Диссертация (1145465), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Следует отметить, что на дублетном сигналепротона 7β отсутствуют дополнительные слабые расщепления и это является очевиднымсвидетельством его псевдоэкваториальной ориентации в кольце В.Для тетраенов (33в) и (34) пространственные взаимодействия протонов этильнойгруппыприатомеС13даютвозможностьопределенияеепреимущественнойпространственной ориентации относительно колец С и D. В спектре NOESY первого из них(Рис.4-31а)наблюдаютсяинтенсивныекросс-пики18а/12β,18a/11β,18a/17β-OAc,свидетельствующие об ориентации связи С18-С18а этильного фрагмента для энергетически290более выгодного конформера (А) в противоположном направлении относительно связи С13С14, как это показано на рисунке 4-31б (транс-ориентация относительно связи С13-С18).Рис.
4-31. а) – Фрагменты спектра NOESY (τm = 0.5 с) и б) – пространственной структурытетраена (33в) для случаев транс- (А) и цис-ориентации (В) этильного фрагмента в положении13β. Отмечены кросс-пики, характеризующие пространственные взаимодействия протоновэтильного фрагмента, а на конформерах (А) и (В) они указаны стрелками (цифрысоответствуют расчетным (ММ+) значениям межпротонных расстояний в Å).Аналогичный вывод можно сделать и на основании пространственных взаимодействийметиленового протона 18` (1.68 м.д.), который в конформации (А) располагается над кольцомD, с протонами 15β и 16β.
Однако, ожидаемое при этом взаимодействие 18``/11β (на рис. 4-31боно показано пунктирной стрелкой) второго метиленового протона 18`` (1.39 м.д.),находящегося над кольцом С, не может быть обнаружено из-за близкого расположенияуказанного кросс-пика к диагонали спектра NOESY (δ18`` = 1.39 м.д., δ11β = 1.54 м.д.) иэффектов сильного скалярного взаимодействия между протонами 11β и 12α, сигналпоследнего из которых при 1.39 м.д.
перекрывается с сигналом протона 18``. Для сравнения нарисунке 4-31б показаны пространственные взаимодействия 18а/15β, 18``/15β и 18``/16β вконформере (В) с цис-ориентацией этильного фрагмента, которые видны в спектре NOESY.В преимущественной конформации 9β-аналога (34) этильный фрагмент при атоме С13имеет противоположную цис-ориентацию относительно связи С13-С18 (Рис. 4-29б). Об этомсвидетельствует, прежде всего, уже упомянутое выше пространственное взаимодействие18а/9β, а также взаимодействие 18а/15β, наблюдение которых в спектре NOESY (Рис.
4-29а)было бы невозможным при транс-ориентации этильной группы. Дополнительнымиаргументами в пользу цис-ориентации этильной группы являются пространственные291взаимодействия ее метиленовых протонов 18` (1.32 м.д.) и 18`` (1.92 м.д.) с протонами 12β и17β, соответственно.Таким образом, представленные экспериментальные данные свидетельствуют оразличии в преимущественной ориентации этильной группы в положении 13β для 9α- и 9βаналогов 1,3,5(10),8(14)-тетраенов (33в) и (34). Это заключение находится в соответствии сданным по оптимизации конформаций указанных тетраенов с цис- и транс-расположениемэтильной группы методом молекулярного моделирования ММ+: конформация (А) 9α-тетраена(33в) с транс-расположением этильной группы (Рис.
4-31б) оказывается на 1.5 ккал/мольболее энергетически выгодной по сравнению с конформацией (В), имеющей цис-ориентациюэтильного фрагмента. При аналогичных расчетах цис- и транс-конформеров 9β-тетраена (34)результаты оказываются противоположными: на 1.3 ккал/моль более выгодной являетсяконформация с цис-ориентацией этильной группы. Расчетные данные свидетельствуют овозможности присутствия в растворе наряду с доминирующими конформерами минорныхформ с противоположной ориентацией этильной группы, населенность которых находится впределах 10%.
Экспериментальным подтверждением этого для 9α-тетраена (33в) можетслужить сравнительно небольшая величина дальней скалярной константы 4J18`-12α, которая непревышает 1.0 Гц, а также присутствие в спектре NOESY, наряду с интенсивными кросспиками, свидетельствующих о транс-ориентации этильной группы (18а/11β, 18а/12β, 18`/15β,18`/16β), сравнительно слабых кросс-пиков 18а/15β, 18`/12β, 18``/15β, 18``/16β, которыесоответствуют ее цис-ориентации (Рис. 4-31). Поскольку, согласно расчетам (ММ+),межпротонные расстояния r18`-16β в транс-конформере (А) и r18``-16β в цис-конформере (В)тетраена (33в) практически совпадают (2.3 Å), то их населенности могут быть достаточноточно экспериментально оценены непосредственно из соотношения объемных интегральныхинтенсивностей кросс-пиков 18``/16β и 18`/16β, которое, соответственно, равно 1:5.Следовательно, в пределах погрешностей объемного интегрирования и точности расчетасравниваемых расстояний, а также с учетом заниженной интенсивности кросс-пика 18`/16β,которыйнаходитсявблизидиагоналифазочуствительногоспектраNOESY,экспериментальная и расчетная оценки населенности в растворе минорного конформера (В)тетраена (33в) с цис-ориентацией этильной группы находятся в соответствии между собой.По сравнению с 6-окса-аналогами 1,3,5(10),8(14)-тетраенов (33) конформационныйанализ тетраенов (35a) и (35б) в спектральном отношении представляет несколько болеесложную задачу.
