Pytanie:
Jak eksperymentalnie określić absolutną konfigurację?
Mad Scientist
2012-05-05 03:11:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powiedzmy, że zsyntetyzowałem lub wyizolowałem cząsteczkę chiralną i chcę poznać konfigurację absolutną (R lub S) tej cząsteczki. Mógłbym oczywiście rozwiązać tę strukturę za pomocą krystalografii rentgenowskiej, ale to dużo pracy i może nie chciałbym tego robić lub mogę nie mieć dostępu do niezbędnego sprzętu.

Jakie są inne sposoby określenia absolutna konfiguracja cząsteczki eksperymentalnie?

Dwa odpowiedzi:
#1
+13
CHM
2012-05-05 07:30:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli twój związek został zsyntetyzowany wcześniej, możesz zmierzyć jego aktywność optyczną i porównać go z danymi w literaturze.

Jeśli twój związek nie został wcześniej zsyntetyzowany, może można rozróżnić dwa enancjomery za pomocą NMR, mierząc widma swojej cząsteczki w chiralnym środowisku. Oto artykuł przeglądowy o tym, jak rozdzielić enancjomery za pomocą NMR.

W przeciwnym razie diastereoizomery można łatwo rozróżnić . Patrząc na swoją cząsteczkę, możesz (w pewnym sensie) przewidzieć, które widmo powinno powstać, używając pojęć protonów enancjotopowych, homotopijnych, heterotopowych i diastereotopowych. W zeszłym roku musieliśmy przeanalizować i rozwiązać widma 2D-NMR ( 1 H i 13 C) diastereoizomerów i muszę przyznać, że dla początkującego było to wyzwanie.

Jak zawsze, wszystko sprowadza się do tworzenia diastereomerów.

EDYTUJ

Spójrz na te diasteromery:

Without getting into much detail

(Zbliżają się finały), łatwo zauważyć, że hydroksyl przesunie CH grupy etylowej 2 piki w kierunku niższego pola (wyższe ppm) w drugim izomerze. Interpretacja widm NMR w ośrodkach chiralnych musiałaby być podobna. Mam wrażenie, że akwizycja chiralnych widm mediów jest bardziej skomplikowana, ale interpretacja nie. Mogę jednak być całkowicie zboczony.

Ktoś mógłby chcieć udzielić dokładniejszej odpowiedzi.

Rzecz w NMR wydaje się _ rozróżniać_ enancjomery - ale czy może ci powiedzieć, który jest który? (Nie jestem pewien, tylko przejrzałem artykuł). Jeśli tak, czy mógłbyś trochę wyjaśnić podstawowy powód, dla którego NMR na to pozwala? Nie jest to konieczne, ale uczyniłoby Twój post niesamowitym.
Nigdy nie pracowałem z takimi widmami. Ponieważ zasadą jest generowanie diastereoizomerów, myślę, że możliwe jest określenie _absolute_ konfiguracji swojej cząsteczki, jeśli znasz absolutną konfigurację swoich ośrodków chiralnych.
naprawdę? To znaczy, myślę, że możesz określić dextro i laevo - ale musisz mieć teoretyczne dopasowanie d / l do R / S. Wątpię, czy nastąpi bezpośrednie dopasowanie eksperymentalne (tj. Bez teoretycznego powiązania dwóch pierwszych), ponieważ system pierwszeństwa R / S jest arbitralny.
@Manishearth: Och, czekaj ... NMR może to zrobić. Może. : /
#2
+11
Chris
2012-05-06 06:39:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak wspomniałeś w swoim poście, XRC ma długą historię przypisywania konfiguracji absolutnej. Wadą jest coś więcej niż zasoby, współpracownicy istnieją z takich powodów, ale najtrudniejsza część to wyhodowanie odpowiedniego kryształu. Potrzebujesz również obecnych wystarczająco ciężkich atomów, zwykle wprowadzanych przez derywatyzację, jeśli jeszcze nie są obecne. Czasami uzyskanie odpowiedniego kryształu może zająć lata.

OR i CD były używane w przeszłości do przewidywania konfiguracji. Na przykład w dzisiejszych czasach tego nie uczymy, ale na płytach CD opracowano wiele różnych reguł chiralności. Miały one głównie charakter empiryczny i w rezultacie miały wiele wyjątków. Obecnie istnieją obliczenia teorii funkcjonału gęstości zależne od czasu ab initio, które próbują dokonać wystarczająco dokładnych obliczeń, aby były użyteczne na tej arenie.

NMR oczywiście ma kilka pomocniczych metod, aby rozwiązać ten problem, ale nie wiem cokolwiek o nich.

Stereokontrolowane reakcje to kolejny sposób na pomoc w wydedukowaniu struktury, ale jest to czasochłonne i wymagające wysiłku jako przedsięwzięcie syntetyczne i szczególnie bezużyteczne dla kogokolwiek w przemyśle farmaceutycznym. Syntezy są również podatne na błędy.

Jeśli chcesz wiedzieć, co robi przemysł farmaceutyczny, gdy nie może wykonać XRC, nie szukaj dalej niż nieudane leki. Na przykład gossypol był oceniany jako środek antykoncepcyjny u mężczyzn. Nie udało się to między innymi z powodu pewnego braku odwracalności. W każdym razie technika używana do określenia jego konformacji i konfiguracji absolutnej nazywana jest wibracyjnym dichroizmem kołowym ( VCD). Powinienem również wspomnieć w tym miejscu, że aktywność optyczna Ramana (ROA) to kolejna metoda, która jest przydatna w niektórych przypadkach.

Nowoczesne zestawy programów DFT pozwalają całkiem rozsądnie przewidywać widma VCD przyjmowane w kolejności dnia, obliczenia te są znacznie prostsze niż te wymagane dla dobrego OR lub CD. Te obliczone widma są porównywane z eksperymentalnymi i stąd można przypisać konfigurację absolutną. Jakość obliczeń można łatwo określić, porównując obliczone i zmierzone widma IR.

Naprawdę podstawową ideą jest to, że podczas wzbudzania wibracyjnego zachodzą różne interakcje światła spolaryzowanego kołowo w prawo i w lewo. Różnica w tych odpowiedziach jest wykreślana w zależności od liczby falowej. Bez odpowiedniego oprzyrządowania ta technika jest naprawdę trudna, ale można kupić sprzęt, który sprawi, że będzie to całkiem proste do zmierzenia. Można z nim zrobić o wiele więcej, ale Big Pharma zdecydowanie używa VCD, gdy XRC jest niedostępny.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...