分子绝对构型的测定方法(精)

核磁共振法（NMR）
• （1）化学位移差——Mosher法
核磁共振法（NMR）
• 加入手性试剂制备衍生物
核磁共振法（NMR）
核磁共振法（NMR）
• 新技术趋势（HPLC-NMR,自动化测试 ）
NMR
• （2）偶合常数
NMR
NMR
NMR ——NOE法
• 空间上两个距离靠近的核，其中一个会对另一个的吸收产 生影响，当一个核去偶时，另一个核的吸收会加强，NOE 可以用来鉴定空间上接近的核。
构型的表示方法
• （ 1） D、 L法
• D-(+)-甘油醛与L-(-)-甘油醛作为标准，经过构 型联系确定的构型都是绝对构型 • 适合单手性化合物
CHO H OH CH2OH
D－（＋）－甘油醛
HO CHO H CH2OH
L－（－）－甘油醛
构型的表示方法
• （2）R、S法
–手性碳原子上的四个原子或基团在空间的真实排 列来标记的，因此用这种方法标记的构型是真实 的构型。
• ③ 按先后次序观察其余 三个原子或基团的排列 走向，
–顺时针排列，R-构型， –逆时针排列，S-构型
Cl C H
CH3 C2H5
－Cl → －C2H5 → －CH3为逆时针排列 S－2－氯丁烷
Fra Baidu bibliotek
绝对构型的测定方法
–NMR谱学方法测定构型构象 –NMR-Mosher 法 –ORD 法 –CD 法 –CD激发态手征性方法 –X-ray 衍射法
ORD原理
• 旋光光谱(ORD): 用仪器记录随波长(λ)变 化而产生的旋光度[α]的改变。
CD原理
• 圆二色谱(CD):随波长(λ)变化而产生的手性化 合物溶液对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的吸收 系数之差(Δε)的变化或化合物生色团吸收波长 附近的摩尔椭圆度(θ)的变化。
Cotton 效应及其识别
• ���NOE最适合应用于刚性分子。在这种情况下，核 组之间具有确定的距离。根据NOE可以得到分子的 立体化学信息。 • ���若样品为柔性分子，相对于核磁共振的时标， 这样的分子在溶液中存在着较快的构象互变，NOE 测定的是个平均的结果，因而无法得到具体的构 象信息。
–变温实验 –加入使溶液变稠的物质，使构象转换的速率变低 –将样品分子进行化学修饰，以便测得NOE
• 普通的X射线衍射不能区分对映体。
• 对于不含重原子的分子，通过引入另一个 已知绝对构型的手性分子，也可以测定绝 对构型
分子绝对构型的测定方法
绝对构型与相对构型
• 当一个立体异构体的构型式，人为指定的与真实 构型一致时，该构型式即为此异构体的绝对构型 （absolute configuration ）。 • 人为指定的构型式尚未能确定是该立体异构体或 是它的对映体的真实构型时，此构型式则为相对 构型(relative configuration)。
饱和环酮的八区律应用
• 饱和环酮的立体结构与ORD谱及CD谱的关系一直是 根据化合物在八区中的哪一区域占据较多或抵消 后的净效应来决定，
• 靠近羰基的卤素取代基及C-X 键的类型（α或 β），或其它极性基团占据的区域，对决定 Cotton效应的符号常是至关重要的因素。
X- 射线衍射法（XRD）
UV, ORD, CD 谱
ORD和CD的应用原则
• 当一个化合物的结构和相对构型已知，CD谱可以用来决 定它的绝对构型；
• ���解决结构细节上的非确切性，或解决属于已知绝对构型 的系列化合物中的一个化合物的相对构型的确定； • ���作为一种辅助的手段，用来研究一个分子骨架和绝对构 型已确定的化合物的较为细致的构象特征；
• R、S标记法的规则如下：
–①按照次序规则，将手性碳原子上的四个原子或基团按 先后次序排列，较优的原子或基团排在前面。
• ② 将排在最后的原子或 基团放在离眼睛最远的 位置，其余三个原子或 基团放在离眼睛最近的 平面上。
Cl C H
C2H5 CH3
－Cl → －C2H5 → －CH3为顺时针排列 R－2－氯丁烷
• ���经验规律：饱和环酮（五元、六元环酮）、α,β-不饱 和环酮（五元、六元环）， β, γ-不饱和环酮、内酯、 共轭双键、带芳香基的化合物等手性化合物。
饱和环酮的八区律
• C=O, n →π 270 nm~310 nm, Δε为50~200 • Cotton效应的正负和谱形是羰基所处不对称环境 的反映 • 不对称中心离羰基越近，影响越明显