Диссертация (1145465), страница 50
Текст из файла (страница 50)
4-1. Фрагменты алифатической области спектров ЯМР 1Н 6-оксаэстра-1,3,5(10),8(9)тетраенов (26) и (27).235Для эстратетраенов (26а) и (26б)наиболее сложными для интерпретации являютсяобласти протонного спектра 1.5 – 1.8 м.д. и 2.0 – 2.4 м.д., в которых расположеныперекрывающиеся сигналы, соответственно, трех (16β, 15α, 15β) и четырех (14α, 16α, 12β, 11β)алифатических протонов. При этом протоны 16β, 15α и 15β, имеющие между собой скалярныевзаимодействия, образуют сильносвязанную трехспиновую систему. В результате этогокорректная идентификация этих сигналов и анализ их мультиплетной структуры оказываетсязначительно сложнее, чем для перекрывающихся сигналов протонов 14α, 16α, 12β и 11β вобласти2.0–2.4м.д.,посколькулишьдвапоследнихизнихоказываютсяскалярносвязанными.
Кроме того, в области 1.4 – 1.5 м.д. спектров ЯМР 1Н этих стероидовнаблюдается наложение сигналов протонов метиленовой группы С18Н2 (18`, 18``) и протона12α. В случае эстратетраена (26в) общее расположение указанных сигналов практическисохраняется, но в область 1.5 – 1.8 м.д. попадает один из сигналов метиленовых протоновС18аН2 пропильного заместителя при атоме С13, а сигналы его других трех скалярно связанныхметиленовых протонов оказываются не только перекрытыми между собой в области 1.2 – 1.4м.д., но и наложенными на дублетный сигнал 7α-метильной группы.Таким образом, в алифатической области протонного спектра эстратетраенов (26а) и(26б) имеется лишь один неперекрывающийся сигнал при 2.6 м.д., принадлежащий протону11α и имеющий хорошо выраженную мультиплетную структуру дублета дублета дублетов (JHH= 17.1, 6.7 и 2.4 Гц), а в спектре тетраена (26в), кроме того, практически не перекрытымоказывается также сигнал протона 12α при 1.46 м.д., мультиплетная структура которогопоказана на рисунке 4-1в.На рисунке 4-2 представлены фрагменты спектров COSY-DQF, J-COSY и NOESYэстратетраена (26а), однозначно доказывающие правильность идентификации сигналов вспектре ЯМР 1Н этого эстратетраена, а также демонстрирующие основные способы выделениямультиплетной структуры индивидуальных перекрывающихся сигналов и определения схемыскалярного связывания протонов в этой молекуле, включая определение значенийсоответствующих констант.
Кроме того, на рисунке 4-3 приведен гетероядерный спектрCOLOC, который позволяет провести однозначное отнесение сигналов четвертичных атомовуглерода в спектре ЯМРспектрах ЯМР1Н и1313С этого стероида. Результаты полной идентификации сигналов вС представлены в приложении П4 в таблицах П4-1 и П4-2,соответственно. Отнесение сигналов в алифатической области протонного спектра тетраена (26а) удобноначать с использования скалярных и пространственных (ЯЭО) взаимодействий протонов 7β и23617α, сигналы которых легко обнаруживаются, соответственно, при 4.72 и 4.82 м.д.
похарактерной для них мультиплетной структуре. Рис. 4-2. Фрагменты спектров А) –COSY-DQF, Б и В) – J-COSY (после поворота матрицы на45°), Г) – NOESY (τm = 0.5 с), Д) – ЯМР 1Н и Е) - ЯМР 1Н{1Н} эстратетраена (26а). Наспектрах J-COSY показаны: мультиплетные структуры сигналов протонов 16α, 12β (Б), 15β,18` и 18``(В), а на сигналах протонов 16β и 15α (В) указана константа между ними 3J16β-15α. Вспектре J-COSY (B) звездочкой (*) отмечены сигналы, появление которых связано ссильносвязанностью протонов 15α и 15β. В верхней правой части рисунка в пунктирныхрамках показаны 1) – F1-разрезы кросс-пиков 11α/11β, 11α/12α и 11α/14α в спектре DQFCOSY, 2) – F1-разрезы в спектре HSQCnd и 3) – F2-разрезы спектра J-COSY для протонов 15βи 16β.
Ж) – пространственная структура эстратетраена (26а), на которой жирными двойнымистрелками показаны обнаруженные прямые межпротонные взаимодействия (ЯЭО), а тонкими– дальние скалярные взаимодействия 4J18`-17α и 4J18``-12α.Наличие двух кросс-пиков 17α/16α и 17α/16β в спектре DQF-COSY (Рис. 4-2А)определяет положения сигналов метиленовых протонов С16Н2 при 2.32 и 1.72 м.д., а наличие вспектре NOESY (Рис. 4-2Г) кросс-пика 17α/16α и отсутствие кросс-пика 17α/16β однозначносвидетельствует о том, что первый из этих сигналов принадлежит протону 16α, а второй –протону 16β. Кроме того, следует отметить, что наряду с указанными кросс-пиками в спектреDQF-COSY присутствует слабый кросс-пик 17α/18`, характеризующий дальнее скалярноевзаимодействие между протоном 17α и одним из метиленовых протонов С18Н2 этильногозаместителя при атоме С13.
