圆二色谱测定在立体化学研究中的应用

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简述圆二色谱的原理及应用

简述圆二色谱的原理及应用

简述圆二色谱的原理及应用原理圆二色谱(Circular Dichroism,简称CD)是一种研究物质光学活性的技术。

其基本原理是通过测量样品对左旋光和右旋光的吸收差异,来研究物质结构和手性。

圆二色谱的原理主要涉及到电磁波的旋转和手性分子的相互作用。

电磁波可以被视为电场和磁场的横向振动,而这两个场的振动方向垂直于波传播方向。

在自由空间中,电磁波的电场和磁场是相互垂直、相互平行并且幅度相等的。

然而,在手性分子存在的情况下,电场和磁场的振动可能会被干扰,从而导致电磁波的旋转。

根据圆二色效应,左旋光和右旋光在经过手性分子样品后会发生旋光现象。

当左旋光与手性分子相互作用后,其振动面会发生旋转,而右旋光则会与之相反地发生旋转。

这种旋光现象称为旋光分散(Optical Rotation),而测量这种旋光差异的技术就是圆二色谱。

圆二色谱可以通过测量样品对左旋光和右旋光的吸收程度差异来分析和表征生物大分子、有机化合物和无机配合物的结构、构象和手性特征。

应用圆二色谱在化学、生物化学、生物医学和药物研发领域具有广泛的应用。

下面是一些常见的圆二色谱的应用:1.结构分析和构象研究:圆二色谱可以用来确定分子结构和构象。

根据样品测得的CD谱图,可以通过比对已知的标准谱图或者进行计算模拟,来推断分子的立体结构、构象和手性特征。

2.蛋白质折叠和结构变化:圆二色谱可用于研究蛋白质的二级结构、折叠状态和构象变化。

蛋白质的二级结构(如α-螺旋、β-折叠等)会对圆二色谱谱图产生特定的影响,因此可以通过分析谱图来了解蛋白质的结构信息。

3.酶的活性和结构:通过圆二色谱可以研究酶的结构和活性。

酶的结构与其功能密切相关,圆二色谱可以帮助研究人员揭示酶的结构与功能之间的关系,并优化酶的催化活性。

4.药物研发:圆二色谱在药物研发中发挥着重要作用。

通过对药物分子的圆二色谱谱图的分析,可以了解药物的结构、构象和活性与手性之间的关系,从而指导药物改良和设计。

CD(圆二色)光谱的理论和实验

CD(圆二色)光谱的理论和实验
旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化合物的构型和构象确定某些官能团如羰基在手性分子中的位置方面有独到之处是其它光谱无法代替的我们可以把平面偏振光即线偏振光看成是以相同的传播速度前进的左右两个圆偏振光的矢量和当一束平面偏振光通过光学活性介质传播时由于介质分子结构的不对称性平面偏振光的左右旋圆偏振光分量与光活性介质相互作用就不同导致该活性介质对左右旋圆偏振光吸收率或者消光值不同即aalar称为圆二色性吸收简称园二色性cd
P2
M2 P1 M3
M5
S3 L
F CDM
SH
PM
赵南明, 周梦海 《生物物理学》 /products/cd
园二色谱的应用
圆二色光谱利用左旋、右旋偏振光( 手性光)通过一定的物质时所显示的总的 旋光性的不同, 而判定该物质的结构或结构变化。
1.测定生物大分子的结构
2 12 2 , 0 V12 r12 1 2 , 0 2 , , r12
N. Berova and K. Nakanishi, Circular Dichroism: Principles and Applications, Wiley-VCH, New York, 2nd ed., 2000 Exciton Chirality: Fundamentals and Frontiers, Monatsh. Chem., 2005, 136(3)
Ⅴ停留技术&固态CD光谱
亮氨酸拉链式多肽在GdmCl中变形后再折叠过 程在220nm处的停留CD曲线
PVA 膜、α - Ni(H2O)6.SO4 单晶的固态 CD谱
M. Kelly, et al., Biochimica. Biophysica., 2005, 1751, 119-139 R. Kuroda, et al., Rev. Sci. Instrum., 2001, 72, 3802-3810

协和博士研究生课程-圆二色光谱原理及在药化中的应用1

协和博士研究生课程-圆二色光谱原理及在药化中的应用1
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背景知识
• Top 20 pharmaceutical products by retail sales in 2016
20
背景知识
• 在分子水平上,生物系统是由生物大分子组成的手性环境。光学 异构体进入生物体内,将被手性环境识别为不同的分子,从而表 现出不同的药效学、药物动力学、毒理学行为。
O
NH
OO
N
COOH
COOH
O
R-(+)-沙立度胺具有抑制新生血管形 成及免疫调节等活性。目前,沙利度胺被
广泛用于关节炎和多种恶性肿瘤的治疗。
来那度胺由美国Celgene生物制药 公 司 开 发 的 抗 肿 瘤 药 物 , 2016 年 零售额接近70亿美元。
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背景知识
偶极矩
偶极矩(Dipole moment)是正、负电荷中心间的距离r和 电荷中心所带电量q的乘积,μ = r × q。它是一个矢量,方向规 定为从负电荷中心指向正电荷中心。偶极矩的单位是D(德拜)。
非对映体之间,彼此属于不同结构的化合物,所以物理化学和 生物学性质均不相同。
18
背景知识
临床药物 1850种
天然和半合成 药物523种
非手性6种
手性517种 (98.9%)
化学合成药 物1327种
非手性799种
手性528种 (39.7%)
以单个对映体给药509种
以外消旋体给药8种
以单个对映体给药 61种 以外消旋体给药 467种
手性四面体
手性碳
手性硫
手性叔胺
7
背景知识
取代丙二烯类 手性轴
取代联苯手性轴
环芳香类手性平面
螺旋手性
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背景知识

应用电子圆二色光谱方法确定手性金属配合物的绝对构型

应用电子圆二色光谱方法确定手性金属配合物的绝对构型

应用电子圆二色光谱方法确定手性金属配合物的绝对构型章慧【摘要】与电子能级跃迁相关的电子圆二色(ECD)光谱因其研究对象宽泛,与涉及振动能级的振动圆二色(VCD)光谱互补,已成为应用于手性立体化学研究的集成手性光谱的主流表征手段.本文概述了确定手性金属配合物绝对构型的三种主要方法,详细介绍了ECD光谱法在确定手性金属配合物绝对构型中的应用,其中着重强调了激子手性方法,并对集成手性光谱学未来的发展趋势做出了展望.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2017(032)003【总页数】14页(P1-14)【关键词】电子圆二色谱;配位立体化学;绝对构型关联;激子手性方法;集成手性光谱【作者】章慧【作者单位】厦门大学化学化工学院,福建厦门 361005【正文语种】中文【中图分类】G64;O6当平面偏振光在一个手性物质中传播时,组成平面偏振光的左右圆偏振光不仅传播速度不同,而且被吸收的程度也不相等。

