Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии Том 2 - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
Молекула с двумя различными асимметрическими атомами углерода существует в виде четырех энантиомеров, образующих две различные рацемические смеси. Энантиомеры из двух рацемических смесей не являются зеркальными отображениями друг друга и называются диастереомерами, например, четыре стереоизомера эфедрина (12.12) — (12.15) [Witcop, Foltz, 1957]. Хорошо видно, что, для того чтобы молекулы (12.12) и (12.13) стали зеркальным отражением друг друга, необходима более чем одна перестановка заместителей. В конце -раздела 12.3 приведен другой способ изображения диастереомеров (12.42).
ОН NHMe H H
Il If
Ph-C—C-Me Ph-C—C-Me
II Il
HH ОН NHMe
(—)-Эфедрин (протнвоастмати- ( + )-Эфедрин (в медицине
ческнй препарат) не применяют)
(12.12) (12.13)
H NHMe ОН H
II Il
Ph-C—C-Me Ph-C—C-Me
ОН H H NHMe
(+)-Псевдоэфедрин (обладает (—)-Псевдоэфедрнн (в медицине
местным сосудорасширяющим действием) не применяют)
(12.14) (12.15)
Четыре диастереомерные формы эфедрина
12.1.1. Определение абсолютной конфигурации
Со времен Био и Пастера любое соединение, вращающее плоскость поляризации света влево, обозначили знаком (—), а его энантиомер соответственно ( + ). Эту классификацию, отражающую только свойства, но не строение соединения, применяют и сейчас в тех случаях, когда неизвестна абсолютная конфигурация (строчные буквы Ind вышли из употреб-
201" ления). Однако уже к концу XIX в. стало ясно, что эти обозначения не несут информации об истинном строении молекул. Поляриметрические данные свидетельствуют лишь о том, что в молекуле есть асимметрический центр, но не указывают, какова его конфигурация, так как направление и величина угла вращения зависят от наличия в молекуле других заместителей, растворителя, температуры и длины волны поляризованного света. Поэтому многие соединения в разных условиях могут давать как отрицательный (—), так и положительный ( + ) углы вращения. Даже при измерении оптической активности при 25 °С в воде на длине волны D-линии натриевой лампы наблюдают много аномалий. Поэтому уже в конце XIX в. предпринимались неоднократные попытки ввести какой-либо стандарт, с помощью которого можно было бы определить истинное строение асимметрического центра независимо от показаний поляриметра.
В 1906 г. М. Rosanoff предложил в качестве стандарта «абсолютной конфигурации» ( + )-глицериновый альдегид, конфигурация асимметрического центра которого обозначалась маленькой буквой D [Hudson, 1948]. Глицериновый альдегид был выбран как простейшее вещество со свойствами сахара. В то время он еще не был получен, его синтез и разделение на оптические изомеры были осуществлены позднее Wohl и Momber (1917). Поскольку это вещество [HOCH2CH (ОН) СНО] образуется в организме при действии ферментов на глюкозу и фруктозу, оно стало «ключевым соединением» в химии углеводов. Все соединения, для которых путем химических переходов, не затрагивающих хиральный атом, может быть установлена генетическая связь с этим «ключом», относятся к D-ряду.
Именно так были установлены абсолютные конфигурации D-( + )-глюкозы в крови, D-(—)-фруктозы во фруктах и D-(—)-дезоксирибозы в ДНК.
Пространственная конфигурация, обозначенная буквой D, была приписана глицеральдегиду случайно, истинное же его строение оставалось неизвестным. Поэтому предпринимались неоднократные попытки его установления с помощью различных физических методов. Не удалось решить этот вопрос и методом рентгенографии. С помощью последнего можно точно измерить длины всех связей и углы между ними, но оказалось, что для хиральных пар все эти величины одинаковы. И только в 1951 г. Bijvoet разработал новый метод для определения пространственной конфигурации, впервые рентгенографически обнаружив разницу между двумя стереоизомерами.
Bijvoet применил метод задержки по фазе, возбуждая флуоресценцию одного атома около хирального центра пучком света с определенной длиной волны. Используя натриево-рубидие-вую соль винной кислоты, он показал, что приписываемая правовращающей винной кислоте проекционная формула правильно отражает реальную конфигурацию. Так как химическими ме-
202" тодами уже была доказана ее принадлежность к D-ряду, то «абсолютная конфигурация», обозначаемая буквой D, действительно оказалась абсолютной [Bijvoet, Peerdemar, Van Bommel, 1951].
Предложенный Bijvoet метод слишком трудоемок для рутинных исследований [Щупе, Buckingham, 1978; периодическое издание «Molecular Structure and Dimensions»]. Обычный рентге-ноструктурный анализ помогает установить конфигурацию соединений с несколькими хиральными центрами при условии, что конфигурация первого центра уже известна.
Особенно важно было установить абсолютную конфигурацию аминокислот белка. В 1950 г. D-( + )-глицериновый альдегид в пять стадий был превращен в 0-( + )-серин. Так было показано, что (—)-серии, выделенный из белков, является L-(—)-серином. После этого было уже нетрудно установить, что все аминокислоты, содержащиеся в белках, относятся к L-ряду, хотя некоторые из них (как аланин) вращают плоскость поляризации вправо [Brewster et al., 1950].
