Влияние конфигурации хиральных центров на параметры спектров ЯМР Н и С диастереомерных производных 3,7-диазабициклонов [3.3.1] нонана

• Автор: Лобов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : 7 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Применение спектроскопии ЯМР для установления конфигурации заместителей и конформационного состояния замещенных бициклических соединений

1.1. Использование спектроскопии ЯМР для отнесения стереохимической конфигурации

1.1.1. Установление относительной конфигурации методом спектроскопии ЯМР

1.1.2. Установление абсолютной конфигурации методом спектроскопии ЯМР. Метод Мошера

1.1.3. Использование других физикохимических методов для определения абсолютной конфигурации
1.1.4. Развитие подходов ЯМР дифференциации с использованием хиральных дериватизирующих агентов
1.2. Стерсохимические особенности структур содержащих 3,7диазабициклоЗ.З.нонановый фрагмент. Спектроскопия ЯМР в изучении хиральных биспидинов

1.3. Структура и стереохимический анализ цитизина

1.4. Установление конформационного и конфигурационного состояния Мзамещенных цитизинов
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Исследование структуры и конформационного состояния новых производных скоиинового эфира 2феш1Л3аминопропионовой кислоты методом спектроскопии ЯМР И и С
2.2. Стереохимический анализ метилового эфира Знигро1,5
диазабицнкло3.3.11Юан3пропановой кислоты
2.3. Установление структуры новых замещенных 3,7диазабициюю3.3.1нонанов
2.4. Изучение влияния конфигурации хирального центра на параметры спектров ЯМР некоторых Ызамсщенных цитизинов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В случае, когда асимметрические центры имеют различные заместители ЯСН2Я, где Я и Я радикал с асимметрическим центром, причем, Я и Я отличаются только одним из заместителей, принято пользоваться эритротрео номенклатурой. Существует эмпирическое правило, согласно которому Д5дт диастереотопный эффект этих протонов в эритроформе больше чем для яреоформы Д5дт5а 0. Дбдт5б 0. Однако использование эритротрео номенклатуры имеет ряд ограничений и для более сложных случаев Я1 и Я отличаются более чем одним из заместителей представляется затруднительной 2. Таким образом, необходимым условием для определения относительной конфигурации является установление типа симметрии как для молекулы вцелом, так и для фрагмента молекулы, содержащего гетеротопные сторон и заместители. Появление раздельных сигналов ядер X в спектрах ЯМР для молекул СХ2УСаЬс например СР2ВгСНВгС6Н5 или СН3ВгССН3ВгССН3 долгое время оставалось непонятным 8, 9. В г. Гутовски предложил объяснение анизохронности диастерсотопных групп, основанное на анализе возможных ротамеров . Согласно Гутовски, во внимание принимаются только три заторможенных конформации , II, III. Поскольку обычно заселенности щ Ф п Ф яш , то Ф б2, т. Н и Н2 являются анизохронными. Н и И2 остаются неэквивалентны. Это связано с тем, что окружение аЬ для ядра Н в конформсре I не являются теми же самыми что и окружение аЬ для ядра Ы2 в конформсре П, т. Таким образом, вклад в наблюдаемую анизохронность диастереотопных ядер вносят как различия в заселенности конформаций, так и внутренняя разница ХС для каждой конформации. Величина наблюдаемой неэквивалентности А8дт8гб2 диастереотопных групп зависит от размера и анизотропных свойств заместителей а, Ь, с при асимметрическом центре. Классическими примерами, которые демонстрируют внутреннюю природу анизохронности диастереотопных ядер, являются соединения 6, 7, 8 4, , . Для каждого из них ось симметрии третьего порядка Сз гарантирует, что три конформера, возникающие вокруг вращения СС или С связи имеют одинаковые заселенности. Следовательно, разница в ХС между СН3 в соединении 8 и метиленовыми протонами На и НЬ в соединениях 6 и 7 имеет внутреннюю природу. Для определения относительной конфигурации с помощью спектроскопии ЯМР в последнее десятилетие активно развиваются несколько подходов. ЯМР, таких как химический сдвиг , константы спинспинового взаимодействия , , ядерный эффект Оверхаузера , остаточные константы дипольдипольного взаимодействия . Ключевой особенностью этих подходов является применение методов квантовой химии. Современный уровень развития теоретических методов и алгоритмов позволяет достигать хорошего соответствия между экспериментальными и расчетными параметрами спектров ЯМР. Среди различных методов расчета тензоров магнитного экранирования I, , I и метод I один из наиболее используемых, поскольку обеспечивает более точные результаты при тех же размерах базисных функций. Для соединений, содержащих тяжелые атомы, НЭП, двойные и ароматические связи, для которых требуется учет электронных корреляций, более качественные результаты могут быть достигнуты с использованием теории возмущения МеллераПлессета МРп и теории функционала плотности . В работе показана эффективность анализа гомо и гетероядерных КССВ н, в целях установления относительной конфигурации на примере конформационно гибких систем полизамещенных цепочечных алканов и макроциклов. Этот подход базируется на известных зависимостях величин констант 3Нн и 3сн от диэдральных углов и эмпирических закономерностях влияния электроотрицательности заместителей. Полуколичественная оценка величин экспериментальных гетероядерных КССВ, а также сравнение их с расчетными значениями, полученными с учетом заселенностей участвующих в равновесии конформеров, позволяет делать вывод об относительной конфигурации соседствующих стереоцентров. Для соединений, в которых цепочка гомо и гетероядерных ССВ прерывается несколькими гетероатомами четвертичный углерод, атом и а пространственная структура молекулы предполагает сближенность нескольких фрагментов, возможно использование комбинированного анализа КССВиЯЭО .