Sii) интегральныхинтенсивностей кросс-пиков в спектрах NOESY стероида (13) от времени смешивания τm.Корреляционные зависимости экспериментальных (ЯЭО) и расчетных (ММ+) межпротонныхрасстояний для в) – изотропной и г) – анизотропной моделей обработки ЯМР-данных.При сопоставлении результатов, полученных с помощью изотропной и анизотропноймоделей расчета межпротонных расстояний (Рис. 3-4), хорошо видно, что использование вкачестве rэт.
расстояния между геминальными протонами при атоме С12, имеющего полярныйугол βэт. = 35°, приводит к относительно небольшим различиям между результатамиэкспериментальных оценок rij(ЯЭО) и rij(ЯЭО)β. Тем не менее, при использовании болеекорректной анизотропной модели расчета (τсэт. ≠ τсij) наблюдается, хотя и небольшое, новполне заметное улучшение всех параметров, характеризующих линейную корреляцию между149данными ЯМР и ММ+, по сравнению с аналогичными параметрами (приведены в скобках),полученными при сопоставлении этих же данных в случае использования изотропной моделирасчета (τсэт.
= τсij) межпротонных расстояний: А = -0.08 (-0.13), В = 1.02 (1.07), r = 0.989(0.981), sd = 0.061 (0.082).Таким образом, количественные оценки 15-ти межпротонных расстояний, полученныена основании данных по измерению скоростей кросс-релаксации σij и учета анизотропиидиффузионного движения (D║/D┴ = 3.1), свидетельствуют о высокой (в пределах ±5%)степени соответствия конформации молекулы D-гомо-9β-аналога (13) в растворе результатамоптимизации геометрии этой молекулы методом ММ+.Среди полученных оценок межпротонных расстояний одним из наиболее важныхрезультатов является значение 2.16 Å для расстояния между протоном 17β и протоном 18``этильного заместителя при атоме С13.
Это значение является веским основанием дляутверждения об отсутствии вращения этого заместителя вокруг простой связи С13-С18 и даетвозможность для экспериментального доказательства его пространственного расположенияотносительно колец С и D молекулы стероида (13): метильная группа С18аН3 находится запределами этих колец – в транс-ориентации относительно атома С14 (Рис 3-5). Согласнорасчетам (ММ+) торсионный угол С18а-С18-С13-С14 для такой конформации равен 179.4°, аторсионные углы Н18``-C18-C13-C12 и Н12α-С12-С13-С18, характеризующие“W”-ориентациюпротонов 18`` и 12α, составляют, соответственно, 176.6° и 172.2°.
Следовательно,независимымподтверждениемуказаннойпространственнойориентациизаместителя может служить величина дальней скалярной константы4этильногоJ18``-12α, котораясоставляет 1.5 Гц и достаточно хорошо проявляется как на сигнале протона 12α (1.24 м.д.) вспектре ЯМР 1Н (Рис. 3-5а), так и на сигнале протона 18``, полученного из F2-разреза (при1.81 м.д.) повернутого на 45° спектра J-COSY (Рис. 3-5в).Однако, само наличие небольшого расщепления линий каждого из этих сигналов (дажеодинакового по величине) не может служить доказательством скалярного взаимодействиямежду соответствующими протонами, а использование гомоядерной селективной развязки вданном случае невозможно из-за практически полного наложения сигналов протонов 18``(1.81 м.д.) и 11β (1.79 м.д.), последний из которых имеет скалярное взаимодействие спротоном 12α (3J11β-12α ≈ 12.5 Гц).
Поэтому для доказательства скалярного взаимодействияпротонов 18`` и 12α был использован анализ спектра DQF-COSY, а также сопоставление F2проекций кросс-пиков 12α/11β и 9β/11β (Рис. 3-5г).150Рис. 3-5. а) – мультиплетная структура сигнала протона 12а в спектре ЯМР 1Н, б) – F1-разрезв спектре NOESY на частоте протона 17β, в) – F2-разрезы в спектре J-COSУ сигналовпротонов 18` и 18`` и г) – фрагменты спектра DQF-COSY стероида (13). Информация одальних скалярных и пространственных взаимодействиях показана с помощью,соответственно, сплошных и пунктирных двойных стрелок на фрагменте молекулы.Из представленных данных следует, что помимо кросс-пиков 12α/12β и 12α/11β (см.верхний фрагмент) в более высокочастотной области наблюдаются две значительно болееслабые и разделенные между собой на ~7 Гц синфазные компоненты кросс-пика 12α/18``,каждая из которых имеет две противофазные составляющие с величиной расщепления около1.5 Гц (показано на разрезе А-А) и, следовательно, свидетельствующие о наличиисоответствующей активной константы 4J12α-18``, которая на фрагменте молекулы стероида (13)указана сплошной двойной стрелкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