前一性质在宏观上表现为旋光性,后一性质被称为圆二色(Circular Dichroism,CD)性。

因此,当一个手性化合物在紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)波段具有特征电子跃迁吸收时,旋光性和圆二色性是该手性分子对偏振光的作用同时表现出来的两个相关现象,得到的电子圆二色(ECD)和旋光色散(ORD)光谱可以用于手性分子立体结构的测定[1-7]。

在UV-Vis-NIR区测定手性物质的ECD谱,通过与X射线单晶结构分析数据关联,并且与量化计算拟合的理论ECD谱比对,可预测手性分子的绝对构型(Absolute Configuration,AC);亦可确定生物大分子和有机化合物的手性构象(Conformation),还可用于探究药物小分子与蛋白作用的模式,提供手性识别和不对称催化等有关反应机理的信息。

目前ECD谱已经在有机化学、配位化学、金属有机化学、化学生物学、药物化学、生命科学、材料科学和分析化学等领域得到广泛应用。

圆二色谱

圆二色谱

圆二色谱圆二色谱是一种特殊的吸收普,它对手性分子的构象十分敏感,因此它是最重要的光谱实验之一。

手性是物质结构中的重要特征,即具有不能重叠的三维镜像对映异构体,它们的分子式完全相同,但其中原子或原子基团在空间的配置不同,互为镜像。

凡手性分子都具有光学活性,即可使偏振光的振动面发生旋转。

许多有机物和络合物都具有手性,它们的对映异构体物理化学性质(熔点、沸点、旋光度、溶解度、分子式等)几乎完全相同,但它们的旋光方向相反,生理作用大不相同。

生物基础分子一般都具有手性,也都具有光学活性。

在对生物分子手性的研究中,发现了令人惊异至今不解的对称性破缺现象,那就是在自然界中,氨基酸有L型和D型两种对映异构体,天然糖也有L糖和D糖两种糖。

但在生物体中,组成蛋白质的20种氨基酸,除最简单的甘氨酸不具有手性外,其余都是L型的,而生物体核酸中的糖环则都是D型的。

生物体中这种对称性破缺现象是有特殊意义的自然现象。

手性分子都具有光学活性。

当单色左旋与右旋的圆偏振光通过某一种手性样品时,该样品对左、右旋圆偏振光的吸收不同,这叫做圆二色性。

其差值△A=△AL一△AR称为圆二色值,按波长扫描就得到了圆二色谱(CD谱)。

利用法拉第效应,在外加磁场作用下,许多原来没有光学活性的物质也具有了光学活性,原来可测出CD谱的在磁场中CD信号将增大几个量级。

这种条件下即可测得磁圆二色谱(MCD谱)。

CD和MCD是特殊的吸收谱,它们比一般的吸收谱弱几个量级,但由于它们对分子结构十分敏感,因此近十几年来,CD和MCD 已成为研究分子构型和分子间相互作用的最重要的光谱实验之一。

利用CD和MCD 研究生物大分子和药物分子,具有重要的科学意义和实用价值。

基本定义和原理一束平面偏振光通过光学活性分子后,由于左、右圆偏振光的折射率不同,偏振面将旋转一定的角度,这种现象称为旋光,偏振面旋转的角度称为旋光度。

朝光源看,偏振面按顺时针方向旋转的,称为右旋,用“+”号表示;偏振面按逆时针方向旋转的,称为左旋,用“-”号表示。

第五章 圆二色分析

第五章 圆二色分析

实用仪器分析
5. 圆二色与旋光仪区别
第五章 圆二色光谱
测试方法:
1.旋光度: 旋光仪 (绝对旋光值)
2.公式: obs [ ]T l c
[ ]T
obs
lc
与光穿透的样品厚度l、溶液样品中旋光性物质的浓度c成正 比 (在一定的浓度范围内), 且与该光波长λ、样品温度T
实用仪器分析
第五章 圆二色光谱
四. 电子圆二色仪器简介
1. 手性CD光谱方法分类及功能扩展附件
电子圆二色 (ECD-)谱 (光学活性物质对左右圆偏振光吸收差异。 手性化合物立体结构和电子跃迁的重要谱学手段)。 旋光色散 (ORD-) (光学活性物质对圆偏振产生角度变化). 振动圆二色 (VCD-virbl Circular Dichroism) 手性拉曼(ROA-Raman Optical Activity ) 圆偏振収光(CPL-Circularly Polarized Luminescence) 荧光圆二色(FCD-Fluorescence-Detected Circular Dichroism) 磁圆二色(MCD-Magnetic Circular Dichroism) 线二向性 (LCD-L和旋光区别和关联
a. 光学器件差别 ,b. 光学活性物质检测两种丌同方面
实用仪器分析
第五章 圆二色光谱
五. ECD圆二色光谱仪样品制备及数据分析
1. CD测试样品要求
液体样品
1. 样品必须透明,如有悬浮或沉淀,则需过滤或离心以除去
沉滤。2. 在测定的光谱范围内,吸光度值丌应超过2.0。最优
信噪比的吸光度值为0.86。
实用仪器分析
第五章 圆二色光谱
圆二色光谱 Circular Dichroism

天然产物立体结构测定法

天然产物立体结构测定法
HO
COOH
HOH2C O HO HO OH
-D-Glc
OH HO
O
CH2OH OH OH
HO
HO
-L-Glc
5
OH
OH
HO
O
HO O CH2OH OH OH HO
OH O HOH2C O HO HO OH O
O OH O
O
3,5,7,4’-tetrahydroxy flavone-3-O--DHO O pyranoglucoside
6. 吴红华, 李志峰, 张起辉, 裴月湖. CD在木脂素类化合物绝对构型测定中 的应用. 沈阳药科大学学报, 2010, 27 (7): 587-594.
4
一、立体构型的测定方法简介
基本概念: • 1. 相对构型(relative configuration): • 或-取向,糖端基或-构型 • 2. 绝对构型(absolute configuration): • R, S, 糖的D-, L-型, 如2R, 3R-, • 3. 构象(conformation):
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• (1).一个复杂的化合物,并不一定其所有的吸收峰都呈现光学 活性负担(如III带)。 • (2).CD谱能很明确的表现出吸收带的圆二色性(如I带和II带) • (3). 由于旋光性的叠加ORD不如CD谱明确。
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3. 圆二色谱测定条件与方法
同时具备3个条件的手性化合物可以用圆二色谱研究 HOOC *跃迁或π→π*); 即:分子中具有生色团(具有n→π O O H 不对称中心在生色团附近;具有稳定的构象。 O
HO O OH O
OH
OH O
3,5,7,4’-tetrahydroxy flavone-3-O--Lpyranoglucoside

圆二色谱和旋光谱概述

圆二色谱和旋光谱概述
CD谱: Δε为纵坐标,λ为横坐标 [θ]:摩尔椭圆度,常用其代替Δε 两者关系:[θ]=3300 Δε=3300(εL - εR)
当平面偏振光通过手性介质时,不仅左、右旋圆偏振光的传播速度 不同,而且强度也不同。用箭头的长短代替强度。因而光在传播时, 它的矢量和将产生的一椭圆轨道 长轴:矢量相位相同时的强度
有些化合物同时含有两个以上不同的发色团,其ORD谱可有多个峰和谷, 呈复杂康顿效应曲线。
每一个实际的ORD曲线都是分子中各个发色团的平均效应,分子的每种取 向及每种构象的贡献。因此ORD谱线常呈复杂情况。
圆二色性谱(Circular Dichroism,CD)
手性物质对组成平面偏振光的左、右旋圆偏振光的吸光度不同,即εL ≠ εR 这种现象为圆二色性
AcO 300
OH
OAc N-OH
ORD、CD、UV之间的关系
旋光谱(ORD),圆二色性谱(CD)是同一现象的二个方面,它 们都是光与物质作用产生的。 在紫外可见区域,用不同波长的左、右旋圆偏振光测量CD和 ORD的主要目的是研究有机化合物的构型或构象。在这方面, ORD和CD所提供的信息是等价的,实际上它们互相之间有固 定的关系。
矢量和保持在同一个平面之中,在迎着光传播方向观察,这矢量 和是忽长忽短周期性变化的一条线 。
介质为有不对称结构的晶体或手性化合物的溶液(总称旋光性物 质),则nL ≠ nR,△n≠0,从而使它们的矢量和偏离原来的偏振 面,并且偏离程度随光程增大而增大,这就是旋光现象。
旋光现象是由于平面偏振光通过旋光性物质时,组成平面偏振光 的左旋圆偏光和右旋圆偏光在介质中的传播速度不同(即折射率不 同nL ≠ nR),使平面偏振光的偏振面旋转了一定的角度造成。
圆二色光谱(CD)和旋光谱(ORD)

圆二色谱的作用

圆二色谱的作用

圆二色谱的作用
圆二色谱,又称循环二色光谱,是一种用于研究化学物质的光学性质的实验方法。

其作用主要有以下几个方面:
1. 反映物质结构:圆二色谱可通过分析物质吸收或散射光的偏振状态和角度信息,提供关于物质的立体结构、对称性和手性性质的信息。

这对于研究有机和无机化合物的结构和性质非常有帮助。

2. 判断物质的手性:手性是化学中常见的现象,它决定了许多化学反应的发生性质。

圆二色谱可以检测物质的手性,通过测量物质对左旋和右旋圆偏振光的吸收或散射差异,判断物质是否具有手性,以及手性的类型。

3. 研究生物大分子结构:圆二色谱可用于研究生物大分子(如蛋白质和核酸)的二级和三级结构。

由于这些分子存在特定的旋转対称性和手性性质,它们对于特定波长的圆偏振光具有不同的吸收或散射能力。

通过测量圆二色谱可以提供有关蛋白质和核酸结构的信息,例如螺旋结构、折叠状态、蛋白质的构象等。

4. 监测化学反应:圆二色谱可以用于实时或定时监测化学反应的进程和变化。

通过观察圆二色谱随时间的变化,可以了解反应物的变化、反应速率和产物的形成过程。

这对于研究光化学反应、酶催化反应等具有重要意义。

总的来说,圆二色谱在化学、生物化学和生物学等领域中具有
广泛的应用,可以揭示物质的结构、手性性质以及反应过程的详情,对于深入理解物质的特性和性质具有重要意义。

天然产物立体构型的确定方法

天然产物立体构型的确定方法
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(2) 饱和环酮化合物的八区投影 • 环己酮各原子主要落在c平面“后区”,为判断旋
光分担方便起见采用投影法。
35
八区律规则:
• a). C-4的a和e,C-2和C-6的e键取代基均无 贡献。
• b). C-5的a和e,C-2的a键取代基均为正贡献。 • c). C-3的a和e,C-6的a键取代基均为负贡献。 • d). 旋光贡献具有加和性。 • e). 距离羰基越远,贡献越小。 • f). 基团越大,贡献越大。
作用:用来鉴定空间上接近的核,进而确定相对构型。
NOE
H H CH2OH
HO HO
O OR
OH
14
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。
圆二色谱是吸收光谱,具有紫外吸收的手性化合物 可测定圆二色谱。 谱线特征:产生具有峰状或谷状Cotton 效应的图谱。 Cotton效应:平滑曲线在所测化合物的最大吸收波 长处出现的异常的峰状或谷状曲线。峰为正Cotton, 谷为负Cotton。
在化合物紫外最大吸收处,是ORD产生Cotton效 应谱线跨越基线的位置;是CD产生Cotton效应 谱线的位置。
左旋偏振光和右旋偏振光在通过手性介质时不但产生了旋光现象, 而且还产生了因吸收系数不同而导致的“圆二色性”(CD)
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2.旋光性与旋光谱(ORD, Optical Rotatary Dispersion)
在一定温度下,用某一波长测定一光学性物质时,其旋光 性与样品浓度和洗手池的长度有下列关系。

