ressonância magnética aplicada ao estudo das conformações e

RMN aplicada ao estudo de conformaes e configuraes de molculas orgnicasMarilena Meira

RMNRMN pode fornecer informaes sobre estereoqumica conformacional e configuracional de compostos orgnicos. Constante de acoplamento vicinal. NOE

Constante de acoplamento vicinalDepende: do ngulo torsional, ou ngulo dihedro, entre os hidrognios; da eletronegatividade dos substituntes;

Equao de KarplusA, B e C determinados empiricamente

Acoplamento vicinal 3J depende do ngulo diedro entre os ncleos acoplados.

Equao de Karplus

Curva de Karplus

Acoplamento vicinal em sistemas com rotao livre

Acoplamento vicinal em sistemas com rotao restrita

Acoplamento vicinal em sistemas cclicos

Relao estereoqumica entre os Hidrognios.

Acoplamento vicinal em sistemas cclicos

Acoplamento vicinal em anel de 6

Acoplamento ax-eq, eq-eq axeq-

Acoplamento ax-ax ax-

Efeito do substituinte na constante de acoplamento

Determinao da estereoqumica do carbono anomrico de unidades de monossacardeos



Determinao da estereoqumica do carbono anomrico de unidades de monossacardeosRMN H1

Uso de RMN para distinguir os ismeros geomtricosIsmeros geomtricos so diastereoismeros: possuem propriedades fsicas distintas: PF, PE, IR, RMN.

Uso da constante de acoplamentoCompostos com dupla ligao disubstituda constante de acoplamento entre os prtons vinlicos depende da estereoqumica da dupla.

H vinlicos devem estar em ambientes qumicos diferentes para que no haja sobreposio de sinais.

Exemplos

Exemplo

Uso da constante de acoplamento para diferenciar ismeros geomtricos cclicos

Diferenciao entre cis e trans

NOE Efeito OverhauserQuando dois ncleos A e X esto perto o suficiente, eles podem interagir atravs do espao por um mecanismo do tipo dipolo-dipolo. dipoloA irradiao do ncleo X pode ento modificar a distribuio dos nveis de energia de A, o que resulta numa modificao da intensidade da linha de ressonncia do ncleo A.

NOE Efeito OverhauserNOE diferencial 1D NOESY 2D: Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy. Geralmente usado para molculas menores. As correlaes NOESY so positivas. ROESY 2D: Rotating frame Overhauser Effect SpectroscopY. til para macromolculas como protenas. As correlaes ROESY so negativas.

NOE Efeito OverhauserA intensidade do NOE proporcional a 1/r6 Quanto menor a distncia espacial entre os ncleos maior o NOE. Geralmente o NOE observado at 5 ngstron.

NOE diferencial

Uso de NOE na determinao da conformao preferencial

NOE em anel de 6

Forte NOE: Interao 1,3 axial


Equilbrio cis- trans da acetanilida

Espectro NOESY da acetanilida



Conformao A

Conformao B

No foi observada no espectro NOESY correlao entre H-2 e H-6. Conformao preferencial B evita repulso entre os eltrons desemparelhados dos tomos de O.

Uso de NOE na determinao conformao preferencial

Seta contnua NOE Seta tracejada: COSY


Uso de NOE para diferenciar ismeros geomtricos

Uso de NOE diferencial da determinao da estereoqumica de dupla ligao tri e tetra-substituda tetra-

Uso de NOE na diferenciao de ismeros geomtricosProvavelmente Cis

Provavelmente trans

Uso de NOE na diferenciao de ismeros geomtricosNenhum NOE observado: CIS

Nenhum NOE observado: Trans

ROESYCorrelaes atravs do espao possuem amplitude negativasCl Cl H 2 H 3 1 H H 4 D D Cl Cl H 2 H4 1 H H D D 3

ROESY

Correlaes ROESY so negativas

Determinao da Estereoqumica relativa de centros quirais por RMN

NOE diferencial ROESY NOESY

Uso de NOE diferencial

Uso de NOE diferencial

Determinao da estereoqumica relativa por ROESY

Determinao da estereoqumica relativa por ROESY

CH (15) tem correlao com Metila (27) e Metileno (20a) CH (8) tem correlao com CH (9)

Determinao da estereoqumica relativa por ROESY19 20 1217b 17a 8

18 119

7 4 5H-4 H-2

Correlao ROESY H-12: H-5, H-19 H-5: H-2, H-4 H-17a: H-4 e H-7 H-17b: H-8 e H-9 H-20: H-11

Jassbi, A. R. et al. Chemical Constituents of Euphorbia marschalliana Boiss.. Z. Naturforsch. 59c, 15-18 (2004).

Determinao da configurao absolutaMtodo de Mosher

Mtodo de MosherCorrelacionaCorrelaciona-se o centro quiral de configurao absoluta desconhecida com o centro quiral do reagente auxiliar cuja configurao absoluta conhecida.Mtodo simples e com a vantagem de usar pequena quantidade de amostra.

Mtodo de MosherUtiliza reagentes de derivatizao quiral e posterior anlise por RMN 1H. Requer a presena de grupos funcionais CO2H, -NH2 e OH, necessrios para ligar o substrato ao reagente. til para lcoois primrios e secundrios, aminas primrias e secundrias e para cidos carboxlicos.

Reagentes de derivatizao

cido -metoxi- -trifluorometil fenil actico MTPA (1) cido -metoxi-fenil actico MPA (2) cido l-naftil- -metoxi actico 1-NMA (3) cido 2-naftil- -metoxi actico 2-NMA (4) cido 9-antranil- -metoxi actico 9-AMA (5) cido 2-antranil- -metoxi actico 2-AMA (6)

Caractersticas dos reagentes de derivatizaoPresena de um um grupo funcional -CO2H, -NH2 e OH, capaz de ligar o substrato ao reagente. Presena de um grupo com forte efeito anisotrpico como anel aromtico ou insaturado. Presena de um grupo polar para fixar a molcula na conformao preferida.

Dupla e simples derivatizaoDupla derivatizao: derivatizao com os enantimeros R e S do reagente auxiliar. Simples derivatizao: derivatizao com apenas um dos enantimeros do reagente auxiliar R ou S. Nos dois mtodos so registrados os espectros RMN 1H dos diastereoismeros resultantes da reao e comparados.

Caractersticas dos espectros de RMN 1H para utilizao do mtodo de MosherPresena de hidrognios nos dois grupos L1 e L 2. Sinais distinguveis e identificveis de hidrognios nos dois grupos L1 e L2. Utilizao de instrumentos de alto campo > 7,05 Tesla.

Determinao da configurao absoluta R ou S do centro quiral

Se os deslocamentos qumicos dos hidrognios de um dos grupos esto mais protegidos significa que esto do mesmo lado do anel aromtico.

Dupla derivatizao com MPA

Na reao com R-MPA observouse proteo dos hidrognios de L2 significando que esto do mesmo lado do anel aromtico.

ressonância magnética aplicada ao estudo das conformações e

Documents