Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft

Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft
Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók mérése és az ezekből nyert szerkezeti információk Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft

Egykötéses heteronukleáris csatolási állandók
1JCH Hz hibridizáció sp (~250 Hz) > sp2 ( Hz) > sp3 (~125 Hz) szubsztituens A szubsztituens növekvő elektronegativitásával növekszik a csatolási állandó. Többszörösen klórozott vegyületek, cukor anomerek, aldehidek geometria Feszülő gyűrű (epoxid, ciklopropán) növeli a csatolási állandót (~175 Hz) Piranóz cukrok anomereinek csatolási állandói 1J(Hax,C-1) = Hz 1J(Heq,C-1) = Hz Irodalom: I. Tvaroska, F. R. Taravel: Adv. Carbohydr. Chem. Biochem., 51, (1995) CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 1J (Hz) 125 151 178 209 NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók
Egykötéses heteronukleáris csatolási állandók mérése 13C csatolt HSQC vagy HMQC 1J(C,H) = 250 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Egykötéses heteronukleáris csatolási állandók mérése 13C csatolt HSQC vagy HMQC 1J(C,H) = 163 Hz 1J(C,H) = 155 Hz 1J(C,H) = 161 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Távolható heteronukleáris csatolási állandók
nJ(CH) ~ Hz torziós szög Karplus összefüggés Fedő és anti állás esetén nagyobb, 90° torziós szög esetén 0 Hz közeli csatolási állandó várható kötéshossz kötésszög szubsztituens Aldehid H és a pillér szénatom közötti csatolási állandó J ~ 20 Hz Aromás és olefin vegyületek esetén általában 3J(H,C) > 2J(H,C) Irodalom: U. Vogeli, W. v. Philipsborn: Org. Magn. Reson., 7, (1975) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Távolható heteronukleáris csatolási állandók mérése
13C detektált Szelektív csatolásfelbontott INEPT 1H detektált HETLOC HSQC-HECADE J-HMBC változatok Szelektív csatolásfelbontott HMBC EXSIDE HSQMBC változatok Szelektív 1D HSQMBC NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Szelektív csatolásfelbontott INEPT
d1 d0 d0 Irodalom: A. Bax: J. Magn. Reson., 75, (1984) (szelektív INEPT) M. Hricovíni, T. Liptaj: Magn. Reson. Chem., 27, (1989) (szelektív J-INEPT) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Borrelidin szelektív pulzus: H-6 (6.96 ppm) C-8 C-7 7-CN 8.4 Hz 2.3 Hz 8.0 Hz 8 6 7 NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

egyszerű rövid pulzusszekvencia szelektív 1H pulzusokkal a spektrumból a csatolási állandó könnyen leolvasható függetlenül az 1H jel multiplicitástól akkor célszerű alkalmazni, ha egyetlen 1H atom csatolási állandóinak meghatározására van szükség a 13C-detektálás miatt gyenge érzékenység A magnitudó mód miatt széles jelek elkülönült 1H jelet igényel       NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HETLOC X(1) fél-szűrt TOCSY
Irodalom: M. Kurz, P. Schmieder, H. Kessler: Angew. Chem. Int. Ed., 30, (1991) P. Schmieder, M. Kurz, H. Kessler: J. Biomol. NMR 1, (1991) D. Uhrín, Gy. Batta, V. Hruby, P. N. Barlow, K. E. Kövér: J. Magn. Reson., 130, (1998) pulzusprogram a Bruker könyvtárban (XWin-NMR 3.5-től) adiabatikus 13C invertáló pulzusokkal NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Borrelidin tmix = 70 msec nincs J skálázás F1-ben H-9 H-8 3J(H-9/C-8) Hz 1J(H-8/C-8) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

