Диссертация (1145465), страница 38
Текст из файла (страница 38)
В результате использованияданного подхода для 13α-аналога (16)были получены не только значениявицинальныхконстантмеждупротонами 5-членного кольца D (Табл.3-4), но и расчетный спектр трехпротонов 16α, 16β и 15α (см. спектр 2на рис. 3-20),сигналы которыхнаходятся в наиболее сложной дляинтерпретации области 2.0 – 2.5 м.д.(спектр 3 на рис. 3-20). Совершенноинаяситуациявсильносвязанностиотношенииобнаруживаетсядля протонов кольца С.
Даже наиболеесущественноесрединихРис. 3-20. Сравнение экспериментальной (3) исимулированной (1, 2) мультиплетной структурысигналов протонов 16α, 16β и 15α, находящихся вперекрывающейся области 2.0 – 2.5 м.д. спектраЯМР 1Н стероида (16). Симулированные спектрыпоказаны 1) – без учета и 2) – с учетом эффектовсильносвязанности.
В спектрах (2) и (3)звездочками (*) отмечены комбинационные линии.-перекрывание сигналов скалярно взаимодействующих протонов 9α (2.24 м.д) и 11α (2.23 м.д.),не приводит к заметным эффектам на сигналах Х-протонов (11β, 12α, 12β, 8β), посколькувеличина константы 3J9α-11α невелика (3J9α-11αрасч. = 2.2 Гц).
Следовательно, для определения ееэкспериментальной величины использование в качестве критерия крайне слабых изменениймультиплетной структуры перекрытых сигналов Х-протонов может дать лишь качественнуюоценку корректности выбранного набора спектральных параметров. Поэтому в данном случаенаряду со спектральными расчетами был использован анализ мультиплетной структурынесколькихкросс-пиков в спектре DQF-COSY, в которых константа3J9α-11α являетсяпассивной. На рис. 3-21 приведены два фрагмента этого спектра, на которых достаточнохорошо видна мультиплетная структура частично перекрывающихся кросс-пиков 11β/12β,11β/11α, 11β/9α, 8β/9α (верхний фрагмент) и 12α/12β, 12α/11α (нижний фрагмент), а их центрыс координатами δi/δj указаны с помощью звездочки (*). Кроме того, для удобства определенияактивных и пассивных констант на этом рисунке схематично показаны разрезы кросс-пиков11β/12β (приведена только половина разреза из-за перекрывания с кросс-пиком 8β/9α),17811β/11α,12α/12βи12α/11α,аперекрывание двух компонент сигналовпротонов 12β и 11α отмечено на разрезенижнего фрагмента с помощью фигурныхскобок “ }”.Из сравнения разрезов кросс-пиков11β/12β и 12α/12β, в каждом из которыхконстанта J11α-12β является пассивной,можнооднозначноопределитьеевеличину (~2.8 Гц), которая оказываетсянаименьшейизвсехскалярныхвзаимодействий протона 12β.
В своюочередь полученное экспериментальноезначение константы J11α-12β необходимоучитыватьконстантыприоценкеJ9α-11α,величиныкотораядлярассматриваемых кросс-пиков 11β/11α и12α/11α является пассивной. Сравнениеих разрезов свидетельствует о том, чтодве наименьшие константы протона 11α вРис. 3-21.
а) – симуляция спектра протонов 12β,9α и 11α стероида (16) и фрагменты его спектраDQF-COSY,содержащиеперекрывающиесякросс-пики б) – 8β/9α, 11β/12β, 11β/9α, 11β/11α ив) – 12α/12β, 12α/11α. Центры кросс-пиковотмечены звездочкой (*), а анализ ихпротивофазной структуры показан с помощьюF1-разрезов.каждом из этих кросс-пиков являются пассивными и совпадают между собой (см.противофазные триплеты в разрезе кросс-пика 12α/11α на рис.
