Ультрафиолетовый дихроизм

Точная стереохимическая конфигурация для первичной ковалентной структуры нуклеиновых кислот как полимеров мононуклеотидов может быть выявлена с помощью методов рентгеноструктурного анализа. Первые рентгенограммы ориентированных нитей дезоксирибонуклеиновой кислоты показывали наличие сильного меридионального рефлекса при 3,4 А, на основании чего заключили, что эти структурные характеристики указывают на направление укладки плоскости нуклеотидов примерно под прямым углом к оси нити [126, 127]. Кроме того, было ясно, что молекула имеет большую периодичность вдоль ее длины. Высокое отрицательное дву-лучепреломление ДНК также показывало, что молекулы имели большую длину и малую толщину [128], а поглощающие группы были ориентированы перпендикулярно к длинной оси. Это было подтверждено ультрафиолетовым дихроизмом (изменение поглощения с изменением направления электрического вектора излучения относительно плоскости или оси поглощающей системы) пленок ДНК, ориентированных растяжением [129]. Электрометрическое титрование дезоксирибонуклеиновых кислот показало, что если фосфатные группы могут быть оттитрованы обычным образом, то диссоциация аминогрупп и групп — ЫН — СО — протекает не [c.553]

Величина поглощения поляризованного ультрафиолетового света циклическими пуриновыми и пиримидиновыми системами достигает максимального значения, когда электрический вектор находится в плоскости цикла, и минимальна, когда он перпендикулярен плоскости системы. Дихроизм, выражаемый как оптическое поглощение при электрическом векторе, параллельном плоскости структуры, минус оптическое поглощение при векторе, перпендикулярном к структуре, может, таким образом, в зависимости от отношения молекулярной структуры к поглощающей системе быть величиной как положительной, так и отрицательной (рис. 8-16). Отношение этих двух величин оптического поглощения обычно называют дихроическим отношением. Дезоксирибонуклеиновая кислота из зобной железы, ориентированная растяжением, характеризуется отрицательным ультрафиолетовым дихроизмом [129[, а для ориентированных пленок, приготовленных из вязкого геля [c.569]

Путем измерения электрического ультрафиолетового дихроизма РНК из ВТМ удалось получить некоторые данные о третичной [c.616]

Вероятность поглощения данной молекулой электромагнитного излучения зависит от взаимной ориентации ее дипольного момента перехода и электрического вектора излучения. Следовательно, поглощение плоскополяризованного света частично ориентированным образцом зависит от взаимного расположения направлений ориентации образца и электрического вектора света. Явление, в основе которого лежит эта зависимость, называется ультрафиолетовым дихроизмом, его можно использовать в исследованиях аналогично инфракрасному дихроизму. Если имеют дело с неполяризованным излучением, и поглощающие молекулы, помещенные в прозрачный растворитель, ориентированы случайным образом, то дихроизм не наблюдается. [c.519]

Рис. 35.7. Оптическая система для измерения дихроизма а ультрафиолетовой и видимой областях спектра.

Рис. 35.7. Оптическая система для измерения дихроизма в ультрафиолетовой и

Спектры дисперсии оптического вращения и спектры кругового дихроизма, которые в значительной степени заменили первые в качестве главного хироптического метода исследования, применяются к оптически активным (хиральным) кетонам. Такие спектральные исследования особенно важны для определения относительных и абсолютных конфигураций и в конформационном анализе. Способные к поляризации -заместители, такие как галогены, гидрокси- или ацетоксигруппы, а,р- и р, у-ненасыщенные группировки, приводят к сильным эффектам Коттона в ультрафиолетовой области спектра к таким же эффектам могут приводить подходящим образом расположенные удаленные заместители. Этот предмет подробно изложен в монографии [484]. Ссылки на более поздние работы и важный вклад в эмпирическую теорию метода см. в работе [485]. [c.679]

