麻黄碱及其立体异构体ECD谱的理论研究

采用Gaussian 03、SpecDis v1.58、Multiwfn 2.2.1、Molekel 5.4等软件对麻黄碱及其立体异构体的电子结构及电子圆二色谱(ECD谱)性质进行研究。计算结果表明:(1)电子密度拓扑分析证实麻黄碱及其立体异构体分子的H(7)与N(4)之间存在键鞍点,从该键鞍点出发存在连接H(7)、N(4)的键径,表明形成了分子内氢键。(2)研究获得了理论ECD谱。A1的ECD谱在(184、199、229)nm附近存在正性CD谱带;在188 nm、215 nm附近存在负性CD谱带。B1的ECD谱在184nm附近存在正性CD谱带,在187m附近存在负性CD谱带。C1的ECD谱在185nm、222nm附近存在正性CD谱带,在(192、199、234)nm附近存在负性CD谱带。D1的ECD谱中在186 nm、228 nm附近存在正性CD谱带,在195nm附近存在负性CD谱带。以上吸收特征可为麻黄碱及其立体异构体绝对构型鉴定提供参考信息。(3)分子轨道成份分析发现,A1、C1分子HOLO轨道主要分布在N(4)原子上,而LUMO轨道主要分布在苯环上。A1、C1理论ECD谱中,峰5的吸收带主要来源于HOMO→LUMO的电子跃迁,即主要由N(4)到苯环的n→π~*荷移跃迁引起。