ЯМР вопрос

[Бухалыч]

а почему в красном не может быть таутомерии, прыгнет водород на азот 1,3-shift

В смысле, в синем?
Думаю, может быть, но не сама по себе, а, например, при ацилировании и нитрозировании.

Что вам даст выяснение вопроса о таутомерии? В химии гетероциклических соединений можете посмотреть о таутомерии имидазолинов.

Ну, в случае красного при таутомерии был бы метилен и 2 неэквивалентных фенила, а здесь два синглета и больше 2 фенилов.

[chem_vova]

Похожие задачи мне приходилось решать много раз, и каждый раз успешно. Нужно проснимать следующие спектры: 1H, 13C{1H}, DQF-COSY, TOCSY, NOESY, HSQC, HMBC. Основную информацию нам даст HMBC (проверьте, что параметр CNST установлен 8 герц, тогда сильные корреляции проявятся через 3 связи, слабые - через 2 и 4 связи).

По протонному спектру смотрим смещение метила. По HMBC смотрим смещение СPh2 пиримидиновой системы (сильная корреляция через 3 связи H_methyl - C(Ph2)). Смотрим, что коррелирует с этим углеродом (CPh2 пиримидина) в HMBC - должны быть сильнгые корреляции орто-протонов фенилов. Если есть еще одна сильная корреляция с синглетом (в ПМР) - это корреляция с CH аннелированного имидазола синей структуры, если нет - смотрим слабые корреляции.

Слабые корреляции должны быть с мета-протонами. Если есть еще одна слабая коррелция с синглетом - это корреляция с СН аннелированного имидазола красной структуры. Но здесь может быть засада из-за спиновой диффузии на 15N. Однако для красной структуры СН имидазола должна сильно коррелировать с орто-углеродами фенилов группы CPh2, которая находится в имидазоле.

Все, что описано выше, дает возможность предположить, какая структура получилась. Далее нужно сделать полное отнесение, используя данное предположение и все 2D-спектры. Имея полное отнесение еще раз помотреть, есть ли все нужные HMBC-корреляции через 3 связи (через 2/4 связи они проявляются не всегда). Вы можете поинтересоваться, зачем здесь TOCSY - а он затем, что фенилы могут быть неэквивалентными, и будет легче посмотреть, создают ли они две спиновые системы или одну, соответственно если спиновых системы две - облегчится отнесение.

[Upstream]

Сергей, думаю, что задачу можно считать решённой. Углеродные хим. сдвиги ведь вполне надёжно прогнозируются, не в пример протонным. Когда-то я считал их в столбик на основе сдвигов модельных соединений и в моём случае удавалось надёжно отнести конфигурацию двойной связи в тризамещённых алкенах. А у Вас задачка попроще - выбрать (регио?)изомер по набору химсдвигов трёх краеугольных атомов: 59.4 (Сq); 69.1 (СH); 99.5(Cq), в эпоху, когда найти программы, осуществляющие аддитивный расчёт, - не проблема. У меня под рукой ChemDraw и вот что он предсказывает:
59.4 (Сq); 69.1 (СH); 99.5(Cq)
55.4..........61............ 102
60.............85............ 75
ИМХО, у Вас ОДНОЗНАЧНО синяя структура (суммарное отклонение 15 мд). Для красной структуры сумма модулей отклонений - 41!
Если есть лит данные по аналогам хотя бы одной из них, можно их хим.сдвиги взять за основу и уточнить прогноз.

Успехов!

[Ahha]

Ну а если слегка подкислить? (Я, правда, не гетероциклист, но что-то мне говорит, что при подкислении хим. сдвиги будут меняться сильно по-разному).