Во второй половине 1950—1960-х годах нри изучении структурно-кинетических закономерностей в органической химии нашли широкое применение такие методы исследования, как электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР), а также метод кругового дихроизма. Усовершенствование точности приборов для проведения классических физических способов анализа (инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия), организация нх серийного выпуска также способствовало расширению исследований структурно-кинетических закономерностей. [c.10]

Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм. Еще более заметны изменения свойств оснований в составе олигонуклеотидов (по сравнению с мономерными компонентами) при сопоставлении кривых дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма в ультрафиолетовой области. [c.238]

Для расчета доли спиральной формы можно также воспользоваться линейной зависимостью между этой величиной и поглощением белка в ультрафиолетовой области при длинах волн менее 200 ммк, где находится полоса поглощения пептидной группы. В этой области поглощение зависит от конформации молекулы — для спиральной структуры оно вдвое слабее, чем для хаотической или Р-структур, спектры которых подобны. Наблюдается также дихроизм поглощения в ультрафиолетовой области, обусловленный особенностями симметрии спирали. Данные о содержании а-спиральной формы, рассчитанные на основании интенсивности поглощения при 190—200 ммк, приведены в последнем столбце табл. 13. При измерениях в этой коротковолновой области необходимо учитывать светорассеяние и разницу в поглощении, обусловленном боковыми группами для двух конформаций. [c.297]

Можно ожидать, что упорядоченные макромолекулярные твердые тела будут проявлять дихроизм при поглощении видимого и ультрафиолетового света, и это на самом деле так (например, монокристаллы гемоглобина проявляют заметный дихроизм ). Однако этот эффект исследован очень мало не только вследствие экспериментальных осложнений, возникающих при определении электронных спектров твердых тел, но также из-за трудности интерпретации результатов. Если, как обычно, изменение дипольного момента, сопровождающее электронный переход, имеет неизвестное направление по отношению к расположению отдельных частей молекулы, то степень дихроизма невозможно связать со структурой молекулы. [c.116]

Наблюдаемая кривая вращательной дисперсии обусловлена не только рассматриваемым хромофором другие хромофоры, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, также дают, и иногда весьма значительный, вклад в оптическое вращение, измеряемое в видимой области спектра. Вращательную дисперсию с достаточной степенью точности можно приписать данному хромофору только в том случае, если фон, создаваемый хромофорами, поглощающими в далекой ультрафиолетовой области, будет мал по сравнению с величиной рассматриваемого эффекта Коттона. Однако может случиться, что характерный вклад данного хромофора в измеряемое оптическое вращение нельзя выделить из полной кривой вращательной дисперсии. Круговой дихроизм не имеет таких недостатков, так как хромофоры, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, не дают заметного вклада в эффект в пределах рассматриваемой области спектра. Типичный пример приведен на рис. 10. Сопряженные двойные связи, которые, несомненно, оптически активны, дают отрицательный сплошной фон высокой интенсивности, полностью маскирующий оптическое вращение карбонильной группы в положении 17, хотя оптическая активность этой группы очень велика. Круговой дихроизм карбонильной группы 17-кетона проявляется очень хорошо. Кривая кругового дихроизма ограничивается только со стороны коротких длин волн, где поглощение становится настолько большим, что измерения невозможны. [c.34]

ИЗМЕРЕНИЕ КРУГОВОГО ДИХРОИЗМА В ВИДИМОЙ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА [c.44]

В течение долгого времени единственным прибором, который мог быть практически использован для получения кривых кругового дихроизма в ультрафиолетовой области спектра, был при- [c.72]

Сравнение кругового дихроизма и вращательной дисперсии не дает новой информации о структуре. Фактически для хромофоров, поглощающих между 2200 и 6000 А, круговой дихроизм дает информацию, которая более точна и проще интерпретируется, чем информация, получаемая с помощью вращательной дисперсии. Однако благодаря монотонному фону вращательная дисперсия может дать дополнительную информацию о хромофорах, поглощающих в далекой ультрафиолетовой области. Хорошо известно, что в большинстве случаев эти фоновые кривые нетрудно привести в соответствие с формулой Друде, имеющей один коэффициент. Короче говоря, предпочтительнее давать кривую для еД отдельно и перечислить характеристики непрерывной фоновой кривой в виде коэффициентов уравнения Друде, чем пытаться представить обе кривые — кругового дихроизма и вращательной дисперсии — на одном и том же графике. Последнее упрощается, если использовать величины [6] и [Ж], поскольку они имеют одинаковую размерность и подобные амплитуды, но это приводит к неоправданному усложнению представления экспериментальных данных. [c.105]