3-21в). Поскольку этимипассивными константами являются J11α-12β и J9α-11α, то величины каждой из них составляют~2.8Гц.Такимобразом,анализпассивныхконстантвнесколькихкросс-пиках,представленный на рисунке 3-21б,в позволил определить экспериментальные значения J11α-12βи J9α-11α, которые не могут быть получены непосредственно из кросс-пиков 11α/12β и 9α/11αпо причине их близкого расположения к диагонали спектра DQF-COSY и перекрываниядругими кросс-пиками.Необходимо отметить, что при анализе кросс-пика 11β/11α, который практическиполностью перекрывается с кросс-пиком 11β/9α, учитывались противофазная ориентациявнешних компонент триплетного сигнала протона 9α (J9α-11β ≈ J9α-8β, ~12 Гц) и исчезновениеего центральной компоненты, а также наличие дальних скалярных взаимодействий этогопротона (4J9α-1, 5J9α-6β), которые приводят к дополнительному размыванию линий кросс-пика17911β/9α и, следовательно, к уменьшению их пиковой интенсивности.
Аналогичные эффектыхорошо видны на кросс-пике 8β/9α, мультиплетная структура которого практическиполностью совпадает со структурой кросс-пика 11β/9α. Это дает возможность сделать вполнеобоснованное предположение о незначительности вклада кросс-пика 11β/9α в наблюдаемуюмультиплетнуюструктурусуммарногокросс-пика(11β/11α+11β/9α),которая2преимущественно отражает распределение линий в противофазном дублетном ( J11β-11α = - 12.5Гц) сигнале протона 11α, показанном на F1-разрезе (Рис. 3-21б, внизу).Таким образом, анализ мультиплетной структуры представленных на рис.
3-21 кросспиков 11β/12β, 11β/11α, 11β/9α, 8β/9α, 12α/12β, 12α/11α в спектре DQF-COSY 13α-аналога (16)дает возможность оценки всех скалярных констант между протонами кольца C этого стероидаи определения точных значений химических сдвигов тех из них (12β, 9β, 11α), сигналыкоторых находятся в перекрытой области 2.0 – 2.5 м.д. спектра ЯМР 1Н. Следовательно,имеется возможность получения подспектра этих протонов с помощью его расчета призначениях экспериментальных параметров {δi} и {Jij} для спиновой системы протоновфрагмента Н2С12-С11Н2-С9Н-С8Н кольца С и с учетом дальних скалярных взаимодействийпротона 9α с протонами 1 и 6β. Результаты такого искусственного “восстановления”подспектра протонов 12β, 9β, 11α показаны на рисунке 3-21а.Полученныетакимобразомэкспериментальныеданныепооценкезначенийвицинальных констант 3Jijэксп., включая результаты симуляции подспектров сильносвязанныхспиновых систем в кольцах В, С и D стероида (16), и вычисленные на их основесоответствующие торсионные углы θijэксп.
