【手性表征技术 4.】
(4. 手性光谱表征方法②)
圆二色谱(CD)是以圆二色性的标志Δε(手性物质对组成平面偏振光的左、右旋圆偏振光的吸光度不同,即εL ≠ εR 这种现象为圆二色性。两种吸收系数之差为Δε=εL - εR)随着波长λ的变化的动态图谱。因为Δε太小,把它扩大3300倍后为摩尔椭圆度[θ]=3300Δε,并以它为纵坐标,λ为横坐标是常见的圆二色谱(CD)。
圆二色谱(CD)主要用于对不对称构型或手性物的表征。当只含有一个手性中心的手性对映体表征在CD谱图上有一个简晰的Cotton效应曲线,其中一个是正向的Cotton效应曲线,另一个是负向的Cotton效应曲线,这就比ORD直观得多。当然较为复杂的手性物也许有较为复杂的CD图谱,但根据其Cotton效应曲线的趋势也可以得到清楚的解析。
当一个手性化合物在紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)波段具有特征电子跃迁吸收时,旋光性和圆二色性是该手性分子对偏振光的作用同时表现出来的两个相关现象,得到的是电子圆二色谱(ECD),通常ECD的应用更为广泛。它和旋光色散(ORD)光谱可以用于手性分子立体结构的测定。一是在在立体结构化学研究中的应用:对于羰基化合物,特别是环酮类化合物的研究较多,并形成了半经验的“八区律”(①位于三个平面上的取代基,对cotton效应贡献为0;②位于正负区的取代基效应可以抵消;③取代基的贡献大小与性质有关;④取代基对cotton效应的贡献大小随着与生色团的距离增大而变小。)来推测其立体结构。二是对生物大分子构型、构象的研究。比如蛋白质或多肽中主要得光活性基团是肽链骨架中的肽键、芳香氨基酸残基及二硫桥键可产生ECD光谱,因而可用于蛋白质二、三级结构和氨基酸微环境的检测。
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