《现代物理有机化学》笔记第六章立体化学

《现代物理有机化学》笔记第六章立体化学

《现代物理有机化学》笔记第六章立体化学一、教学内容本节课的教学内容选自《现代物理有机化学》笔记的第六章,主要讲述立体化学的相关知识。

本章内容主要包括立体化学的基本概念、立体异构体的类型、立体化学的测定方法以及立体化学在有机合成中的应用。

具体内容包括:1. 立体化学的基本概念:手性、手性碳、非手性碳、绝对构型、相对构型等。

2. 立体异构体的类型:顺反异构体、对映异构体、非对映异构体等。

3. 立体化学的测定方法:旋光法、圆二色法、核磁共振等。

4. 立体化学在有机合成中的应用:立体选择性反应、立体固定化催化剂等。

二、教学目标1. 使学生了解立体化学的基本概念,理解手性碳和非手性碳的区别,掌握绝对构型和相对构型的表示方法。

2. 使学生掌握立体异构体的类型,能识别顺反异构体、对映异构体和非对映异构体。

3. 使学生了解立体化学的测定方法,理解旋光法、圆二色法和核磁共振的原理及应用。

4. 使学生了解立体化学在有机合成中的应用,能运用立体化学的知识解释立体选择性反应和立体固定化催化剂的原理。

三、教学难点与重点1. 教学难点:立体异构体的类型及识别,立体化学的测定方法及应用。

2. 教学重点:立体化学的基本概念,绝对构型和相对构型的表示方法。

四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备。

2. 学具:笔记本、彩笔、剪刀、胶水。

五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一些具有不同立体结构的有机分子,引导学生思考为什么有机分子会有不同的结构。

2. 讲解基本概念:讲解手性、手性碳、非手性碳、绝对构型、相对构型的定义及表示方法。

3. 分析立体异构体:分析顺反异构体、对映异构体和非对映异构体的特点,引导学生通过观察分子结构来识别不同类型的立体异构体。

4. 讲解测定方法:讲解旋光法、圆二色法和核磁共振的原理及应用,引导学生理解这些方法在立体化学研究中的重要性。

5. 应用实例解析:分析一些具有立体选择性反应的有机合成实例,讲解立体固定化催化剂的原理及应用。

4圆二色谱

4圆二色谱

1. 仪器用途仪器主要用于手性光学活性物质的研究。

可用于有机立体化学研究、光学活性物质纯度测试、药物定量分析、天然有机化学、生物化学与宏观大分子、金属配合物化学、聚合物化学、蛋白质折叠研究、蛋白质热稳定性测量、蛋白质构象研究等。

2. 系统组成2.1 圆二色谱仪主机 1套包括: 紫外光譜测量装置,线二色测量装置,荧光圆二色测量装置,荧光各向异性测量装置2.2 电子温控装置2.3 固体压片及漫反射测量装置2.4 快速动力学停流装置2.5 比色池0.1mm, 0.5mm,1mm, 2mm, 10mm各4个2.6 耗材: 备用氙灯3个2.7 操作软件﹑计算机工作站及打印机3. 技术规格3.1 圆二色谱仪主机:3.1-1 测量谱图功能:圆二色光谱﹑紫外光譜﹑线二色光谱﹑荧光圆二色谱及荧光各向异性谱;3.1-2 光源:3.1-2-1 电源供应器功率范围: 75W至180W可调3.1-2-2 标配150W氙灯及150W汞氙灯双光源需可同时装配(具双灯座)3.1-3 光学系统:3.1-3-1 双光栅非棱镜系统3.1.3-2 具波长扫描自动对焦装置3.1-4 波长范围: 163 nm – 950 nm3.1-5 波长准确度 : ±0.1 nm ( 163 nm – 950 nm ) 3.1-6 波长重复性 : ±0.05 nm ( 163 nm – 950 nm ) 3.1-7 光谱带宽: 0 ~ 16nm3.1-8 杂散光: 2 ppm (200 nm)3.1-9 基线稳定性: <0.007 mdeg/hr3.1-10 噪音水平: 0.01 mdeg @ 200nm (16s, 1nm 带宽) 3.1-11 测量范围:不小于±8000 mdeg3.1-12 氮气吹扫:波长在185nm以上不需要氮气吹扫,185nm以下吹扫气体用量不大于 3升/分钟3.2 电子温控装置3.2-1 电子控温系统的温度范围:0℃ - 100℃3.2-2 准确度:± 0.1 ℃;3.2-3 精密度:± 0.01℃3.2-4 配套冷却循环水槽1台3.3 固体样品测量附件3.3-1 固体粉末漫反射测量积分球装置1套。

