Spørgsmål:
Hvordan bestemmer jeg den absolutte konfiguration eksperimentelt?
Mad Scientist
2012-05-05 03:11:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink
Lad os sige, at jeg har syntetiseret eller isoleret et chiralt molekyle og vil vide den absolutte konfiguration (R eller S) af det molekyle. Jeg kunne naturligvis løse strukturen ved hjælp af røntgenkrystallografi, men det er meget arbejde, og jeg vil måske ikke gøre det eller måske ikke have adgang til det nødvendige udstyr.

Hvilke andre måder findes der til at bestemme absolut konfiguration af et molekyle eksperimentelt?

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

Hvis din forbindelse er blevet syntetiseret før, kan du måle dens optiske aktivitet og sammenligne den med dataene i litteraturen.

Hvis din forbindelse ikke er blevet syntetiseret før, kan den kan være muligt at skelne mellem to enantiomerer med NMR ved at måle spektrene af dit molekyle i et chiralt miljø. Her er en gennemgangsartikel om, hvordan man løser enantiomerer med NMR.

Ellers kan diastereomerer let differentieres. Ved at se på dit molekyle kan du (slags) forudsige, hvilket spektrum det skal give anledning til ved hjælp af begreberne enantiotopiske, homotopiske, heterotopiske og diastereotopiske protoner. Vi var nødt til at analysere og løse 2D-NMR-spektre ( 1 H og 13 C) af diastereomerer sidste år, og til en nybegynder må jeg sige, det var en udfordring.

Som altid koger det ned til dannelse af diastereomerer.

EDIT

Se på disse diasteromerer:

Without getting into much detail

(jeg har finaler, der kommer), det er let at se, at hydroxylen forskyder ethylens CH 2 topper mod lavere felt (højere ppm) i den anden isomer. Fortolkningen af ​​NMR-spektre i chirale medier skal være ens. Mit indtryk er, at erhvervelse af chirale mediespektre er mere involveret, men fortolkningen er det ikke. Jeg er dog muligvis helt ude af sporet.

Nogen vil måske dele et mere grundigt svar.

NMR-tinget ser ud til at _ skelne mellem enantiomerer - men kan det fortælle dig, hvad der er hvilket? (Jeg er ikke sikker, jeg har kun skummet artiklen). Hvis ja, kan du give lidt om den grundlæggende årsag til, hvorfor NMR tillader dette? Ikke nødvendigt, men det ville gøre dit indlæg fantastisk.
Jeg har aldrig arbejdet med sådanne spektre. Da princippet er at generere diastereomerer, ville jeg tro, at det er muligt at bestemme _absolute_-konfiguration af dit molekyle, hvis du kender den absolutte konfiguration af dine chirale medier.
virkelig? Jeg mener, jeg antager, at du kan bestemme dextro og laevo - men du skal have en teoretisk matchning af d / l med R / S. Jeg tvivler på, at der vil være en direkte eksperimentel matchning (dvs. uden at teoretisk relaterer de to først), da R / S-forrangssystemet er vilkårligt.
@Manishearth: Åh vent ... NMR kan muligvis gøre det. Måske. : /
#2
+11
Chris
2012-05-06 06:39:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Som du antydede i dit indlæg, har XRC en lang historie for absolut konfigurationstildeling. Ulempen er mere end ressourcer, samarbejdspartnere findes af sådanne grunde, men den hårde del vokser faktisk en passende krystal. Du har også brug for tunge nok tilstedeværende atomer, normalt introduceret via derivatisering, hvis de ikke allerede er til stede. Det kan nogle gange tage år at opnå en passende krystal.

ELLER og CD er tidligere blevet brugt til at forudsige konfiguration. For eksempel underviser vi ikke i disse dage, men der var en række chiralitetsregler udviklet til at gøre dette på CD. Disse var for det meste empiriske og havde som følge heraf mange undtagelser. I dag er der ab initio tidsafhængige beregninger af densitetsfunktionsteori, der forsøger at lave nøjagtige beregninger til at være nyttige i denne arena.

NMR har naturligvis nogle hjælpemetoder til at tackle dette, men jeg ved ikke noget ved dem.

Stereokontrollerede reaktioner er en anden måde at hjælpe med at udlede strukturen på, men det er tid og kræfter, der kræves som en syntetisk indsats og særligt ubrugelig for nogen i medicinalindustrien. Synteser er også fejlbehæftede.

Hvis du vil vide, hvad den farmaceutiske industri gør, når den ikke kan gøre XRC, skal du ikke lede længere end mislykkede lægemidler. Som eksempel blev gossypol evalueret som mandlig prævention. Det mislykkedes blandt andet på grund af en vis mangel på reversibilitet. Under alle omstændigheder kaldes den teknik, der bruges til at bestemme dens konformation og absolutte konfiguration, vibrationel cirkulær dikroisme ( VCD). Jeg skal også nævne på dette tidspunkt, at Raman optisk aktivitet (ROA) er en anden metode, der er nyttig i nogle tilfælde.

Moderne DFT-programserier tillader ret fornuftige forudsigelser for VCD-spektre, der tager ordren af ​​en dag, disse beregninger er meget enklere end dem, der kræves for god OR eller CD. Disse beregnede spektre sammenlignes med eksperimentelle, og herfra kan den absolutte konfiguration tildeles. Kvaliteten af ​​beregningerne kan let bestemmes ved at sammenligne de beregnede og målte IR-spektre.

Den virkelig grundlæggende idé er, at der er forskellige interaktioner mellem højre- og venstre-cirkulært polariseret lys under vibrations excitation. Forskellen i disse svar er plottet versus bølgetal. Uden den rigtige instrumentering er denne teknik virkelig hård, men man kan købe udstyr for at gøre disse ret enkle at måle. Der er meget mere, du kan gøre med det, men Big Pharma bruger bestemt VCD, når XRC er utilgængelig.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...