Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хокинс, К. Абсолютная конфигурация комплексов металлов

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
12.68 Mб
Скачать

Круговой дихроизм

243

положительная полоса*). Для всех изученных комплексов переходы сохраняют одинаковые относительные энергии Г*, Га и А2.

Ли и Дуглас первыми предположили, что вращатель­ ные силы, обусловленные конфигурационным эффектом (расположение хелатов) и вицинальным эффектом, в ком­ плексах типа lCoen2L-am]2+ аддитивны 1118]. Они отнесли круговой дихроизм d/-[Coen2L-am]2+ (табл. 5-6) единствен­ но за счет вицинального эффекта и вычли его из КД d-

а

5

Рис. 5-26. траяс-М,М'-Этилендиамнндиацетато-ь-аланинатоко- бальт(ІІІ) (а) и трйяс-тр«с-(ь-аланинато)кобальт(ІІІ) (б).

и /-изомеров, чтобы найти меру конфигурационного эффекта. «Рацемический» изомер показал систему по­ лос —, -j-, — в области Tjg-полосы поглощения. Хромо­ фором и в этом случае является CoN50, и, таким образом, А2 отрицательна, как было найдено, для систем, обсуж­ давшихся выше. Вицинальный эффект ь-аланина в ком­ плексах транс- N,N '-этилендиаминдиацетато-ь-аланина- токобальт(ІІІ) [113] и транс-трис-(ь-аланинато)ко- бальт(ІІІ) [51] был найден сложением наблюдаемых спек­ тров КД для L- и D-изомеров. Полученные спектры отве­ чают двойному и шестикратному вицинальным эффектам соответственно. Оба комплекса имеют, как показано на рис. 5-26, ромбическую симметрию транс-[СоЫ30 3], и наблюдаемые компоненты КД можно объяснить таким полем. ГNN и Г00 обладают соответственно наинизшей и

*) КД этого комплекса обсуждается еще раз в разделе, посвя­ щенном вицинальному эффекту, обусловленному асимметрическим донорным атомом.

16*

244

Глава 5

наивысшей энергиями. Как было найдено первоначально, L-аминокислоты вызывают один положительный и два отрицательных эффекта Коттона в области полосы Tlg (Гш и Г00 отрицательны, а r No положителен). Чтобы определить вицинальный эффект для ь-аланина в ком­ плексе транс-|Соох(ь-а1а)2Г, Хидака и Шимура исполь­ зовали принцип, аналогичный предложенному Дугласом

Рис. 5-27. Спектр поглощения

йьм

-транс-[Соох(ь-а1а)2]~(---------

),

спектры КД гі546-изомеров (— —

—)

и /546-изомеров (-----------------

)

ивицинальный вклад ( . . . . ) [94].

исотр. [94]. Вицинальный эффект четырех молекул амино­ кислоты был получен сложением спектров КД о- и ь -изо­ меров (рис. 5-27). Этот комплекс имеет хромофор транс-

[Co0 4N2[; как и ожидалось; А2ё(0 4/г)-компонента с энер­ гией, более низкой, чем Eg, имеет отрицательный эффект Коттона.

На основании этих исследований можно расширить приведенное выше эмпирическое правило: «В тетраго­ нальных или ромбических комплексах аминокислота ь-конфигурации обнаруживает отрицательный эффект Коттона в переходе А2й(04Д)-происхождения и вызывает два невырожденных перехода с противоположными зна­ ками в Ее(0 4й)-полосе».

 

Круговой дихроизм

245

Вицинальный эффект L-аминокислоты в комплексе ку­

бической

симметрии был исследован только для цис-

[Со(ь-а1а)3]

151J. Наблюдался отрицательный эффект Кот­

тона, но имеющихся данных не достаточно для отнесения его к компоненте Е или А2 С3-молекулярного поля.

Подробно исследовался также вицинальный эффект L-аминокислот в комплексах меди(ІІ) 193, 159, 189, 190— 192, 198|. Вельман с сотрудниками утверждал, что наблю­ даемая ДОВ в области d—d-переходов обусловлена конформационным эффектом 1189—192J. Они отметили, что