圆二色谱和蛋白质结构

圆二色谱和蛋白质结构

圆二色谱和蛋白质结构圆二色谱和蛋白质结构是生物化学和生物物理领域的重要研究内容。

下面我将分别介绍圆二色谱和蛋白质结构,并对它们之间的关系进行分析。

一、圆二色谱圆二色谱是一种用于研究光学活性分子的技术,特别适用于研究具有手性(非对称)结构的分子,如蛋白质、核酸等。

它通过测量样品对不同波长的左旋光和右旋光的吸收差异,来揭示分子的结构和构象变化。

1.工作原理:圆二色谱是基于电磁波的旋转偏振现象。

当线偏振光通过手性分子时,会被分子中的电荷或色团激发,并发生旋转。

左旋光和右旋光被分子旋转的方向和程度不同,导致它们在吸收光谱上呈现出镜像对称的吸收峰。

2.分析应用:-蛋白质结构研究:圆二色谱可以提供蛋白质的次级结构信息,如α-螺旋、β-折叠等。

通过测量蛋白质在不同波长下的圆二色光谱,可以了解蛋白质中氨基酸残基的空间排列和构象变化。

-药物研发:圆二色谱可以用于研究药物与蛋白质相互作用的机制,包括药物结合位点、结合力强度等,有助于药物设计和优化。

二、蛋白质结构蛋白质是生命体中最重要的分子之一,其结构决定了它们的功能。

蛋白质的结构层次可分为四个级别:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

1.一级结构:一级结构指的是蛋白质的氨基酸序列,也就是由多个氨基酸组成的线性链。

氨基酸之间通过肽键连接。

2.二级结构:二级结构是指蛋白质中局部区域的稳定空间结构,包括α-螺旋和β-折叠。

α-螺旋是螺旋形状的结构,由氢键稳定;β-折叠是折叠形状的结构,由氢键连接。

3.三级结构:三级结构是指蛋白质整体的立体构象,包括各个二级结构之间的空间排列和折叠方式。

这种结构通常由氢键、离子键、范德华力等相互作用稳定。

4.四级结构:四级结构是指由多个蛋白质链或亚单位组成的复合物。

多个蛋白质链通过非共价键(如离子键、范德华力等)相互作用而形成功能完整的蛋白质。

5.蛋白质折叠与功能:蛋白质的特定结构决定了它们的功能。

正确的折叠使蛋白质能够具备生物活性,而错误的折叠可能导致蛋白质失去功能,甚至引发疾病,如变态反应、神经退行性疾病等。

圆二色谱的原理和应用

圆二色谱的原理和应用

圆二色谱的原理和应用原理圆二色谱是一种用来分析物质的光学技术,它能够测量物质对不同偏振光波的吸收和旋光性质。

它的原理基于光的波动理论和旋光性质。

旋光性质旋光性是指物质对偏振光通过时会导致光的偏振面发生旋转的性质。

物质对光的旋光性可以分为正旋光性和负旋光性。

正旋光性表示物质使偏振光的偏振面顺时针旋转,负旋光性表示物质使偏振光的偏振面逆时针旋转。

旋光性可以通过旋光仪进行测量。

光的偏振光波一般是沿着特定的方向振动的,这个方向就是光的偏振方向。

偏振光通过介质之后,其偏振方向可能会发生改变,这种现象称为偏振光的旋转。

圆二色谱法圆二色谱法是通过测量物质对不同偏振方向的肩振光波的吸光度差异来分析物质的技术。

它使用圆二色偏振器和检测器进行测量。

圆二色偏振器分为正旋光和负旋光的偏振器,检测器测量不同偏振方向的肩振光波的吸光度差。

应用圆二色谱在生物化学、药物化学和有机化学等领域有广泛的应用。

蛋白质结构分析圆二色谱可以用来分析蛋白质的二级结构,如α-螺旋、β-折叠等。

蛋白质的二级结构对其功能和稳定性有重要影响,因此了解蛋白质的二级结构对于研究蛋白质的结构和功能十分重要。

药物研发圆二色谱可以用来研究药物的立体化学特性。

有机化合物通常会存在手性,不同手性的化合物可能具有不同的药理活性。

通过圆二色谱分析药物的手性可以帮助研发人员合成更有效的手性药物。

有机化学研究圆二色谱可以用来研究有机化合物的结构和手性。

有机化合物的手性对其性质和反应具有重要影响。

通过圆二色谱分析有机化合物的手性可以帮助有机化学研究人员了解其结构和性质。

生物医学研究圆二色谱可以用来研究生物体内的分子结构。

许多生物分子具有手性,其手性对其功能和相互作用有重要影响。

通过圆二色谱可以研究生物分子的手性及其与其他分子的相互作用,有助于了解生物体内的生化过程。

总结圆二色谱是一种用于分析物质的光学技术,通过测量物质对不同偏振光波的吸收和旋光性质来分析物质。

圆二色谱广泛应用于蛋白质结构分析、药物研发、有机化学研究和生物医学研究等领域。

多功能圆二色光谱仪参数特点光谱仪操作规程

多功能圆二色光谱仪参数特点光谱仪操作规程

多功能圆二色光谱仪参数特点光谱仪操作规程紧要用于手性光学活性物质的讨论Q可用于有机立体化学讨论、光学活性物质纯度测试、药WU定量分析、天然有机化学、生物化学与宏观大分子、金属络合物化学、聚合物化学、蛋白质折叠讨论、蛋白质构象讨论、物理化学等。

技术参数:M0S—450/AF—CD-STP-A圆二色光谱仪1)光源:同时装置两个光源150W制灯及150W汞筑灯。

2)检测功能:紫外吸取光谱,圆二色光谱,总荧光谱,光散色谱,线二色谱及荧光各相异性谱。

3)波长范围:165~900nm4)波长精准度:0.1nm(165—900nm)5)光学系统:双光栅(1200条∕mm)6)杂散光:2X10—4%(200nm)7)噪声:荧光检测:水拉曼峰信噪比>2000:1紫外检测:5X10-Urms圆二色检测:0∙Olmdeg8)基线稳定性:0.0Imdeg/hr9)采样频率:10U秒./每点1000秒/每点。

快速动力学停流装置1)混合模式:三一四路混合,各路独立步进电机掌控。

2)zui小注射体积:IOuL3)每路流量范围:0.011.OmL/秒4)混合比:可连续变化由1:1至1:1005)混合器:球型gao效率混合池。

6)注射针体积:10ml7)ZUi小死畴0.25毫秒(用微量检测池附件时)8)扩充本领:冷冻淬灭,超低温停流,温度跳动变化(Temp.Jump)及自动滴定,原位微电导检测等。

9)软件:单一软件可自动掌控停流反应及光谱测量紧要特点:1)一机多功能可检测:紫外吸取光谱,圆二色光谱,总荧光谱,光散色谱,线二色谱及荧光各相异性谱。

2)各路独立步进电机掌控快速动力学停流装置。

直读光谱仪的测量1、使用环境:放置光谱仪的试验室应当防震,干净,通风干燥(如南京麒麟生产的QL-5800A型直读光谱分析仪的环境要求:温度23正负5之间,适度在15—70%之间),一般来说直读光谱仪的相对适度应当小于80%,室内温度应当保持在0—50度之间,在同一个校准周期内室内温度变化不超过5摄氏度。

圆二色谱的原理和应用

圆二色谱的原理和应用

圆二色谱的原理和应用圆二色谱(Circular Dichroism Spectroscopy)是一种通过测量手性分子与激光的相互作用,来研究手性分子结构和性质的光谱技术。

它基于手性分子对圆偏振光的吸收差异,利用光学器件将入射光分为正、左、右旋光,然后测量旋光对激光的吸收差异,从而得到圆二色性谱图。

圆二色谱可用于研究生物大分子的二级结构、酶的构象变化、药物的结构活性关系等。

圆二色谱的原理可以通过分子的对称性来解释。

对称的分子在空间中可以旋转,本质上不会影响分子的吸光性质;而非对称的手性分子则由于自然旋光性,导致与圆偏振光的相互作用非对称,因此会对圆偏振光产生不同程度的吸收。