 alkalmas kis csatolási állandók mérésére is, alsó korlát a digitális felbontás megadja a csatolási állandó előjelét is 0.5 vagy 0.33 szörös J-skálázás az F1 dimenzióban csökkenti a jelátfedéseket bonyolult adatfeldolgozás; az F1 csatorna fizikailag 13C, logikailag 1H nem használható kvaterner szánatomok csatolási állandóinak meghatározására TOCSY átmenet szükséges a két 1H jel között, így a mi esetünkben nem használható a 3J(H-6,C-8) és a 3J(H-8,C-6) csatolási állandók megmérésére     6 7 8  NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQC-HECADE X(1) fél-szűrt HSQC-TOCSY
Irodalom: W. Koźmiński, D. Nanz: J. Magn. Reson., 124, 383–392 (1997) W. Koźmiński, D. Nanz: J. Magn. Reson., 142, (2000) pulzusprogram a Bruker könyvtárban (XWin-NMR 3.5-től) adiabatikus 13C invertáló és refókuszáló pulzusokkal NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQC-HECADE H-4 3J(H-4/C-6) Hz 1J(H-6/C-6) C-6 NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQC-HECADE HSQC-TOCSY alapú spektrumkép alkalmas kis csatolási állandók mérésére is, alsó korlát a digitális felbontás a csatolási állandó – előjelével együtt - egyszerűen leolvasható a spektrumból kevesebb a jelátfedés, mint a HETLOC spektrumban, nem igényel J-skálázást nem használható kvaterner szánatomok csatolási állandóinak meghatározására TOCSY átmenet szükséges a két 1H jel között, így a mi esetünkben nem használható a 3J(H-6,C-8) és a 3J(H-8,C-6) csatolási állandók megmérésére      6 7 8 NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

J-HMBC Irodalom: W. Willker, D. Leibfritz: Magn. Reson. Chem., 33, (1995) (3D version) K. Furihata, H. Seto: Terahedron Lett., 40, (1999) A. Meissner, O. Sörensen: Magn. Reson. Chem., 39, (2001) pulzusprogram (Meissner-Sörensen) a Bruker könyvtárban (XWin-NMR 3.5-től) adiabatikus 13C invertáló és refókuszáló pulzusokkal NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

J-HMBC izo-borrelidin skálafaktor: 25 9-Me C-8 25 * 3J(9-Me/C-8) = 120 Hz 3J(9-Me/C-8) = 4.8 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

J-HMBC inverz detektált módszer A spektrumból a csatolási állandó egyszerű számítással meghatározható 20-25-szörös J-skálázás szükséges a Meissner-Sörensen féle változat esetén a skálafaktor a szén dimenzió szélességéből és felbontásából kiadódó érték, nagyobb térerő esetén nagyobb skálafaktor adódik a Furihata-Seto féle változatban a skálafaktor szabad paraméter a hosszú pulzusprogram alatt a mágnesezettség elrelaxálhat a magnitudó mód miatt széles jelek állandó kifejlődési idő         NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Szelektív csatolásfelbontott HMBC
Irodalom: M. Findeisen, S. Berger: Magn. Reson. Chem., 41, (2003) K. Furihata, M. Tashiro, H. Seto: Magn, Reson, Chem., 47, (2009) K. Furihata, M. Tashiro, H. Seto: Magn, Reson, Chem., 49, (2011) K. Furihata, M. Tashiro: Magn, Reson, Chem., 50, (2012) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

izo-Borrelidin szelektív pulzus: 7-CN (116.7 ppm) 13.9 Hz H-6 H-8 6.5 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

a spektrumból a csatolási állandó könnyen leolvasható függetlenül az 1H jel multiplicitástól nem alkalmaz J-skálázást ez a pulzusszekvencia rövidebb, mint a J-HMBC, ezért kevesebb relaxációs probléma lép fel akkor célszerű alkalmazni, ha egyetlen 13C atom csatolási állandóinak meghatározására van szükség a magnitudó mód miatt széles jelek állandó kifejlődési idő elkülönült 13C jelet igényel        NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

EXSIDE excitation-sculptured indirect-detection experiment
Irodalom: V.V. Krishnamurthy: J. Magn. Reson., Series A 121, (1996) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

EXSIDE 5.0 Hz 3.8 Hz 5.0 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

EXSIDE A szelektív pulzusok miatt kicsit szöszmörgős, olyan jelek vehetők be egy szelektív pulzus alá, amelyek nem tartoznak közös spinrendszerbe A J-skálázás következtében kis csatolási állandók is leolvashatók Egy molekula teljes feltérképezése több mérést igényel Akkor célszerű alkalmazni, ha csak néhány elkülönült hidrogén jel távolható heteronukleáris csatolásait keressük     NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 24