Это, прежде всего, относится к идентификации перекрывающихся сигналовскалярно взаимодействующих протонов 15α, 15β в области 2.3 - 2.5 м.д. а в случае тетраена292(35a) также сигналов протонов 6α, 6β в области 2.6 – 2.8 м.д. (Рис. 4-28). В качестве примераиспользования корреляционных методов ЯМР для идентификации сигналов на рисунке 4-32представлен анализ спектров COSY-DQF (а) и NOESY (б) тетраена (35a).Рис. 4-32. Фрагменты спектров а) – COSY-DQF и б) – NOESY (τm = 0.5 с) тетраена (35а), напервом из которых овальными прямоугольниками обведены кросс-пики, соответствующиедальним скалярным взаимодействиям 5JH-H, а на втором прямоугольниками отмечены кросспики 9α/7α, 9α/12α и цифрами указаны их относительные интегральные интенсивности.Пространственная структура этой молекулы, соответствующая в) – доминирующемуконформеру (А) и г) – менее энергетически выгодному конформеру (В).
На конформере (А)двойными стрелками показаны обнаруженные в спектре NOESY пространственныевзаимодействия, а на конформере (B) указаны расчетные (ММ+) межпротонные расстояния,которые наиболее сильно отличаются от соответствующих их значений в конформере (А).Кросс-пики 17α/16α и 17α/16β в первом из этих спектров (Рис. 4-32а) позволяютустановить положения сигналов протонов 16α (2.24 м.д.) и 16β (1.77 м.д.), а кросс-пик 17α/16αв спектре NOESY (Рис. 4-32б) дает однозначное свидетельство α-ориентации протона 16α. Всвою очередь кросс-пики в спектре COSY-DQF между сигналами вицинальных протоновэтанового фрагмента С15Н2-С16Н2 указывают на расположение сигналов 15α и 15β в области2.3 - 2.5 м.д.
и их перекрывание между собой. Более точное их положение (соответственно,при 2.44 и 2.41 м.д.) было определено с привлечением результатов анализа спектров HSQCnd,J-COSY и NOESY. В частности, в последнем из них хорошо виден кросс-пик 18/15β, которыйсвидетельствует о низкочастотном положении сигнала протона 15β по сравнению с сигналом293протона 15α. Идентификация сигналов протонов 6α (2.77 м.д.), 6β (2.71 м.д.), 7α (1.92 м.д.) и7β (2.55 м.д.) не представляет особой сложности, поскольку положение первых двух из нихопределяется на основании пространственных взаимодействий (ЯЭО) с протоном 4, апротонов при атоме С7 с помощью соответствующих кросс-пиков в спектрах DQF-COSY иNOESY.
Особую роль при определении конформации кольца (А) играет наблюдениепространственного взаимодействия между протоном 9α (3.44 м.д.) и протоном 7α (1.92 м.д.),которое свидетельствует о том, что это кольцо находится в конформации “псевдокресло” cпсевдоаксиальной ориентацией протонов 6β и 7α (см. конформацию (А) на рисунке 4-32в).В этой связи следует отметить, что в растворе такая конформация тетраена (35a)является не только преимущественной, но и единственной. Об этом свидетельствует, преждевсего, отсутствие в спектре NOESY кросс-пика 6α/9α, который бы указывал на наличие врастворе второго конформера (В). Согласно расчетам (ММ+) в конформере (В) расстояние r6α9α(B)= 2.38 Å и кросс-пик 6α/9α должен обнаруживаться даже при небольшом (~1–2 %)содержании минорного конформера (В), поскольку в конформере (А) это расстояние почти в 2раза больше:r6α-9α(А) = 4.38 Å (Рис.
4-32г). Кроме того, для конформера (В) характернапространственная сближенность протона 7α, который в этом случае является экваториальным,с протоном 15α (r7α-15α(B) = 2.24 Å), в то время как для конформера (А) это расстояниеоказывается значительно больше: r7α-15α(А) = 3.43 Å. Следовательно, отсутствие в спектреNOESY кросс-пика 7α/15α также подтверждает единственность конформера (А).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