这种吸收差异就是圆二色效应。

圆二色性谱图即表示不同波长下分子对左、右旋光的吸收差异。

圆二色谱在生物大分子研究中有广泛的应用。

其中最常见的应用是研究蛋白质的二级结构。

蛋白质的二级结构包括α-螺旋、β-折叠片和无规卷曲等结构,它们对圆偏振光的吸收差异是不同的。

通过测量蛋白质的圆二色性谱图,可以得到蛋白质的二级结构信息,如螺旋的含量、折叠片的组织方式等。

这对于理解蛋白质的结构和功能具有重要意义。

此外,圆二色谱还可用于研究酶的构象变化。

酶的活性往往与其构象密切相关,而构象的改变往往涉及手性分子的旋转、翻转等。

通过测量酶在不同状态下的圆二色性谱图,可以揭示酶的构象变化过程,从而理解其活性调控机制。

同时,圆二色谱也广泛应用于药物研发领域。

药物分子的立体构象与其生物活性关系密切。

通过评估固有光学活性和圆二色性谱图,可以对药物分子的立体异构体和手性纯度进行分析和鉴定。

这对于药物合成及临床治疗具有重要意义。

最后,圆二色谱还可用于研究核酸的结构和相互作用。

核酸是另一类重要的生物大分子,其圆二色性谱图可以用于研究RNA和DNA的三维结构及其与蛋白质、小分子药物等的相互作用。

总之,圆二色谱是一种重要的技术手段,通过测量手性分子对圆偏振光的吸收差异,可以研究生物大分子的二级结构、酶的构象变化和药物的立体构象等。

圆二色谱结构含量计算

圆二色谱结构含量计算

圆二色谱结构含量计算一、圆二色谱的原理圆二色谱是通过对右旋圆偏振光和左旋圆偏振光在样品中的吸收和散射进行测量,来获得分子的空间结构信息的一种方法。

根据分子的手性,它们能够使通过它们的圆偏振光产生不同旋光的能力也是不同的。

圆二色谱是在紫外光区(180-350 nm)和可见光区(350-750 nm)范围内进行测量的。

二、圆二色谱的仪器在进行圆二色谱结构含量计算之前,我们需要使用一台圆二色谱仪来进行实验。

圆二色谱仪通常包括光源、单色器、样品室、检测器和计算机等部件。

光源会发出连续的线偏振光,然后经过单色器选择出所需的波长范围的光。

样品室中会放置样品,样品可以是溶液、晶体或固体。

光线通过样品时,其右旋和左旋圆偏振光成分会发生吸收和散射,并被检测器检测到。

最后,计算机会处理检测到的光信号,并生成圆二色谱。

三、圆二色谱结构含量计算方法圆二色谱含量计算方法主要有两种:单一比例法和贡献系数法。

1.单一比例法单一比例法是根据不同立体异构体产生的旋光值之间的比例关系来计算分子结构含量的。

首先,我们需要制备含有不同立体异构体的纯化合物,然后分别测量它们的圆二色谱光谱。

接下来,我们可以使用以下公式来计算每种立体异构体的含量:C=(R-R0)/(R1-R0)其中,C为立体异构体的含量,R为测量到的旋光值,R0为一个基准异构体的旋光值,R1为另一种异构体的旋光值。

2.贡献系数法贡献系数法是通过建立分子结构与旋光值之间的线性关系,并使用多元线性回归进行计算的。

首先,我们需要制备含有不同立体异构体的纯化合物,并测量它们的圆二色谱光谱。

然后,我们需要通过量子化学计算获得这些异构体的分子结构参数。

接下来,我们将旋光值作为因变量,分子结构参数作为自变量进行多元线性回归分析。

最后,通过回归系数可以得到每种立体异构体的贡献系数,从而计算出其含量。

三、圆二色谱在结构含量计算中的应用圆二色谱结构含量计算方法广泛应用于研究生物分子的立体化学结构。

圆二色谱

圆二色谱

圆二色谱圆二色性(circular dichroism )对R和L两种圆偏振光吸收程度不同的现象。

这种吸收程度的不同与波长的关系称圆二色谱,是一种测定分子不对称结构的光谱法。

在分子生物学领域中主要用于测定蛋白质的立体结构,也可用来测定核酸和多糖的立体结构。

光是一种电磁波。

假如用电矢量来表示,光的前进就是由矢量端点在一特定的平面里沿正弦波运动的轨迹。

对于自然光讲,正弦波振动的平面是随机的。

如有一束光,它所有的电矢量的振动平面都是相互平行的,这种光称为平面偏振光。

有一种特殊的情况,光前进的过程中电矢量绕前进轴转动,若电矢量的绝对值不变,则运动轨迹的投影是一个圆,这时就变成圆偏振。

面对光前进的方向看去,电矢量端点的圆运动可以是顺时针方向的,也可以是逆时针方向的,因此圆偏振有R与L两种。

假如 L与 R两束圆偏振光在一起辐射,强度、速度、频率和位相都相同,它们就会叠合成一束平面偏振光。

如波长λ的L光和R光的光强度相等,在光学各向异性物质中传播某一距离后,它们的综合光将变成椭圆偏振光,椭圆的长轴处于两个圆偏振的电矢量相叠合的地方。

假如两个圆偏振的传播速度也不相同,而所经的途径与上述相同,则叠合的椭圆偏振光的长轴与上面所述的椭圆偏振光的长轴相夹θ角(图1)。

由不对称分子组成的物质是光学各向异性的,即L与R两束圆偏振光在这类物质中的传播速度不相等。

假如光学各向异性物质在某一波长λ有吸收,那将在该时对L光和R光有不同的吸收,如该物质的吸光率是A,而对L光和R光的吸光率是AL和AR,AL和AR的差ΔA=AL-AR,称为圆二色性。

从(图2)可看出,因光吸收不同而产生的椭圆的形状与ΔA有直接的关系。

θ称为椭圆值,也是一种定量描述圆二色性的单位。

在条件相同的情况下,θ=3300ΔA。

在蛋白质分子中,肽链的不同部分可分别形成α-螺旋、β-折叠、β-转角等特定的立体结构。

这些立体结构都是不对称的。

蛋白质的肽键在紫外185~240纳米处有光吸收,因此它在这一波长范围内有圆二色性。

圆二色谱测定在立体化学研究中的应用

圆二色谱测定在立体化学研究中的应用
4
圆二色谱测定在天然产物和有机小分子立体 化学研究中的应用范围(1)
1 手性分子中原子的特殊位置(邻近生色团的α 位,环状结构中为α键或β键)的测定 (参看[立体化学]P.244 例2)
2 相对构型的研究(在分子结构确定、构象稳 定的情况下,经过与已知构型的同类结构化 合物的CD谱比较产生)
5
圆二色谱测定在天然产物和有机小分子立体 化学研究中的应用(2)
此实例体现了CD图谱的可加 合性。
J.C.S.Perkin Trans.1,1973,1487 13
含两个共轭多烯-酰胺生色团的CD
Cotton effect ε △ 339 ( +39.0), ε △ 301 (-49.2),
J.A.C.S.,1979,101,3402 14
含两个不同生色团的CD
11
典型的激发态偶合CD谱
12
Colletodiol 分子中10 和11位的手性碳绝 对构型测定
该分子10 和11位上带有双羟 基,可以转化成二苯甲酸酯, 应用激发态手征性方法结合 NMR和化学相关法的数据来 确定。
制备成二乙酸酯,测定的CD 谱主要来自分子中原有的两 个α,β不饱和内酯生色团的 的吸收。
2 在欲研究的手性中心附近具有生色团的化 合物,可以依据圆二色谱中产生的Cotton 效应和各类化合物的经验规则,完成有关 构型和构象的研究。
3
应用圆二色谱研究化合物的立体化学的原则 与思路(2)
3 在欲研究的手性中心附近不具有生色团的化 合物,可以通过与具有已知构型的同系物进行 CD谱比较;也可将这些化合物制备成在手性中 心附近含有生色团的衍生物,再分析它们的旋 光谱或圆二色谱。
(参看[立体化学]P.244 例2)