кривые

для I Си(ь-am)glу I возрастают

по

амплитуде в

ряду

R = СН3— < С Н 3СН— <

СН3СН2СН2— <

< (СН3)2СН— < С0Н6—СН2— < С6Н5, и,

как пред­

полагали авторы, такой же ряд образуют разности энер­ гий между аксиальными и экваториальными конформа­ циями. В действительности разности энергий между ак­ сиальными и экваториальными конформациями для всех приведенных выше R"(R')CH-rpynn почти одинаковы, поскольку эти группы могут ориентироваться так, чтобы R' и R" уклонялись от значительных несвязанных взаи­ модействий. Вельман и сотрудники измерили также ДОВ ь-гистидинатоглицинатомеди(ІІ), ь-З-метил- и ь-1- метилгистидинатоглицинатомеди(ІІ). В спектрах двух первых соединений в отличие от спектров 1-метилпроиз- водного и большинства аналогичных ь-аминокислотных комплексов доминирует положительный эффект Коттона. По мнению авторов, это обусловлено тем, что ь-гистидин и L-3-метилгистидин в этих комплексах занимают три координационных места за счет координации имидазоль­ ных колец, и поэтому аминокислотный цикл принимает вынужденную А,-конформацию. В комплексе с 1-метил- гистидином апикальная координация невозможна, и по­ этому этот лиганд координировался как бидентатный в б-конформации. Возможно, что в комплексах с тридентатными лигандами значителен конформационный эффект, который и вызывает наблюдаемые изменения. Тем не ме­ нее нет данных, подтверждающих, что причиной наблю­ даемых эффектов Коттона является конформационный эффект. Под полосой поглощения имеются четыре пере­ хода с близкими энергиями, и наблюдаемый доминирую- 'щий эффект Коттона зависит от относительных враща­

246

Глава 5

тельных сил этих четырех компонент, которые, как мож­ но ожидать, изменяются при превращении бидентатного лиганда в тридентатный. До тех пор пока не будет пря-

Рис. 5-28. Спектры поглощения (------------ ) и кругового дихроизма

(---------) Си(ь-а1а)2.

а — расчетные кривые КД для 1 : 1(— — —) и 1 : 2 типов комплексов и спектр поглощения 1 : 2 комплекса в водных растворах; б — в таблетках из КВг С93J.

мых доказательств обратного, вероятно, лучше рассмат­ ривать эффект Коттона как результат вицинального эф­ фекта.

Ясуи опубликовал данные по КД для комплексов меди(ІІ) с аминокислотами и предположил, что имеется четыре наблюдаемые полосы КД с системой знаков j , + , —, —, причем отрицательные пики доминируют в спектре [198, 199]. Прибор, который Ясуи использовал для своих измерений, был довольно малочувствителен, и последующие исследователи не смогли воспроизвести

Круговой дихроизм

247

детали этого спектра. Хокинс и Вонг [93] получили спект­ ры КД для некоторых комплексов меди(П) с ь-аминокис- лотами состава 1 :1 и 1 : 2 и наблюдали три эффекта

і>,кК

Рис. 5-29. Спектры поглощения

(----------- ) и кругового дихроизма

(-------- )

Cu (і_-ѵа1)2-

а — расчетн ые кривые КД для 1 : Н— — —)и1 : 2 типов комплексов и спектр

поглощения

1 : 2 комплекса в водных растворах; о — в таблетках из KBr 193].

Коттона

в области d—d-полосы

поглощения с системой

знаков

(за исключением комплекса L-пролина,

который

показал систему —, -|-,

—) (рис. 5-28 — 5-32).

Спектроскопические данные из их исследования приведе­ ны в табл. 5-3 и 5-4. Наинизший по энергии переход (2Blg -► 2Aig) запрещен для дипольного магнитного излу­ чения как в тетрагональном, так и в ромбических полях в отличие от других переходов. Даже при низкой моле­ кулярной симметрии и с учетом спин-орбитального взаи­ модействия между уровнями Alg и следует ожидать,

*1 я И

.растворителе в растворенные ,комплексы Выделенные .сжатие на поправки без 00°,— При .)симметрией- ^ D с состояние возбужденное( отнесение Предварительное .воды доли мольной 67.0 содержащий ,Диметилсульфоксид

r-

г

г*

г

*0

•ъ

<

>

—1

—1

°о.

о

си

 

 

 

 

 

 

 

05

 

05

 

 

05

 

 

 

 

4^

 

4*-

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

сл

 

 

 

 

со

 

сл

 

 

сл

 

 

 

 

 

0 0

 

 

СЛ

 

 

 

 

СО

 

со

 

 

о

 

 

 

со

сл

 

со

С5

 

со

 

 

 

СО

сл

С—

о

сл

 

о

 

 

 

о

со

о

о

 

о

 

 

 

1

+

1

+

1

о

+

 

 

 

о

о

о

о

о

 

 

 

 

о

Іо

С—

о

о

о

 

 

 

N0

СЛ

СО

со

сл

 

о

 

 

 

сл

 

4*

 

00

 

 

05

05

05

 

 

 

05

 

 

сл

 

4*

 

со

со

 

 

сл

 

05

 

о

 

 

о

 

 

00

 

00

 

о>

 

 

05

 

 

СО

 

со

 

со

 

 

со

 

 

to

 

4^

 

со

 

 

со

! .

,__

, .

, .

, .

, .

, .

, .

