Три вещества на основании результатов качественных реакций, гидролитического расщепления, спектральных и хроматографических данных, значению температуры плавления и сравнением с аутентичными веществами нами были отнесены к флавоноидам. Четвертое вещество на основании данных о температуре плавления, УФ-, ПМР-, ИК- спектроскопии было отнесено к редкой группе природных фенольных инданонов. До настоящего исследования подобные соединения были обнаружены только в папоротниках и в официнальном виде хвоща — хвоще полевом [1; 2; 3].
Для подтверждения физико-химических свойств выделенного вещества, его атомной структуры, включая пространственную группу элементарной ячейки, координат атомов в ней, ее размеры и форму, группу симметрии кристалла, межатомные расстояния, межплоскостные расстояния нами был использован метод, который до сих пор является одним из самых распространенных за счет его простоты и относительной дешевизны — метод рентгеноструктурного анализа. Метод реализован в лаборатории рентгенографии и структурного анализа на установке, включающей два световых нагревателя: He-Ne лазер и полупроводниковый ИК-лазер, дифрактометр ДАР-У МБ с блоком регистрации и подключенным к нему компьютером, позволяющим вести цифровую обработку информации. Данный установка позволила провести полный структурный анализ выращенных кристаллов.
Для выращивания кристаллов, чтобы провести рентгеноструктурный анализ, 10 мг чистого перекристаллизованного вещества растворяли при комнатной температуре в метиловом спирте. Емкость с раствором неплотно закрывали для медленного испарения растворителя и оставляли на несколько недель для роста кристаллов.
Выращенные кристаллы бесцветные, с элементарной ячейкой моноклинной сингонии, построенной на трех векторах a, b, c, имеющих разную длину, с двумя прямыми и одним непрямым углом между ними: а = 9,275 Å; b = 8,530 Å; с = 16,865 Å, γ = 97,0°. В элементарной ячейке содержатся четыре формульные единицы (ФЕ) состава С15Н20О3. Число ФЕ определяют по среднему значению постоянной кристаллической решетки. Систематические погасания интенсивностей однозначно фиксируют пространственную группу Р21/b. В элементарной ячейке содержится одна кристаллографически независимая молекула инданона, валентные углы в которой приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Валентные углы
Стандартные отклонения в межатомных расстояниях типа С-О равны 0,003, С-С 0,004, С-Н и О-Н 0,04 Å, в углах, не содержащих атомы водорода, — 0,3°, а включающих атомы водорода — в пределах 4—9°.
Каждый из двух сочлененных циклов молекулы является плоским, а сами циклы лежат почти в одной плоскости: угол между ними составляет3,2°. Уравнения плоскостей и отклонения атомов приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Уравнения плоскостей и отклонения атомов
Связи С2 с атомами углерода метильных групп лежат в плоскости пятичленного цикла. Гидроксиэтильная цепь СН2-СН2-ОН имеет зигзагообразную форму, определяемую тетраэдрической координацией атомов углерода. Четыре атома С6, С14, С15 и О3 лежат в одной плоскости, которая составляет с шестичленным циклом угол 86,5°. Упаковка молекул в ячейке осуществляется посредством водородных связей типа ОН..О, молекулы объединяются в слои, каждая молекула образует Н-связи в образовании которых участвуют все три атома кислорода с четырьмя соседними молекулами, связанными с ней двойными винтовыми слоями. При этом гидроксильная группа гидроксиэтильной цепи образует две связи, в одной из них — с кетонным кислородом — она является донором протона, а во второй — с гидроксильной группой в шестичленном цикле— выступает в качестве акцептора протона.
Расстояния О-Н = 0,9 Å ; Н…О = 1,97 Å и 1,92 Å; О…О = 2,80 Å и 2,77 Å. Углы при атомах Н в водородных связях О-Н …О равны 153°.
Молекулы из разных слоев, переводимые друг в друга плоскостями скользящего отражения (некоторые проходят через точки z = 0,25 0,75), образуют своего рода стенки. В каждой из них гидроксиэтильные цепи расположены между бициклическими ядрами молекул соседних слоев. При этом атом С15 «утапливается» в шестичленный цикл молекулы соседнего слоя, нижележащего в одних стопках и вышележащего в других. Таким образом, в структуре наблюдается чередование антипараллельных стопок слабо связанных друг другом молекул.
Между молекулами из соседних слоев нет тесных контактов (кратчайшее расстояние для не водородных атомов составляет 3,54 Å), и связь между ними осуществляется силами Ван-дер-Ваальса.
Таким образом, на основании результатов рентгеноструктурного анализа и сравнения полученных нами данных для выделенного из надземной части хвоща лесного вещества с данными литературы для 2,2,5,7-тетраметил-4-гидрокси-6-(21-гидроксиэтил)-инданон, выделен-ного ранее из папоротника и хвоща полевого, показали их идентичность.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Список литературы:
1.Сырчина А.И. Химическое исследование фенольных соединений хвоща полевого (Equisetum arvense L.): автореф. дис. … канд. хим. наук. — Иркутск, 1981. — 26 с.
2.Hyuncheol Oh, Do-Hoon Kim, Jung-Hee Cho, Youn-Chul Kim Hepatoprotective and free radical scavenging activities of phenolic petrosins and flavonoids isolated from Equisetum arvense // Jornal of Ethnopharmacology. — 2004. — Vol. 95. — Issues 2—3. — P. 421—424.
3.Sengupta P., Sen M., Niyogi S.K. Isolation and struture of wallichoside, a novel pteroside from pteris wallichiana // Phytochemistry. — 1976. — Vol. 15. — P. 995—998.