[Сергей1111]

Chem Vova, Upstream,
Спасибо большое. Из упомянутых Вами, я проснимал все кроме ТОКСИ. С GHMBC (у нас CNST дефолтом стоит на 8 Гц кстати) есть пара моментов, которые я не очень хорошо понимаю. А именно - когда информация о спинах передается через азоты, а когда нет. Вообще азот дело темное в ЯМР. Я до сих пор не знаю, почему, например, протоны в аминах никогда не расщепляются на азотных протонах, но прекрасно расщепляются на амидных. Т.е. в метиламине будет 2 синглета, в то время как в трихлорацетилметиламине будут квартет и дублет. Еще, например в альдегидах -CHO группа ДЕПТом распознается как CH, в тоже время в иминах ДЕПТ видит -СH=N- группу как непротонированный углерод. Кстати прилагаю GHMBC и 13С (т.к. в GHMBC он слабо виден). Вообще я лично склоняюсь к синей структуре. Во многом из-за того, что второй четвертичный углерод имеет аномально большой хим сдвиг, как сказал ув. Upstream.

[Cherep]

Тут в правилах хорошего тона - не цитировать собеседника на весь экран, а только нужные моменты.

[chem_vova]

Тут с FID gHMBC нужно работать. Видны две корреляции через 3 связи с C=O группами, должна быть еще одна слабая с CPh2 (нужно бегать по срезам). В моих задачах азот мне не мешал, я видел даже слабые корреляции через 4 связи H-C-N-N-C в пиразолах. Но спектроскописты меня предупреждали, что отсутствие корреляции если есть азоты - ничего не значит.

2 Upstream: предсказание ЯМР спектров не всегда работает точно. У меня был случай, когда отнесение было почти сделано, но оставались два неотнесенных четвертичных углерода. Предсказатель тогда отнес их неправильно. Хотя случаев правильного предсказания (для других веществ) было намного больше. Поэтому предположить, какая структруа, можно и полагаясь на предсказатель, но лучше все-таки доказать на реальных спектрах.

[Upstream]

2 ChemVova: Спасибки за ликбез. На самом деле, интерпретация спектра в любом случае основывается на сравнении наблюдаемых данных с нашими ожиданиями в свете доступной информации. Предсказывающая программа, основанная на принципе аддитивности вкладов в химсдвиги, просто автоматизирует и формализует этот процесс. И это особенно удобно, ежели ты последний раз держал в руках углеродный спектр в прошлом тысячелетии.

Если рассуждать АБСОЛЮТНО СТРОГО, то "доказать на реальных спектрах" что-либо очень сложно (доказывает структуру только рентген). Можно лишь извлечь из спектра весомые подтверждения нашей рабочей гипотезы (которая может быть и ложной) и сделать это можно как грамотно, так и бестолково. Конечно, очень сов'еменными © и прогрессивными считаются по праву хитроумные двумерные эксперименты, анализ дальних взаимодействий, выкапливание сателлитов и даже констант С¹³-С¹³ - когда есть серьёзная проблема. Это не тот случай; к тому же вопрос Сергей сформулировал очень чётко, а это уже - половина ответа. Если отвлечься от внешней навороченности этих молекул, то вопрос упрощается до предела: можно ли различить по простому углеродному спектру региоизомеры, в которых третичный углерод C(N)CH и четвертичный углерод Ph2(>N)C присоединены к двойной связи N=C(H) альтернативными способами
И уже совсем риторический: можно ли в С¹³-спектре спутать с точностью до наоборот положение азота и углерода

[amge]

Квантово-химический расчет хим. сдвигов тоже однозначно в пользу синей структуры.
59.4 (Сq); 69.1 (СH); 99.5(Cq); 157.8 (CH); 5.80(1H); 7.97(1H)
61.7..........72.3...........107.8........161.3...........6.08..........8.03
63.6..........92.0............87.0.........169.4...........7.07..........7.37
Замечу, что хим. сдвиги протонов тоже хорошо воспроизводятся. Это важно как раз для соединений типа обсуждаемых, где сильно влияет анизотропия ароматики, не учитываемая аддитивными схемами. Например, сразу видно, что необычно сильнопольные ароматические дублеты - это сигналы о-протонов фенилов, которые транс к С-Н пятичленного цикла, причем особенно сильнопольный - у фенила, который между азотами (верхний на структурной формуле).