 

to

СО

05

со

00

сл

со

05

 

К*)

о

■—

00

to

4*

со

 

сл

СЛ

05

о

Сл

сл

сл

о

 

 

1

+

1

1

+

1

+

1

 

+

о

о о о

о

о

о

о

о

 

о

о

4^

_

to

to

о

о о

to

ю

4*

о

гл

05

to

4*.

со

 

о

СО

о

сл

сл

 

 

05

 

сл

гл

гл

,03

гл

гл

гл

CD

гл

 

N

 

CD

 

Tb

ть

Ob

оъ

Ob

(0

CTQ

о>

о

о*"*

а J

я

ЭЬ

а J

Ob

 

о-

 

 

 

За

о

я

я

За

>

[93] (II) меди комплексовэ)аминокарбоксилато-а(-бис КД и поглощения спектрам по Данные

G

О»

R

J5

Ö

 

 

 

Круговой дихроизм

 

249

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5-4

Данные по КД для моно- и £)ис-(а-аминокарбоксилато)-

 

 

комплексов меди(ІІ) при 20°

[93]

 

Амино­

CuL

 

CuL2

 

 

 

 

 

 

 

Отнесение®

кислота

V, kK

Aej, макс.

V, kK

Де2,

макс.

 

 

 

ь-АІа

 

13,80

0 , 0 2 1

12,80

+ 0,008

2 B2g

L-Phe

 

 

 

16,15

—0,078

2 Eg(ra)

 

14,10

—0,095

< 1 2 ,5

~ +

0,027

2 B2g

 

 

17,40

+ 0 , 0 2 1

16,75

—0,255

2 Eg(Pa)

D-Phg

 

14,00

+ 0,141

< 1 2 ,5

c-'—0,06

2B.2g

 

 

19,65

—0,042

16,22

+0,587

2 Eg(Pa)

L-Trp

 

14,50

—0,182

13,20

+0,199

2 ß 2g

L-Val

 

19,90

+0,030

16,75

— 1,175

2 Eg(rn)

 

14,08

—0,055

13,05

+ 0,036

2b 2g

 

 

 

 

16,90

—0,260

2Ей(Га)

I,-Pro

 

13,11

+ 0,230

15,83

+ 0,312

2Eg(ra)

I.-Mel

 

16,85

—0,037

19,40

—0,060

2Eg(rь)

 

14,60

—0,070

< 1 2 ,5

r^ + 0,14

2B2g

 

 

 

 

16,45

0 , 2 0 2

2Eg(ra)

а

Предварительное

отнесение

для СиІ.2

(возбужденное

состояние с

О^-симметрией).

 

 

 

 

 

что этот переход имеет значительно более низкую вра­ щательную силу, чем другие переходы. Поэтому Хокинс и Вонг отнесли эти три наблюдаемые эффекта Коттона к 2Blg-> 2B2g (D4ft) и к обеим компонентам тетрагонального перехода в 2£ е-состояние (Га и Г6). Для всех наблюдаемых в растворах спектров КД переход Га был доминирующим и имел в случае комплексов с ь-аминокислотами отри­ цательный эффект Коттона в отличие от комплексов с пролином.

Приведенное выше обсуждение было сосредоточено на вицинальном эффекте монодентатно координированного карбоксилата и замкнутой в хелатный цикл аминокисло­ ты. Поскольку считается, что вицинальный эффект пере-

250

Глава 5

дается на центральный атом металла через пространство и по связям, соединяющим асимметрический центр с хро­ мофором, для хелатов следует также рассмотреть эффект

е

60

40

20

О

 

із

14

15

іб

I?

is

ю го

2і

гг

гз

 

Рис. 5-30. Спектры поглощения (------------ )

и кругового дихроизма

а — р асчет н ы е

кр и вы е

(---------) Си(ь-рго)2.

ти п о в

к о м п л е к с о в и

К Д д л я

1 :

1 ( —

— — ) и

1 : 2

сп ек т р

п о гл о щ е н и я

1 : 2

к о м п л е к са

в вод н ы х р а с т в о р а х ;

б — к о м п л е к с ,

р а с т в о ­

ренны й

в см еси

д и м е т и л с у л ь ф о к с и д — Н 20 (м о л я р н о е

со о т н о ш е н и е 1

: 2) при

 

20 К и п р и - - 9 0 °(— — — );

в

— в т а б л е т к а х из К В г [9 3 ].

 

 

 

 

Коттона, вызванный —ЫН2-группой. Асимметрический центр находится рядом с атомом азота, но удален на один атом от координированного кислорода. Как было пока-

Рис. 5-31. Спектры КД Cu(am) 2 в таблетках из КВг при 20 К, за исключением комплекса с 1,-тирозином, спектр которого снят при

— 190 К [93].

Рис. 5-32. Расчетные спектры КД для 1 : 1 (— — —) и 1 : 2 (-------

)

комплексов меди(ІІ) с аминокислотами [93].

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