構(gòu)型構(gòu)象分析.ppt

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1、引言有機(jī)化學(xué)的發(fā)展要求人們必須在三維空間上了解分子的結(jié)構(gòu)和性能，尤其是與生命過(guò)程有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。如藥物分子的立體構(gòu)型和受體之間的相互作用，生化反應(yīng)過(guò)程的立體選擇性與分子的立體構(gòu)型之間的關(guān)系，各類天然產(chǎn)物的立體構(gòu)型與它們表現(xiàn)出的生物活性之間的關(guān)系。對(duì)許多天然產(chǎn)物而言，其生物活性往往只為一種特定的絕對(duì)構(gòu)型所有。測(cè)定絕對(duì)構(gòu)型的方法化學(xué)相關(guān)法NMR譜學(xué)方法測(cè)定構(gòu)型構(gòu)象（Mosher法）ORD法CD法CD激發(fā)態(tài)手征性方法X-ray衍射法NMR核磁共振方法化學(xué)位移13C化學(xué)位移取代基的?-旁式效應(yīng)將使?-位置的碳原子產(chǎn)生高場(chǎng)位移?:5ppm15.1ppm23.7ppm?6

2、a7異構(gòu)體135.938.7異構(gòu)體241.232.5Prostacyclin核磁共振方法偶合常數(shù)(鄰位偶合）Ha~Ha偶合，?a~a=1800,3JHH=8~12HzHa~He偶合，?a~a=600,3JHH=1~5HzHe~He偶合，?e~e=600,3JHH=0~4HzJab?0(90degree)Jab?4-9(45degree)NOE為測(cè)NOE，需對(duì)樣品的1HNMR有準(zhǔn)確的指認(rèn)；NOE的測(cè)定有一維和二維圖譜；（靈敏度差，有假峰）NOE的具體數(shù)值除和研究的分子相關(guān)外，也和儀器、實(shí)驗(yàn)條件等有關(guān)，因而準(zhǔn)確性和相互可比性不夠好；NOE信息的價(jià)值與兩個(gè)相關(guān)的磁核

3、跨越的化學(xué)鍵的數(shù)目有關(guān)。當(dāng)兩核越是跨越了多根化學(xué)鍵還顯示NOE時(shí)，這越能排除相當(dāng)多的（構(gòu)型、構(gòu)象）可能性，因而提供較重要的立體化學(xué)信息。在應(yīng)用NOE時(shí)，常有某些預(yù)定的分子模型，根據(jù)NOE的結(jié)果可以從中作出明確的抉擇。NOENOE最適合應(yīng)用于剛性分子。在這種情況下，核組之間具有確定的距離。根據(jù)NOE可以得到分子的立體化學(xué)信息。若樣品為柔性分子，相對(duì)于核磁共振的時(shí)標(biāo)，這樣的分子在溶液中存在著較快的構(gòu)象互變，NOE測(cè)定的是個(gè)平均的結(jié)果，因而無(wú)法得到具體的構(gòu)象信息。變溫實(shí)驗(yàn)加入使溶液變稠的物質(zhì)，使構(gòu)象轉(zhuǎn)換的速率變低將樣品分子進(jìn)行化學(xué)修飾，以便測(cè)得NOENMR法測(cè)定有機(jī)

4、化合物絕對(duì)構(gòu)型NMR法測(cè)定有機(jī)化合物絕對(duì)構(gòu)型NMR法測(cè)定有機(jī)化合物絕對(duì)構(gòu)型仲醇絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定Mosher法:Mosher法的發(fā)展過(guò)程AB改進(jìn)的Mosher法隨著超導(dǎo)核磁的出現(xiàn)，H.Kakisawa等改進(jìn)了Mosher法??<0??>0Mosher法具體操作將(R)-和(S)-MTPA分別與仲羥基成酯；盡可能多地歸屬非對(duì)映異構(gòu)體的質(zhì)子信號(hào)算出這些質(zhì)子的??=?S-?R值將正的??值放在模型的右邊，負(fù)的??值放在模型的左邊建立化合物的分子模型，確定所有的正的??值都在MTPA平面的右側(cè)，所有的負(fù)的??值都在MTPA平面的左側(cè)??值的絕對(duì)值與該質(zhì)子到MTPA平面的距

5、離成反比??值與樣品的濃度無(wú)關(guān)。用C6D6為溶劑時(shí)，??的分布與現(xiàn)有的方法不符。所以這方法到目前只能用CDCl3和CD3OD為溶劑改進(jìn)Mosher法的應(yīng)用對(duì)無(wú)羥基化合物的應(yīng)用SaccopetrinA的絕對(duì)構(gòu)型測(cè)定SaccopetrinA的絕對(duì)構(gòu)型測(cè)定??H(?S-?R)??H<0??H>0應(yīng)用改進(jìn)Mosher法應(yīng)注意的問(wèn)題由于非對(duì)映異構(gòu)體的化學(xué)位移差值通常較小，所以在測(cè)定這兩個(gè)非對(duì)映異構(gòu)體的氫譜時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：R-和S-MTPA酯或酰胺的濃度要相同在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定其一維譜兩個(gè)溶劑峰的化學(xué)位移差值應(yīng)小于0.002ppm不能用C6D6、C5D5N等溶劑Moshe

6、r試劑與其它手性試劑的對(duì)比MTPA是個(gè)較好的手性試劑，因?yàn)樗芊€(wěn)定，不易外消旋化；由于MTPA中苯環(huán)屏蔽作用較弱，其??S-R值有時(shí)因信號(hào)重疊而難以得到準(zhǔn)確的判斷（在長(zhǎng)鏈化合物中尤為明顯），因此限制了它的應(yīng)用;由9ATMA引起的高場(chǎng)位移值一般為MTPA的6至10倍，而由2NMA引起的高場(chǎng)位移值一般為MTPA的3倍;1NMA2NMA9AMAMNCB和MBNC法Mosher法在測(cè)定仲醇的絕對(duì)構(gòu)型中得到廣泛應(yīng)用，但在空間位阻較大的仲醇絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定中難于應(yīng)用。MNCB和MBNC法在以下兩化合物中，其MNCB酯中醇部分的質(zhì)子（手性碳上質(zhì)子除外），均比成酯前醇中相應(yīng)質(zhì)子

7、信號(hào)位于高場(chǎng)。將??>0的質(zhì)子置于CB平面的左側(cè)，而??<0的質(zhì)子置于CB平面的右側(cè)，即可判定仲醇所連手性碳的絕對(duì)構(gòu)型。MPA和FFDNB法由于MTPA分子中不存在?氫，羧基酯化時(shí)不會(huì)發(fā)生外消旋化作用，因此在仲醇絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定中得到廣泛應(yīng)用。但有時(shí)MTPA與手性醇生成的酯存在構(gòu)象不穩(wěn)定的可能性，從而容易引起質(zhì)子信號(hào)的相互干擾。Methoxyphenylaceticacid1,5-difluoro-2,4-dinitrobenezeMPAFFDNBMTPAMPAMPA和FFDNB法FFDNB法伯醇?位手性中心絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定伯醇?位手性中心絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定需要注意的

8、是，如果手性中心附近有體積較大的官能團(tuán)