ORTEP -диаграмма и абс. конфигурация

[yuras]

Коллеги, вопрос. Есть соединение с тремя хиральными центрами с неустановленной конфигурацией, т.е., от чистого в-ва до каши изомеров. Есть его ORTEP -диаграмма с конфигурацией. Что она должна показывать - абсолютную конфигурацию, или относительную? Т.е., если там нарисован RRS энантиомер, значит ли это, что это он и есть, или это может быть смесь RRS и SSR с неизвестным "ее"?

[Jokermaniak]

Проще говоря, у Вас есть данные РСА?

Тогда никакого "неизвестного ее" быть не может. РСА в любом случае вполне позволяет определить стереоизомерные отношения молекул в ячейке. И Вам нужна не ORTEP-картинка одной молекулы, а вся ячейка. В ячейке N молекул - вот и смотрите, сколько там энантиомера "А", а сколько - энантиомера "В". А дальше, учитывая то, скольким ячейкам принадлежит каждая из молекул, пересчитывайте это дело на ее. Обычно кристаллизуются рацематы, причем инвариантно, хотя Луи Пастер с этим бы не согласился но бывает, что и чистый энентиомер выпадает. А вот о том, что кристаллизуется вещество с каким-то промежуточным ее, я не слышал, по крайней мере, если речь про низкомолекулярные соединения.

[yuras]

Ситуация такая. Авторы в статье(индусы ) берут соединение с двумя хиральными центрами(о конфигурации не слова - т.е, там может быть как какой-нибудь чистый энантиомер, так и каша), обрабатывают ахиральный атом ахиральным реагентом и получают третий хиральный центр. Затем пишут "The products were found to be a mixture of diasteromers and were isolated as single diastereomer by crystalizing with diisopropyl ether as a solvent. The structure of one of the compounds 2f was confirmed unequivocally by x-ray diffraction studies." И дана ORTEP-картинка, где нарисован энантиомер(условно RRS). Я хочу понять - речь действительно о чистом соединении с абсолютной конфигурацией, или есть варианты?

[Jokermaniak]

Вообще говоря, если нет номера CCDC - серьезно относиться к этому не стоит. Если номер есть - можете скачать из базы cif и посмотреть сами на ячейку. Ну, а дальше, в зависимости о того, что увидите, выводы будут отличаться...

[yuras]

т.е., просто ORTEP-диаграммы не достаточно, чтобы считать исследуемое соединение чистым энантиомером?

[yuras]

CCDC 1048759, но сервер лежит

[Jokermaniak]

т.е., просто ORTEP-диаграммы не достаточно, чтобы считать исследуемое соединение чистым энантиомером?

Нет. Вы же на ORTEPе видите только одну молекулу, а в ячейке их несколько, и не всегда кристалл составлен из одинаковых молекул. А в случае с энантиомерами - он обычно содержит в себе рацемическую смесь энантиомеров.

Кроме того, тут слишком много "но", непосредственно с методом РСА не связанных, но тем не менее важных:

-У них могла быть вообще дикая смесь, из которой волею судеб вырос кристалл. Так бывает, у меня несколько раз годные кристаллы прямо из реакционной смеси росли. И этот кристалл, разумеется, не отражает реальный состав смеси. Единственное, что можно сказать - что этот компонент в смеси точно был, и не факт, что он основной. Если у них есть какое-то иное подтверждение того, что растили они кристалл с чистого вещества (или хотя бы с чистой энантиомерной смеси) - лучше всего, конечно, ЯМР, или элементник хотя бы - тогда другой разговор.

-У них вещество могло быть смесью энантиомеров, которые просто кристаллизовались раздельно. Для того, чтобы это исключить, сравнивают удельные вращения.

-Не надо забывать, что это индусы. И если нет CCDC, то вообще неизвестно, что это за картинка и откуда она взята. Может, они её просто нарисовали. Или взяли из другой статьи. Номер CCDC - это (более-менее, хотя и файлы РСА умеют подделывать, даже скандалы были) гарантия, что дифрактограмма вообще была снята, т.е. что этот кристалл у них был (кстати, проверяйте, что это их РСА - по тому, какой статье он соответствует, а то были и такие случаи). Хотя это тоже не гарантия - они могли получить это вещество другим путем - синтезировали по-другому\синтезировали с выходом 1%, а не 99%, как в статье\купили\заказали\взяли с полки...

[yuras]

Спасибо)

[IB]

Суммируя, с некоторыми дополнительным деталями:
1. ORTEP - это всего лишь стиль рисунка. Да, нужен файл с координатами атомов, по умолчанию .cif из CSD/CCDC. Если есть номер, файл можно скачать бесплатно (https://summary.ccdc.cam.ac.uk/structure-summary-form), сервер вряд ли будет "лежать".
2. Да, нужно проверить все кристаллографически независимые молекулы в структуре. Вариант с кристаллизацией рацемата действительно наиболее типичный, но, естественно, только если присутствуют оба энантиомера.
3. Качественные результаты монокристального РСтА безусловно точно определяют структуру с точностью до энантиомера. Пример: RRS от RSS будет отличаться запросто, RRS от SSR отнюдь нет (см. следующий пункт)
4. Для установления абсолютной конфигурации используют слабое различие в интенсивности отражений, известных как Фриделевы пары. Для этого в .cif файле нужно найти Flack parameter refinement, и если он будет равен 0 c ошибкой менее чем 0.1-0.2, то с достаточно большой вероятностью абсолютная конфигурация установлена верно (т.е. RRS будет отличим от SSR). К сожалению, интенсивности отражений во Фриделевой паре для соединения состоящего из лёгких элементов отличаются слабо, и для CHN органики зачастую абсолютную конфигурацию определить не удаётся.
5. Единичный кристалл не репрезентирует всю смесь и ни в коем случае не может служить доказательством энантиомерной чистоты. При этом не поможет и определение оптического вращения - если только не умудритесь использовать тот самый кристалл - ибо оно будет проявляться при любом значимом ee. Из статьи индусов вряд ли можно узнать что-либо стоящее
6. Если у Вас возникла проблема определения оптической чистоты в подобном случае, то лучше всего перевести вещество в производное через функционализацию энантиомерно чистым агентом. После этого чистота может быть проверена в т.ч. и с помощью ЯМР.