Это косвенно указывает на его пространственную ориентациюотносительно колец С и D эстратетраена (26а), при которой протон 18` (1.43 м.д.) находится237над кольцом С и имеет удобную пространственную ориентацию по отношению кнаходящемуся в α-области молекулы протону 17α для реализации между ними скалярноговзаимодействия “W”-типа. Низкая интенсивность кросс-пика 17α/18` свидетельствует онебольшой величине соответствующей константы 4J17α-18`Из спектра NOESY (Рис.
4-2Г) на основании кросс-пика 17α/12α можно определитьположение сигнала протона 12α при 1.45 м.д., который расположен между сигналамипротонов 18`(1.43 м.д.) и 18`` (1.48 м.д.). Их идентификация в данном случае из-заперекрывания с сигналом протона 12α не может быть проведена на основании обнаружения вспектре COSY-DQF дальнего скалярного взаимодействия 18``/12α. Однако, в спектре J-COSY(Рис. 4-2В) на сигнале протона 18`` отчетливо видно соответствующее расщепление свеличиной константы 4J12α-18`` = 1.4 Гц.
К сожалению, в этом спектре соответствующеерасщепление компонент сигнала протона 12α не может быть обнаружено по причиненаложения на него сигналов, происхождение которых связано с эффектами сильносвязанностипротонов 18` и 18``: ∆δ18`-18`` = 0.05 м.д., 2J18`-18`` = -14.6 Гц. Тем не менее, наличие дальнего“W”-типа взаимодействия 18``/12α следует считать установленным. Это дает основание дляпредположения о том, что протон 18`` в молекуле тетраена (26а) расположен над кольцом D, аметильная группа этильного фрагмента в положении 13 находится за проделами колец С и Dкак это показано на рисунке 4-2Ж.
Однако, окончательное заключение об этом можно сделатьтолько после обнаружения соответствующих пространственных взаимодействий протонов 18`и 18`` с β-протонами этих колец предварительно определив их положение в спектре. Вчастности идентификация сигнала протона 11β при 2.16 м.д. сделана на основании несколькихнезависимых факторов: наличия кросс-пиков 12α/11β и 7β/11β в спектре COSY-DQF (Рис. 42А), а также хорошо наблюдаемого в спектре NOESY пространственного взаимодействия1/11β (Рис.
4-2Г). Во втором из этих спектров наблюдаются два более интенсивных кросс пика1/11αи11α/11β,характеризующихзначительнуюпространственнуюблизостьсоответствующих протонов, а в первом из них – скалярное взаимодействие протона 11α при2.58 м.д. с протоном 11β с константой 2J11α-11β = -17.4 Гц, большая величина которойхарактерна для скалярного взаимодействия между геминальными протонами, находящимисяпо соседству с двойной С=С связью. Это является одним из главных аргументов приопределении положения двойной связи в эстратетраене (26а). Положение сигнала протона 12βпри 2.28 м.д.
определяется наличием кросс-пиков 11α/12β, 12α/12β как в спектре COSY-DQF,так и в спектре NOESY, а его точное положение и мультиплетная структура хорошо видны вспектре J-COSY (Рис. 4-2Б). Следует отметить, что в спектре NOESY (Рис.
4-2Г) наряду сперечисленными обнаруживаются также кросс-пики 18а/11β, 18а/12β, и 18`/11β, крайне238важные для доказательства пространственной ориентации этильного заместителя при атомеС13.Таким образом, на основании рассмотренных выше данных можно однозначноутверждать, что для эстратетраена (26а) характерна псевдоаксиальная ориентация протонов11β и 12α в кольце С и наличие двойной связи С8=С9, а метильная группа этильногозаместителя при С13 ориентирована в противоположную сторону от колец С и D как этопоказано на рисунке 4-2Ж, где с помощью двойных стрелок показаны наиболее существенныедлядоказательствастроенияэтоймолекулыпространственныевзаимодействия,обнаруженные в спектре NOESY.Наиболее важным вопросом в определении конформации эстратетраена (26а) являетсяустановление пространственной ориентации метильной группы при атоме С7.
Сложностьзаключается в изолированности фрагмента С7Н(Ме), приводящая к отсутствию такихнадежных источников установления конформации кольца В как вицинальные константыпротона 7β, квартетная структура сигнала которого отражает лишь скалярные взаимодействияс протонами соседней метильной группы. Поэтому в данном случае основным источникоминформации о пространственном строении кольца В являются прямые диполь-дипольныевзаимодействия (ЯЭО) протонов этого фрагмента с ближайшими к ним протонами 14α, 15α и15β.Носигналыэтихтрехпротоновоказываютсянаиболеесложнымидляихпространственной (α или β) идентификации.
Если их положение в спектре (соответственно,при 2.32, 1.66 и 1.58 м.д.) может быть достаточно легко установлено с помощьюкомбинированного использования спектров COSY-DQF (Рис. 4-2А), J-COSY (Рис. 4-2Б,В) иHSQCnd (см. разрезы кросс-пиков на рисунке 4-2,2), то определение их пространственнойориентации является значительно более сложной задачей, поскольку положение сигналапротона 14α оказывается совпадающим с химическим сдвигом протона 16α, а сигналыпротонов при атоме С15 оказываются перекрытыми в области 1.5 – 1.8 м.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
