Хиральность молекул. Определение абсолютной структуры. Методы кристаллов структурных исследований

План занятия 1. Хиральность молекул и определение абсолютной структуры. 2. Примеры определения абсолютной структуры. 3. Подготовка CIF для одного из примеров.

Хиральность Хиральность (от греческого ceir - рука) – свойство объекта быть несовместимым со своим зеркальным отражением любой комбинацией вращений и перемещений в трёхмерном пространстве. Соотношение в природе 20000:1 !

S(+)-карвон – запах тмина и укропа R(-)-карвон – запах мяты (S)-талидомид – тератогенный (R)-талидомид – седативный Рацемизация происходит в физиологических условиях! ~10000 жертв Различная активность хиральных соединений: упоминаемые примеры

… менее упоминаемые примеры D-амфетамин – стимулятор ЦНС L-амфетамин – стимулятор ПНС D-первитин – стимулятор ЦНС L- первитин – стимулятор ПНС L-меторфан – опиоид-анальгетик D-меторфан – диссоциативное средство для облегчения кашля.

Методы определения абсолютной структуры

Определение абсолютной структуры – величина аномального рассеяния Ag K Mo K Cu K Cr K Δf B C N O F P S Cl Br I Ag-K = Å Mo-K = Å Cu-K = Å Cr-K = Å и зависят от типа атомов и длины волны

Методы определения абсолютной структуры Bijvoet method (J.M. Bijvoet, 1951) J.M. Bijvoet, A.F. Peerdeman, A.J. van Bommel; Nature 168 (1951) Flack parameter (H.D. Flack, 1983) H.D. Flack; Acta Crystallogr. A39 (1983) H.D. Flack, G. Bernardinelli; J. Appl. Cryst. 33 (2000) Q-value method (S. Parsons, 2004) Simon Parsons & Howard Flack Precise Absolute Structure Determinations for Light Atom Structures ECM, Budapest, 2004 Invariom method (B. Dittrich, 2006) B. Dittrich, M. Strümpel, T. Koritsánszky, M. Schäfer, M. A. Spackman. Acta Crystallogr. A62 (2006), Bayesian statistics (Hooft & Spek, 2007) Rob W.W. Hooft, Leo Straver & Anthony L. Spek R.W.W. Hooft, L. H. Straver, A. L. Spek; J. Appl. Cryst. 41 (2008)

Flack x parameter –определение и смысл Дифракционная картина рассматривается как от двойника, состоящего из одного кристалла «нормальной» структуры и второго кристалла инвертированной структуры. Параметр x вводится как дополнительный уточняемый параметр следующей формулой: То есть x это доля инвертированной структуры. x = 0 x = 1 «нормальная» структура инвертированная структура Очень важно обращать внимание на стандартное отклонение параметра x: Энантиомеры считаются хорошо различимыми при σ(x) < 0.04 Энантиомеры считаются приемлемо различимыми при σ(x) < 0.10 нинины

H.D. Flack & G. Bernardinelli J. Appl. Cryst., 33,(2000) Flack x parameter –определение и смысл

Запись в CIF _chemical_absolute_configuration rm - Absolute configuration established by the structure determination of a compound containing a chiral reference molecule of known absolute configuration. ad - Absolute configuration established by anomalous-dispersion effects in diffraction measurements on the crystal. rmad - Absolute configuration established by the structure determination of a compound containing a chiral reference molecule of known absolute configuration and confirmed by anomalous-dispersion effects in diffraction measurements on the crystal. syn - Absolute configuration has not been established by anomalous-dispersion effects in diffraction measurements on the crystal. The enantiomer has been assigned by reference to an unchanging chiral centre in the synthetic procedure. unk - Absolute configuration is unknown, there being no firm chemical evidence for its assignment to hand and it having not been established by anomalous-dispersion effects in diffraction measurements on the crystal. An arbitrary choice of enantiomer has been made.. - Inapplicable.

Пример 1 Цистеин C 3 H 7 NO 2 S

Пример 2