圆二色光谱仪一机多功能 光谱仪工作原理

圆二色光谱仪一机多功能 光谱仪工作原理

圆二色光谱仪一机多功能光谱仪工作原理圆二色光谱仪中的每个恒电位仪与外部电流扩展器通道连接,可以在10s 内从电位掌控快速切换到电流掌控,它是电化学测试的选择。

圆二色光谱仪通过PC的USB接口或以太网连接来掌控,以太通讯允许VMP3在局域网内安装,以便浩繁用户进行远程访问。

圆二色光谱仪温度效应,可获得分子振动或转动能级数变化等方面的信息,诱导的光学活性的讨论,用作光谱分析等等。

生物大分子的光学活性来源于其特有的空间结构。

如多肽和蛋白质的螺旋,折叠;多聚核苷酸及核酸的单股,双股,三股螺旋;以及一些糖的螺旋结构。

圆二色光谱仪的空间结构是它们表达生物功能的结构基础。

通常由CD谱的形状,谱峰位置,强度及它们随试验条件的变化本身就可以得到这些很紧要的结构信息。

是生物大分子讨论的紧要领域。

圆二色光谱仪安装条件确认:1. 试验室要防尘防湿及避开阳光直接照射,室温要求在15—25℃, 相对湿度在70%以下,试验室无磁场干扰,操作环境中不得有粉尘及干扰气体,仪器放置处应避开阳光直射,避开空调、风扇直接吹向仪器。

若使用空调则空调出风口不要正对仪器所在位置。

2. 准备一个坚实稳定的试验台用于放置仪器,工作台需避开震动。

仪器所需空间为:长165cm以上,宽90—110cm,高70—80cm。

若需将计算机放置于同一平台,应将长度相应加长。

3. 电源的准备:AC 220V+/—5%,预置地线接头以备仪器使用时接地。

如到客户处装机,因电源达不到规定标准,或没有接地线而造成仪器显现问题,按原厂规定不予保修。

需插排插孔数量至少10个,另需一个16A插板。

4. 准备氮气一瓶,带压力表和减压阀,同时在减压阀后连接一个20升/分钟的流量计。

圆二色光谱仪一机多功能,可检测: 紫外吸取光谱,圆二色光谱,总荧光谱,光散色谱, 线二色谱及荧光各相异性谱,紧要用于手性光学活性物质的讨论。

圆二色光谱仪可用于有机立体化学讨论、光学活性物质纯度测试、药物定量分析、天然有机化学、生物化学与宏观大分子、金属络合物化学、聚合物化学、蛋白质折叠讨论、蛋白质构象讨论、物理化学等。