СКОГО центра (рис. 120). В определенных случаях наблюдается циркулярно-дихроичное поглощение в диапазоне длин волн, соответствующих второму ультрафиолетовому максимуму. Однако здесь измерения затруднены из-за сильного поглощения, и полученные результаты недостаточны, чтобы с уверенностью можно было сказать, что второй максимум кругового дихроизма действительно происходит за счет ксантогенатной группы. [c.198]

Рис. 123. кривые кругового дихроизма и ультрафиолетового поглощения нитритного хромофора. [c.203]

Объектом синтеза служил этиловый эфир а-бромпро-пионовой кислоты, обладающий круговым дихроизмом в ультрафиолетовой области спектра ( макс 245 нм). Освещая этот эфир циркулярно-поляризованным светом с длиной волны 280 нм, Кун и Браун обнаружили у оставшегося неразложе-ным эфира слабое вращение (до 0,05°). Более значительного эффекта удалось добиться в аналогичном опыте с диметил-амидом азидопропионовой кислоты. Здесь величина циркулярного дихроизма при 290 нм составляет 2—3% оптическое вращение остатка до 1,04°. Несмотря на малые углы вращения, нет никакого сомнения в том, что оптическая акгивность возникла именно в результате действия циркулярно-поляризованного света, а не под влиянием каких-то случайных причин. Доказательством этого служит тот факт, что при перемене на обратный знака поляризации используемого света менялся на обратный и знак вращения остатка. Таким образом, работы Куна и Брауна доказали возможность осуществления асимметрической деструкции под действием циркулярно-поляризованного света. [c.156]

Обе эти формы легко различимы по характерным значениям оптического вращения. Как и в случае нативных и денатурированных белков, беспорядочно ориентированные синтетические полипептиды имеют очень малое вращение, и то время как спирализованные полипептиды обладают большой вращательной способностью. Различие между спиральной конформацией и клубком особенно заметно при рассмотрении кривых дисперсии оптического вращения в далекой ультрафиолетовой области. Блу (1961) сообщил о вращении, измеряемом десятками тысяч градусов. Для этой цели был успешно применен новый прибор для определения спектров кругового дихроизма (Руссель — Улаф, 1961). [c.712]

Аналитические методы, используемые при изучении взаи Л)дей-ствия альбумина с молекулами лекарств, делятся на неспектроскопические и спектроскопические [316, 317]. Первая группа включает так называемые классические методы равновесный и кинетический диализ, ультрафильтрацию, ультрацентпифугирование и электрофорез. Ко второй группе относятся ультрафиолетовая и видимая спектроскопия, флуоресценция, дисперсия оптического вращения и кругового дихроизма, ЯМР. [c.235]

После осторожной обработки срезов древесины кислотами (H2SO4, НС1, HF) остается лигнинный скелет клеточной стенки, который можно разрезать на ультратонкие срезы [7, 27, 52]. При исследовании этих срезов в электронном микроскопе видно, что лигнин в сложной срединной пластинке имеет высокую концентрацию. Во вторичной стенке он распределяется приблизительно равномерно, причем частицы лигнина ориентированы в соответствии с направлением присутствовавших до кислотной обработки фибрилл целлюлозы. Дихроизм лигнина в ультрафиолетовом свете, обусловленный текстурой целлюлозы, наблюдали на срезах древесины ели и волокон джута [17, 48]. [c.180]

