Мультиплетность сигналов в 1Н спектрах пиримидинов

[Sokolov]

Уважаемые коллеги!
Помогите, пожалуйста, интерпретировать мультиплетность сигналов протонов метиленовых групп в гидрированных производных азолопиримидина. Вопросы такие:

1. Почему в спектре соединения А метиленовые группы выходят так, будто бы они находятся в свободно болтающейся алифатической цепочке, а не в гидрированном цикле (т.е. на спектре не видно геминального ССВ "красного" протона с другим "красным", а "синего" - с "синим")?

2. В спектре B "синие" протоны вроде мультиплетятся как надо, а вот "красные" опять выходят триплетом! За счет чего это может быть?

3. В спектре соединения С в сигнале "красных" протонов появляется еще одна КССВ (порядка 1-2 Гц), а вот "синие" опять выходят триплетом!

Для соединений из этого ряда у нас есть масс-спектры, корреляционные спектры (HMBC и HSQC), а также парочка рентгенов, так что структуры соединений, приведенных на рисунке, верные.

Буду благодарен за любую помощь!

sv_10_03_10.gif

[rombach]

Если у протонов (акс, экв) одинаковый химсдвиг, никаких геминальных констант не увидите. Почему он получается одинаковый - одному богу известно.

[Sokolov]

Тогда для соединения B можно предположить, что "красные" протоны имеют одинаковый (или очень близкий) химсдвиг, а у "синих" он различается? Поэтому "синие" резонируют в виде сложного мультиплета (что-то вроде триплета дублетов для каждого), а "красные" - в виде дублета дублетов, который из-за близости химсдвигов вырождается в псевдотриплет?

[rombach]

Совершенно верно. Вот как выглядит расчетный спектр для фрагмента В (250 МГц, ширина линии 4 Гц ) со сдвигами при азоте 4,10 и 4,22 м.д., и при С=О 2,79 м.д.:

spektr.JPG

[Sokolov]

Действительно, очень похоже на спектр соединения В! Правда, в реальном спектре соединения, полученного обработкой основанием А (то есть такого, как вы рассчитали, только с аминогруппой), опять же выплывают два псевдотриплета. Но расчет, конечно, всех тонкостей учесть не может...
Спасибо!

[Сергей1111]

Двойной резонанс Вам в помощь.

[Sokolov]

Не объясните, если Вас не затруднит, поподробнее? Никогда просто с этим не сталкивался...

[rombach]

И мне.

[Сергей1111]

Я не настоящий сварщик, но попробую. Снимите протонный спектр соединений В и С, декаплер поставьте на частоту красных сигналов, потом синих. Увидите геминальные константы, может даже увидите щепление на азоте. Как то так. Вообще странно от вас коллеги это слышать, по моему вы шутить изволите.

[rombach]

...
1. Почему в спектре соединения А метиленовые группы выходят так, будто бы они находятся в свободно болтающейся алифатической цепочке, а не в гидрированном цикле ...
2. В спектре B "синие" протоны вроде мультиплетятся как надо, а вот "красные" опять выходят триплетом! За счет чего это может быть?
...

..Снимите протонный спектр соединений В и С, декаплер поставьте на частоту красных сигналов, потом синих. Увидите геминальные константы, может даже увидите щепление на азоте....

Уважаемый Сергей1111, мы знаем, что такое двойной резонанс. Мне кажется, заданный вопрос отличается от того, на который Вы ответили...

[Сергей1111]

Прошу прощения, я не правильно понял Ваш вопрос, чем собственно и был удивлен.

[Sokolov]

В принципе, более менее понятно. Очень близкий химсдвиг протонов в каждой паре - вполне логичное объяснение. А если сделать развязку от "красных" протонов для В, то можно и геминальную КССВ "синих" увидеть. Жаль, для других соединений это вряд ли подойдет...

Как Вы думаете, коллеги, можно ли тот факт, что в обсуждаемых спектрах "красные" протоны имеют одинаковый химсдвиг, объяснить высокой конформационной подвижностью гидирированного пиримидинового фрагмента? В литературе у самого близкого по строению соединения, которое я нашел (на рис., В.В. Липсон и др., ХГС. 2005. 2. 246), красные протоны замечательно расщепляются и друг другом, и соседним протоном (КССВ 14,5 и 4,5 Гц соответственно). Но там имеется объемный арильный заместитель.

Сергей1111, а Вы случайно не знаете, сколько будет стоить протонный спектр с развязкой по одной частоте? И делают ли такие в ИОХе, например?

sv_12_03_10.gif

[rombach]

Конформационную подвижность в циклах обычно изучают снимая спектры при разных температурах. При низких можно теоретически увидеть отдельно каждый протон из четырех. При высоких будут видны два триплета, как в открытой цепи. Развязка по частоте тут мало что изменит. Будет разве что не два триплета, а два синглета.

[Sokolov]

Я тоже об этом ночью подумал. А с двойным резонансом можно будет увидеть геминальное взаимодействие "синих" протонов в В при комнатной температуре, так как химсдвиг у них все-таки немного отличается.

[rombach]

Геминальное взаимодействие "синих" протонов в В и так видно. ²J=14+1Hz

[Sokolov]

Ну, в рассчитанном спектре КССВ действительно такая. А как правильно ее "вытащить" из реального спектра? Между какими пиками мерять?

[rombach]

Не все константы можно вытащить измеряя между пиками, особенно когда взаимодействий несколько. Если рассчитанный спектр совпадает с экспериментальным до мельчайших подробностей, значит исходные данные для расчета (химсдвиги и константы) были верными.
Попробуйте подставить в расчет другие константы, увидите что получится.

[Sokolov]

Ну, задача у меня была более-менее корректно описать спектры в синтетической статье. Не хочется нагружать ее еще и расчетными данными. Но для себя обязательно попробую. Как, кстати, редакторы и рецензенты относятся к рассчитанным спектрам? И в какой программе Вы считали?

[rombach]

В синтетической статье сигналы "синих" протонов в В достаточно описать как 4,15 или 4,0-4,3(м, 2Н). Смысла приводить геминальную константу, и тем более объяснять, какими методами ее рассчитали, я не вижу, если нет обсуждения чего-либо, зависящего от ее величины. Я считал программой ацдлабс, но коллеги смогут посоветовать еще пяток других.

[Sokolov]

Особой нужды в точном значении КССВ нет, просто очень хотелось разобраться, почему спектр выглядит именно так, а не иначе. И Вы мне очень помогли! А сейчас экспериментирую с расчетом спектра в MestReC-е.