приведены в таблице 3-4. Они были сопоставлены сих расчетными значениями - 3Jijрасч. и θijрасч. в виде корреляционных зависимостей (Рис. 3-22а).Таблица 3-4.Расчетные (ММ+) и экспериментальные (ЯМР) торсионные углы (θ, °) и вицинальныеконстанты (3J, Гц) для 13α-аналога стероидных эстрогенов (16).3 расч.3 эксп.θрасч.JJθэксп.∆3J e) ∆θ f)№Hi-Hja)16α-7α53.64.214.850.70,59-2,926α-7β296.32.322.8a)299.2 0,482,936β-7α170.813.1513.2a) 171.6 0,050,846β-7β53.54.275.0a)48.90,73-4,6b)57α-8β ● 169.912.3611.3153.7 -1,06 -16,267β-8β ● 288.82.152.7297.7 0,558,978β-9α ● 176.012.0911.3b) 164.1 -0,79 -11,988β-14α166.111.4711.3164.4 -0,17 -1,799α-11α65.72.18(2.8)c) 61.60,62-4,1b)109α-11β185.912.6512.8184.0 0,15-1,91111α-12α302.83.554.2306.1 0,653,31211α-12β59.82.982.860.8-0,18 1.01311β-12α184.713.3713.4183.8 0,03-0,918014151617181920a)11β-12β301.714α-15α37.214α-15β277.415α-16α335.515α-16β212.615β-16α ● 92.515β-16β329.53.317.140.559.909.810.358.904.46.7d)0.3d)9.8d)(9.8)c)1.6d)8.7d)307.339.5273.8334.9212.7106.9328.91,09-0,44-0,25-0,1-0,011,25-0,25,62,3-3,6-0,60,114,4-0,6– Получено на основе симуляции спектра этанового фрагмента Н2С6-С7Н2 с учетом всех скалярныхвзаимодействий (2-6JH-H) в 9-ти спиновой системе протонов колец А и В;b)– получено из F2-разреза соответствующего кросс-пика в спектре DQF-COSY;c)– экспериментальное значение не может быть получено из собственного кросс-пика в спектре DQFCOSY из-за перекрывания сигналов соответствующих протонов; в скобках приведено значение,полученное в результате симуляции и анализа кросс-пиков, в которых данная константа являетсяпассивной;d)– получено на основе симуляции спектра этанового фрагмента Н2С15-С16Н2 с учетом скалярныхвзаимодействий (2-3JH-H) в 6-ти спиновой системе протонов колец С и D;e)– ∆3J = 3Jэксп.
- 3Jрасч.;f)– ∆θ = θэксп. - θрасч.; ● – отмечены данные, для которых ∆θ имеет наибольшее значение.Рис. 3-22. Корреляционные зависимости экспериментальных и расчетных (ММ+) торсионныхуглов θН-Н (слева) и вицинальных констант 3JН-Н (справа) для стероида (16) при различныхнаборах данных: а) – для 20 точек, б) – для 16 точек (● – устраненные данные).Прежде всего, следует отметить, что практически все экспериментальные значения этихпараметров, полученные с помощью симуляции подспектров, достаточно хорошо совпадают сих расчетными значениями, и их различия (∆3J, ∆θ) оказываются в тех же пределах, что и при181получении значений 3Jijэксп другими способами (из спектра ЯМР 1Н, из F1-разрезов спектраDQF-COSY). При этом коэффициенты корреляции (r) и среднеквадратичные отклонения (sd)для вицинальных констант (r = 0.994, sd = 0.47 Гц) и торсионных углов (r = 0.998, sd = 6.6°)свидетельствуют о достаточно высокой общей сопоставимости экспериментальных ирасчетных значений этих параметров.Тем не менее, в областях значений торсионных углов ~90°, ~180° и ~270° наблюдаютсянаибольшие расхождения между расчетными и экспериментальными данными для 3J и θ.Особенно сильные расхождения (8.9° < ∆θ < 16°) обнаруживаются для торсионных углов θ7α8β,θ7β-8β, θ8β-9α и θ15β-16α (показаны на графиках с помощью закрытых кружков - ●), что являетсявполне объяснимым слабой зависимостью 3J = ƒ(θ) в соответствующих областях измененияэтих торсионных углов.
Поэтому при устранении этих данных из рассмотрения (Рис. 3-22б)наблюдается значительное (почти в 2.5 раза) уменьшение среднеквадратичного отклонениядля углов θ (sd = 2.7°, n = 16), а уменьшение аналогичного параметра для скалярных констант3J оказывается сравнительно небольшим - на 0.06 Гц. Но при сокращении набора данныхнаблюдается улучшение всех других параметров (см. на рисунке 3-22 параметры А, В и r дляразных наборов данных: “а” – n = 20, “б” – n = 16), характеризующих соответствиеэкспериментальных и расчетных констант3J, что является косвенным подтверждениемпредположения о причинах расхождения данных, соответствующих 4-м устраненным точкам.При сравнении алифатической области спектров ЯМР 1Н 13α-аналогов (16) и (17а)наблюдается (Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