Методы исследования пространственного строения белков и пептидов в растворе. Конформационные состояния белков и пептидов в растворе исследуются различными методами, каждый из которых имеет свои достоинстаа и ограничения. Информацию о вторичной структуре можно получить из ультрафиолетовых спектров поглощения в области ISO — 210 нм как показали исследования регулярных полипептидов (например, полилизина), а-спираль имеет меньшее (гипохромизм), а Р-структура большее (гиперхромизм) поглощение, чем неупорядоченный клубок. В течение долгого времени процентное содержание а-спиральных структур оценивали по кривым дисперсии оптического вращения (уравнение Моф-фита, 1956). В настоящее аремя содержание различных типов аторичных структур определяется из спектров кругового дихроизма (КД) на основе сравнения спектров пептидов и белков с кривыми КД канонических вторичных структур, полученных для регулярных полипептидов (Э. Блоут, 1961) (рис. 64) или выведенных на основе анализа кривых КД ряда белков с установленной пространственной структурой в кристалле. [c.111]

Имеется немало доказательств, указывающих на то, что пуриновые и пиримидиновые основания располагаются стопкообразно в растворе благодаря сильным осевым взаимодействиям работы по ЯМР [73—80], измерениям дисперсии оптического вращения [72—73, 81—86], кругового дихроизма [87—89] и поглощения в ультрафиолетовой области [82, 85, [c.188]

Сульфокислоты обладают высокой кислотностью. Наиболее сильной сульфокислотой является, вероятно, трифторметансуль-фокислота, которая по силе сравнима с фторсульфоновой кислотой и, по-видимому, способна протонировать серную кислоту [4]. Определены функции кислотности водных растворов метан- и л-толуолсульфокислот. Поскольку метансульфокислота прозрачна для ультрафиолетового света, ее можно использовать в качестве кислого растворителя при изучении абсорбции в этой области спектра например, в ней были измерены спектры кругового дихроизма некоторых полипептидов [6]. [c.509]

Еще Био наблюдал неодинаковое поглощение обычного и плоско-поляризованного света турмалином. Явление это было названо дихроизмом. Естественное предположение, что поляризованный по кругу свет разных знаков будет поглощаться различно, было подтверждено на кристаллах кварца (1847). Это явление было названо круговым дихроизмом. Оно было обнаружено с 1895 г. Коттоном, по имени которого и назван самый эффект, при изучении оптически активных растворов двойных солей винной кислоты. Круговой дихроизм дает возможность изучать хромофоры, участвующие в образовании оптически активного центра, без фоновых помех, вызываемых поглощением других, неактивных групп или растворителя, причем по мере продвижения в область более коротких волн этих помех становится все меньше, и, кроме того, некоторые хромофоры поглощают только в ультрафиолетовой области. Технические трудности препятствовали изучению кругового дихроизма до тех пор, пока Грожан и Легран не сконструировали в 1960 г. коммерческий дихро-граф. Ради этого французские исследователи прекратили с таким успехом начатые ими работы по изучению дисперсии вращения в видимой и ультрафиолетовой частях спектра [21]. [c.210]

EnpV - Дисперсию вращения можно измерять за пределами полосы поглощения, а циркулярный дихроизм только в области такой полосы, поэтому лучшим методом обнаружения слабой оптической активности химически чистого вещества следует считать метод дисперсии вращения. Однако в том случае, когда требуется исследовать оптическую активность данного хромофора в среде, которая сама обладает высокой оптической активностью, предпочитают пользоваться методом циркулярного дихроизма, поскольку с его помощью можно обнаружить асимметрию отдельного хромофора. Например, в концентрированных растворах (+)-Диэтил-тартрата ион гексаминокобальта(И1) ассоциирован с асимметрическими полярными молекулами, и кривая циркулярного дихроизма показывает, что электронные переходы иона кобальта в поле лигандов становятся оптически активными [33]. Циркулярный дихроизм полос (+)-диэтилтартрата не мешает исследованию, поскольку он наблюдается в ультрафиолетовой области, тогда как в случае дисперсии вращения оказывается, что в видимой области основной вклад в ДОВ обусловлен (+)-диэтилтартратом. [c.159]