По поводу "доказать на реальных спектрах". Я согласен с коллегой Upstream. Ведь корреляции, с помощью которых проводится установление структуры, основаны на предположении о том, что КССВ будут обычными. А с ними могут быть всякие фикусы. За примером далеко ходить не надо: для той же синей структуры всякий, не знакомый хорошо со спецификой подобных соединений, сказал бы, что должна быть вицинальная НССН константа, о которой шла речь в самом начале. А ее не видно. Чем не основание отвергнуть синюю структуру сразу? И где гарантия, что с вицинальными СССН такого не будет?

[Upstream]

Меня другое смущает: система неплоская с хиральным углеродом (а, возможно, и азотом?). Сигналы двоиться должны! А в углероде я этого не вижу...

[amge]

Я до сих пор не знаю, почему, например, протоны в аминах никогда не расщепляются на азотных протонах, но прекрасно расщепляются на амидных. Т.е. в метиламине будет 2 синглета, в то время как в трихлорацетилметиламине будут квартет и дублет.

Просто основность этих аминов сильно разная. В обычных аминах достаточно малейших примесей даже воды - и констант через азот/с азотом не будет (для аммиака даже цифра есть, 10^-8 кажется мол. % воды). А про то, что протоны в аминах никогда не расщепляются на азотных протонах - Вы излишне категоричны. В том же метиламине наверняка видели такую константу. Правда, для этого его долго сушили в цельнопае над сплавом K/Na (который жидкий). И не для того, конечно, чтобы увидеть HCNH, а для измерения константы NH, но практика показывает, что все константы, связанные с азотом, "ходят вместе", поэтому если померяли NH, то видели и HCNH. Я лично видел обе эти константы в изопропиламине и метиланилине.

[ahh]

Для того, чтобы соотнести структуры в данном случае необходимы такие спектры: 1HNMR, 13CNMR, COSY, HMQC, HMBC. Больше ничего тут ненадо. По первым 4 соотносятся все протоны и углероды, по HMBC рисуем скелет. Вот и все

[Upstream]

Код: Выделить всё

Для того, чтобы соотнести структуры в данном случае необходимы такие спектры: 1HNMR, 13CNMR, COSY, HMQC, HMBC. Больше ничего тут ненадо.

Эх, ворочаются в гробах великие органики до-ЯМРных времён от таких заявлений, коллега!
Да как это Вудворд посмел! Не получив даже ПМРа! Резерпин, стрихнин... О Фишере я уже молчу.

Everyone can be taught to sculpt: Michelangelo would have had to be taught how not to. So it is with the great Chemists. [Anonnymous]

[chem_vova]

2 Upstream: На счет рентгена, знаю один случай (из рассказов друзей), когда нужно было сделать рентген, вырастили монокристаллы, и вытянули один из них. Померили рентген - оказалось, что вытянули монокристалл примеси, которая так удачно кристаллизовалась рядом с основным веществом. То есть, если очень "повезет", даже рентген может дать неправильную информацию о веществе. Те друзья, у которых это произошло, рентгену не поверили, и проснимали еще раз другой кристаллик - тут-то ожидаемую структуру и увидели.

[Cherep]

Философские аспекты идентификации органических веществ - оффтопик.

[Сергей1111]

Сделали рентген, соединение - красное

[Upstream]

Перед поеданием своей шляпы задам пару вопросов:
1) есть ли гарантии, что был отобран кристалл основного в-ва, тем более, что Вы должны были столкнуться с двумя типами кристаллов энантиомеров, совсем как дедушка Луи.
2) Реальный опыт общения с X-Ray у меня на уровне шумов, но точно помню, что локализовать атомы водорода - задача малоподъёмная, а в таком случае как локализация азота, так и строгое отнесение этих двух структур - это вилами по воде? Или я отстал от жизни?

[Сергей1111]

Гарантий, что был кристалл основного вещества, а не примеси нет конечно... А так рентген вышел вполне себе неплохой, по словам рентгенщика. Я сам в рентгене тоже мало чего понимаю. С уважением.

[Maloy]

не ну щас с хорошего кристалла да если рса еще и прецизионный, то конечно верить можно, да и в случае энантиомера абсолютную конфигурацию усмотреть можно, к тому же тяжелых атомов металлов нет, и водороды довольно четко локализовать можно

[Crezol]

Помогите пожалуйста расшифровать спектр HMBC