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响Cotton效应的符号。
• 处于羰基α位直立键的烷基比处于羰基α位平展键的 烷基使Cotton效应振幅加大,如甲基,叔丁基等。
(参看[立体化学]P.244 例2)
7
激发态手征性方法的应用(激发态偶合手性 规则和正负手征性)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
两个确切的生色团的激发态偶合
9
激发态手征性方法使用的各种生色团
m: mono, d: di, t: tri 生色团引入后的吸收ε值
21
以含醛基的生色团与伯胺类手性分子生成的 希夫碱和质子化希夫碱用于CD谱研究(1)
手性氨基分子用含有醛基的生色团醛酰化后, 产生中性希夫碱(IIIn),中性希夫碱用三氟 乙酸处理得到质子化希夫碱(IIIp),其紫外吸 收增加2-3倍,波长红移100nm。可见质子 化后灵敏度更高,使用范围更广。 与使用化合物1生成的单希夫碱 (λnm 515nm)相比,双希夫碱的生成, 可使两个侧链的激子相互作用,成为
1 手性分子中原子的特殊位置(邻近生色团的α
位,环状结构中为α键或β 键)的测定 (参看[立体化学]P.244 例2)
2 相对构型的研究(在分子结构确定、构象稳 定的情况下,经过与已知构型的同类结构化 合物的CD谱比较产生)
5
圆二色谱测定在天然产物和有机小分子立体 化学研究中的应用(2)
3. 分子构象的研究(在分子结构确定、构型也确定的 情况下,研究在不同溶剂条件下、不同的温度下、 (参看[立体化学]P.246 例4、例5、例6) 不同的浓度下相对稳定的构象) 4. 绝对构型的研究(在分子结构确定、构象稳定的情 况下,依靠某些规则或方法推断出的构型可以确定
J.C.S.C.C.,1970,1693 15
抗癌药和抗生素illudin S 的立体化学研究
将illudin S (I) 经过三步反应转化成酚
的衍生物(III),然后引入两个对氯苯
甲酸生色团(IV),CD显示了负的手征 性,从而确定了C的绝对构型。
J.C.S.C.C.,1970,310 16
圆二色谱测定方法研究进展(1)
但现在的谱线更为简明。
27
红移生色团的使用实例
-taxinine 9,10位绝对构型的确定(2)
J.A.C.S.,1993,115,7192
7a 生色团
7b 生色团
7c 生色团 28
抗菌素Chromomycin A3 的立体化学研究
J.A.C.S.,1993,115,7192
29
吸收强的卟啉类生色团(1)
J.A.C.S.,1995,117,7021 30
吸收强的卟啉类生色团(2)
由于双对二甲氨基苯甲酸酯和双卟啉酯的激子偶合 CD符号相同,表明该分子中电子跃迁偶极矩方向为CO/C-N键或 C-5/C-15, 因此CD曲线可以正确表达相应手 性中心C-O的手性。 31
吸收强的卟啉类生色团(3)
提高生色团的吸收是改善方法首先要考虑的, 因为 只有这样, 才能在相距较远距离的情况下提高生色团 之间的激发态偶合作用的敏感性,受体、蛋白、核酸 等大分子在应用这样的生色团时,才能在CD谱中与原 分子的CD谱线不相遮盖。到1998年为止,还没有找到 这样的生色团。
11
典型的激发态偶合CD谱
12
Colletodiol 分子中10 和11位的手性碳绝 对构型测定
该分子10 和11位上带有双羟 基,可以转化成二苯甲酸酯, 应用激发态手征性方法结合 NMR和化学相关法的数据来 确定。 制备成二乙酸酯,测定的CD 谱主要来自分子中原有的两 个α,β不饱和内酯生色团的 的吸收。 此实例体现了CD图谱的可加 合性。
3. 其他方法:
(1) (2) (3) (4) (5)
用于非环状1,2-diols分子的Mo2(OAc)4试剂 应用于非环状1,3-polyols体系的方法 形成季氨盐生色团的方法 用于α-和β-羟基酸的生色团组合使用的方法 LC-CD技术
19
红移生色团双吡咯酮酸的应用(1)
λmax(CH2CL2)380nm, ε51500,404nm, ε32800
用于含手性中心 *CXYSL的 分子, X is OH or NH2, Y is an acyclic chain with terminal OH or –NH2, S(small) L(large)。
34
Dimeric Zinc Porphyrin Host方法介绍
• 激发态偶合CD方法需要在同一个分子中具有2个或多个相 互作用的生色团,这一方法不能直接用在仅含有一个可引 入衍生基团的分子上,最近研究报道了一个非手性双锌卟 啉钳分子,以它为宿主分子,通过一个手性二胺分子作为 宿客分子,形成的复合物的CD谱,可以确定绝对构型。这 一新方法已扩展用到两类重要手性化合物,即单羟基不对 称化合物和单氨基不对称化合物,它们可以带有各种侧链, 如:脂肪烃链,芳烃链,酯链,酰胺链以及羟基主体,并 且可以在几个mg 的水平上完成研究。
势构象的电子跃迁偶极矩方向不与C-N 键平行,导致CD曲线符号与预期相反。
24
芳香多烯生色团在羟基手性分子中的应用(1)
芳香化多烯生色团(λmax 360- 410nm,ε31000-58000)可用 于含羟基分子的微量酰化,其双酰化衍生物的CD曲线强度大,生 色团中每增加一个共轭双键,引起20-30nm的红移。久洛尼定生 色团(VII,VIII)由于氮原子与芳环更多地在同一平面,增加了杂化, 紫外最大吸收波长红移程度更大。
两个最大吸收分得很开的吸收带 (550nm, ε182000, 和480nm, ε191000), 其CD表现强度很大的 Cotton效应(546nm,△ε- 232; 472nm, △ε+ 231)。
22
以含醛基的生色团与伯胺类手性分子生成的 希夫碱和质子化希夫碱用于CD谱研究(2)
23
以含醛基的生色团与伯胺类手性分子生成的 希夫碱和质子化希夫碱用于CD谱研究(3)
近年来有关CD研究的进展主要集中在以下3个方面:
1 为了避免与原分子中已存在的生色团在图谱中相互影响, 引入具有较大红移作用的生色团; 2 引入具有强吸收作用的生色团,期望在生色团间相距较 大距离时,能够产生较强的相互作用(如卟啉类基团,ε =35000,400nm, 相距50Å也可以产生作用); 3 引入荧光生色基团,可以利用敏感度的提高降低操作到 nanogram水平。
为绝对构型)
6
手性分子中原子的特殊位置(邻近生色团的α 位,环状结构中为α键或β 键)的测定
• 处于羰基α位平展键 (α键) 的卤代原子影响Cotton 效应红移仅约5±3nm,处于羰基α位直立键 (β键) 的溴、氯、碘代原子可使Cotton效应红移 20±5nm,处于羰基α位直立键的氟代原子可以影
J.C.S.Perkin Trans.1,1973,1487 13
含两个共轭多烯-酰胺生色团的CD
Cotton effect △ε339 ( +39.0), △ε301 (-49.2),
J.A.C.S.,1979,101,3402 14
含两个不同生色团的CD
链丝菌产生的抗癌药 Cervicarcin 化合物IV 的CD: △ε242=+76.6, △ε228=- 46.2 。 化合物III (醇羟基化合物)△ε230=+6.0。 正的手征性表明,无论环己烷环的构象如何,化合物IV 的 苄位羟基均采取β -构型。由此确定化合物I (Cervicarcin) 的立体结构如图示(I)表示。
32
具有单一手性中心的非环状化合物绝对构型研 究方法
分子内卟啉π,π-stacking, 阻止了分子的柔韧性 , 使 得非环状分子成为刚性,其优势构象可形成激发态裂分CD 谱。这一方法可应用于1,3- 至1,15-C/C 距离的分子,而不 是1,2-C/C分子。 33
具有单一手性中心的非环状化合物绝对构型 研究方法
10
Cotton effect
有机化合物的Cotton effect 可根据分子对称因素、生色
团的性质和它们的电子跃迁情况分为3种类型 : (1) 由带有不对称环境影响的对称生色团产生,如酮基类、 β ,γ-不饱和酮类、双键类、苯甲酸酯类、芳香化合物 等; (2) 由内在不对称的生色团产生,如共轭的二烯类、α,β 不饱和酮类、六螺旋烃等; (3) 由两个或更多个生色团的偶极-偶极相互作用产生, 这些电子跃迁的轨道相互间不叠盖, 如1,1’-bianthryl, 某些生物碱化合物, 生物聚合体等。
构型和构象的研究。
3
应用圆二色谱研究化合物的立体化学的原则 与思路(2)
3 在欲研究的手性中心附近不具有生色团的化 合物,可以通过与具有已知构型的同系物进行 CD谱比较;也可将这些化合物制备成在手性中
心附近含有生色团的衍生物,再分析它们的旋 光谱或圆二色谱。
4
圆二色谱测定在天然产物和有机小分子立体 化学研究中的应用范围(1)
如果手性化合物中含的取代羟基或胺基不为邻位、或1, 3取代、1,4取代,而是相距更远,则需要引入具有吸收更强 的生色团。新近开发的一种生色团,5-取代-10,15,20- 三苯基卟啉(414nm,ε35000),可对手性中心相隔较远 (35-50nm)的天然产物提供强烈的激发态偶合。优良的灵 敏度可使样品量降至0.1-1nmol范围。容易经酰化羟基或氨基 引入该分子。
该方法主要优点:最大吸收和CD 曲线处于可见光区,能与多数生色团 很好地分开,ε和△ε值大,在样品很少或生色团相距较远(20-30nm)时仍 有作用。胺基可在羟基存在情况下直接酰化,不必预先保护羟基,反应条件 温和,产率高。生色团与分子中O-酰化生色团有强烈的激子偶合,可用于诊
断分子中胺基和羟基的取代方式。胺类化合物可以回收。有些生色团由于优
36
Chiral Recognition by CD-Sensitive Dimeric Zinc Porphyrin Host. 1.
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