Высказывалось предположение [5] о том, что наличие интенсивной полосы в спектре циркулярного дихроизма иона (+)-[Со епз] объясняется не тригональным расщеплением компонент (Од), а тем, что комплексный ион имеет преимущественно конформацию ккк слабые отрицательные полосы обусловлены некоторыми другими конформациями ккк, кк к или к к к ). Однако конформация комплекса 0-(+)-[Со (+рп)з] жестко фиксируется тремя экваториальными метильными группами, а спектр циркулярного дихроизма этого комплекса очень похож на спектр (+)-[Со еПд] с двумя эффектами Коттона [97а] противоположного знака в видимой области. Эти эффекты нельзя объяснить различными конформациями комплексного иона как полагают, они обусловлены двумя электронными переходами иона. Аналогичные доводы были использованы [98 ] и в более поздней работе, в которой пределы измерений были расширены на ультрафиолетовую область здесь также предполагалось, что знак эффекта Коттона для полосы переноса заряда при 200нм зависит от конформации к или/г ) диамина. [c.189]

Начиная примерно с 1960 г. данные дисперсии оптического вращения (ДОВ) существенно дополняются данными кругового дихроизма (КД) . Дисперсия оптического вращения возникает вследствие различий показателя преломления среды для правого и левого циркулярноноляризованного света круговой дихроизм является результатом различного поглощения средой этих двух компонентов поляризованного света. В большинстве случаев данные ДОВ и КД дают одинаковую качественную информацию. Главное различие между ними в том, что кривые эффекта Коттона медленно спадают с расстоянием. В связи с этим кривые эффекта Коттона, обычно исследуемые в ультрафиолетовой области спектра. налагаются на плавные кривые, являющиеся хвостами далеких переходов в вакуумной ультрафиолетовой области. Кривые КД так же, как и обычные ультрафиолетовые полосы поглощения, спадают значительно быстрее и не имеют длинных хвостов . Понятно поэтому, что кривые ДОВ находят большее нрименение при качественных исследованиях, когда бывает достаточно определить знак хвоста кривой. Кривые КД более ценны для решения количественных задач, поскольку в этом случае хвосты далеких по.лос не мешают при исследовании данного перехода. [c.209]

Прежде всего следует отметить, что в больщинстве случаев в качестве хромофоров рассматриваются только те группы, которые поглощают в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра, т. е. группы, обладающие подвижными электронами. Такое ограничение обусловлено возможностями современной техники измерений. Однако хорошо известно, что в далекой ультрафиолетовой области спектра (ниже 1800 А) все связи в молекулах будут поглощать. Согласно более широкому понятию о хромофорах, считается, что молекула состоит из групп, способных взаимодействовать с проходящим светом, хотя в действительности большинство этих групп поглощает только в далекой ультрафиолетовой области спектра. Группы, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, не оказывают существенного влияния на измерения кругового дихроизма в области длин волн выше 2200 А однако величина оптического вращения в этой области спектра может в значительной степени определяться именно такими группами. Даже для областей спектра, далеких от области поглощения, щ—ПгФО, хотя величина этой разности быстро уменьшается с увеличением расстояния между длиной волны Я, для которой измеряется эффект, и длиной волны Ямакс при максимуме полосы поглощения. [c.28]

Для работы в видимой области спектра в настоящее время используются поляризаторы, имеющие техническое название поляроиды . Эти поляризаторы состоят из пленки поливинилового спирта, окрашенного иодом поглощение света в них зависит от направления плоскости поляризации (линейный дихроизм). Подобные поляризаторы обеспечивают очень хорошую поляризацию в центральной части видимого спектра, однако менее удовлетворительны при 4000 А. Были сделаны попытки расширить область их практического использова1шя до ультрафиолетовой части в настоящее время предел использования находится около 2600 А [5]. [c.57]

Рис. 126. Кривые кругового дихроизма и ультрафиолетового поглощения М-дитиокарбометокси-Ь-пролина (в метаноле),

Справочник химика 21

Химия и химическая технология