HSQMBC Irodalom: R. Marek, L. Králík, V. Sklenař: Tetrahedron Letters, 38, (1997) R. T. Williamson, B. L. Márquez, W. H. Gerwick, K. E. Kövér: Magn. Reson. Chem., 38, (2000) R. T. Williamson, A. Boulanger, A. Vulpanovici, M. A. Roberts, W. H. Gerwick: J. Org. Chem., 67, (2002) H. Koskela, I Kilpeläinen, S. Heikkinen: J. Magn. Reson., 164, (2003) H. Koskela, I Kilpeläinen, S. Heikkinen: J. Magn. Reson., 170, (2004) V. Lacerda J., G. V. J. da Silva, M. G. Constantino, C. F. Tormena, R. T. Williamson, B. L. Márquez: Magn. Reson. Chem., 44, (2006) K. E. Kövér, Gy. Batta, K. Fehér: J. Magn. Reson., 181, (2006) K. Kobzar, B. Luy: J. Magn. Reson., 186, (2007) S. Gil, J. F. Espinosa, T, Parella: J. Magn. Reson., 207, (2010) S. Boros, K. E. Kövér: Magn. Reson. Chem., 49, , (2011) NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQMBC izo-borrelidin a spektrum egy részlete H-6 H-4 3J(H-6/7-CN) = 13.9 Hz 7-CN C-6 NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQMBC NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

HSQMBC NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 29

HSQMBC 11.3 Hz 3.5 Hz -2.0 Hz 5.8 Hz 5.4 Hz 10.0 Hz -1.5 Hz 4.0 Hz -3.8 Hz 11.0 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Szelektív 1D HSQMBC izo-Borrelidin szelektív pulzus: 7-CN (116.7 ppm) 3J(H-6,H-5) + 3J(H-6/7-CN) = 24.8 Hz 3J(H-6,H-5) = 11.2 Hz 3J(H-6/7-CN) = 13.6 Hz 3J(H-8,H-9) + 3J(H-8/7-CN) = 14.6 Hz 3J(H-8,H-9) = 8.2 Hz 3J(H-8/7-CN) = 6.4 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 31

HSQMBC  robosztus, gyors, inverz detektált módszer bonyolult multiplicitású 1H jeleken csak nehézkesen, spektrumszimulálással határozható meg a csatolási állandó széles irodalma van, folyamatosan jelennek meg változatai Az újabb változatok már jelentősen javították a bonyolultabb mintázatú jelek leolvashatóságát A szelektív 1D változat kvaterner szén jelekre és nem túl bonyolult 1H mintázat esetén működik különösen jól     NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Összefoglalás 1J(C,H) Ritkán mérjük, néhány esetben van szerkezetbizonyító jelentősége Cukor anomerek konfigurációja Feszülő gyűrűk (epoxid, ciklopropán) acetilén Mérési módszer: 13C csatolt HSQC vagy HMQC Extrém értékű csatolási állandók fázisállítási nehézséget okoznak a HSQC és HMQC felvételekben NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók

Összefoglalás nJ(C,H) Szerkezetbizonyító, izomermegkülönböztető jelentősége van Többféle mérési módszer, mindegyiknek vannak előnyei és korlátai, hátrányai Mindmáig nincs olyan megbízható módszer, ami a két és háromkötéses távolható csatolásokat teljes biztonsággal meg tudná különböztetni NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 34

Köszönöm a figyelmet!

Kiegészítő ábrák Idő hiányában

Egykötéses heteronukleáris csatolási állandók mérése 13C csatolt HSQC vagy HMQC 1J(C,H) = 250 Hz 2J(C,H) = 40 Hz NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 37

HETLOC Ezeknek a csatolási állandóknak az előjele negatív NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 38

HSQC-HECADE Ezeknek a csatolási állandóknak az előjele negatív NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 39

HSQMBC NMR munkabizottsági ülés Pécs, május 10. Egykötéses és távolható heteronukleáris csatolási állandók 40

Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft"— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés

Bejelentkezés

A társadalmi hálózaton keresztül belépni:

Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Boros Sándor Semmelweis Egyetem, Szerves Vegytani Intézet ViChem Kft"— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés