全 文 ：吊裙 草 碱 的 晶 体 结 构
王 守 道
(中国科学院化学研究所 )
一 、 化 学 性 质
吊裙草碱 (R etu s ie n )是从吊裙草 (。 t ol aot .’ aot“ 绍 L . )中分离 出的一种生物碱 , 属双稠毗
咯咤类化合物 * . 其分子式为 : C 16 H 25 0卯 ,分子量 3 1 1 , 熔点 1 58 一 1 59 ℃ . 化学结构式如图 1所
不 :
O H H
! !
C H ,一 C H一 C— C 一 C ~ O} 是H , 县H , }
O ~ C O
} /
0 C H
:
图 1 吊裙草碱的化学结构式
二 、 晶体 学参 数
吊裙草碱晶体属正交晶系 尸2 1 2 , 2 , 空间群 , 。 ~ 1 2 . 7 8 1入 ,
z ~ 4
, F ~ 16 , 6
.
2入’ , 。 。 : 1 0 . ~ 一2 9 9 。 m 一 , , 刀 。 b , ~ 1 . 2 3g c m
b 一 12 . 6 1 9入 , ` ~ 10 . 2 6 9入 ,
一 , , F ` 。 , , ~ 6 7 2
三 、 晶体结构的测定方法
1
. 用 四圆衍射仪收集了 1 8 3 7 对衍射点 (KH 乙 和 百K L ) * *
. 强度数据取两点的平均值 ,并
经过 L p 、 K 和 B 因子校正 , 再算出归一化结构因子模量 !川 . 用直接法测定其周相角 .
2
. 选择 }E ! > 1 . , 的 1 7 6个衍射点 , 按下述公式寻找每个点的 艺 , 关系 :
h ~ K + (人一 K ) ,
其中 h , K 和 k 一 K 都表示一个衍射 .
对于每个 名 : 关系都有一相应的三重积 ( ! E , 万二 } · }凡一二 1) . 如某一衍射点的全部 名 :关
系共有 N个 . 其相应的三重积之和
对 ~ l刀 , i艺 .石 ` } · IE h一: t .
本文 1 97 8 年 1 1 月 1 6 日 l改到 .
* 吊裙草碱晶休由北京医学院王序教授和韩桂秋同志提供 .
* 四圆衍射仪强度数据由中国科学院生物物理研究所伍伯牧 、 窦士琦同志协助收集 .
第 2 期 科 学 通 报 1 0 2 3
必须选择 1 E I、 M、 N 和 M/ N 的数值都较大的衍射点作原点卜;. l
3. 正交晶系 2 P且2 : 2 : 空间群的二维偶数衍射点 (o g, 9 09 , g 。 , g一表示偶数 )的周相角有可能用 艺 : 关系式确定之 :
S E o Z , 2 , 一 s 艺 (一 ` ) 介+ 及( I E飞, , l一 l ) , ( l )
、尹,产,山飞à/吸、厂、 ùs E Z*。 2 , ~ s 艺 (一 , )左+ , ( }E蕊, , I一 l ) ,
s E Z* 2。。 一 s 艺 (一 , ) +` ` ( }E飞, , ! 一 , ) ,
栩上述三式计算出二维偶数衍射点的 艺 , 数值 ,再用概率公式 (勺确定周相角为正值或负值的
可能性的大小 ,从而决定取舍 .
+P ( E
z。 ) _ 工 + 生 , a , 方
2 2
即
。 。 一 艺 Z , ,户昌 1
甥碧上 , (斗)
其中 z , 表示晶胞内全部 N个原子中第 户个的原子序数 .
共计算了五个衍射点的 艺: 关系列于表 1 .
表 1 艺 , 关系式的应用
Z
:
一 4 . 3 4 4
1
.
5 9 5
3
。
5 9 4
4
.
0 7 8
O
。
R l飞
护+ 〔石: 论 )
0
.
1 5
0
。
6 0
0
。
6 9
O
。
7 0
O 号斗
4
. 起始套的选择
对于吊裙草碱晶体 , 挑选了三个原点 , 一个对映休点和两个 艺 : 点 . 再选三个一般点 . 组
成共有 64 种可能解的起始套 , 列于表 2 .
表 2 九个衍射点组成的起始套
H K I M /N
分好0492O曰,产O口U
允3一斗士
0
,
对一咚士
、 .胜子.
307蝴524986原 点 :
对映休 :
艺 , : 12 。 1 2
8
。
0 6
给定的周相角
二 / 2
一 , / 2
二 / 2
一万 / 2
对
36卯阳42沁
一般点 :
1 1 0
9 5
, 0
1 t o
1 0 6
6 2
1 0 3
q 6
7 6
2
。
4 11
2
。
4 15
2
。
7 2 4
2
,
6宝0
弓。 弓5 8
2
。
4 1 4
2
。
7 0 7
2
。
5 7 8
2
。
5 3 7
,
. 用 t o n 公式扩充和修正周相角
1 0 2 4 t 9 7 9 年
艺 I E` E、小 , n (功二 + 币* 一二 )
at n 币h 巴 -丝一一一一一一一一一一一一一一一一一 .名 ’ ! E二 E卜 ` 1e o s (币妥+ 争、 二 )
.6 使用作者编制的 G c M s 多解程序 ( AGL O L 60 语言 ) 作方案运算 . 在程序中 , 计算周相
角的限制条件规定如下 :
( l) 两个属于同一晶带的二维周相角作 名 2关系运算时 , 如其中之一是实型 (0 或 劝 , 则
另一个必须是虚型 r士马 13 . 这一限制称之为 。 ,一 , 条件 , . 同时还进一步规定 , 当周相角扩
\ 2 /
至 30 个以上时 ,’I 一 R条件 ” 不再起作用 .
( 2 ) t ~ ( A
, + B , )叼名 IE 二 f · !万 * 一二 i ( ` ) 0 · 2 5 ) .
其中
挂 一 艺 }E 二 } }E 、一 ` } e o s (币K + 小* 一、 ) ;
; ~ 习 IE 。 l }E卜: ! s`n (中、 王 币。一二 ) ·
( 3 ) 。 , 2丙万夕 2 I E* }( A Z + B Z)“ 2 ( a ) 2 .斗) .
( 4 ) 对任何一个周相角 , 连续两轮 t an 公式计算所得数值之差不得超过 9 0 .
( 5 ) 受对称性限制的周相角 , 不得偏离其特定值 土 6 0 “ .
( 6 ) 九个起始套周相角自始至终保持不变 .
四 、 晶体结构的解
用上述起始套 ,在国产 T Q一 16 型通用数字计算为1上作方案运算 .
当 小10 3 4一 令二 , ` 、 3一专, 中7“ 一专·用 t an 公式扩了 14 轮 , 得到 l“ 个周相角 (R ka er1 ) ~ .0 2 4 . 共用了 143 分钟计算机机时 .
用这 1“ 个周相角算出了第一轮 E 图 . 吊裙草碱分子的 2 个非氢原子全部找到 , 而且与
相应的 C 、 N 、 O 原子一一对应 . 仅有一个小小的鬼峰 . 见图 2 .
图 2 吊裙草碱的 E 图
将 E 图上得到的原子座标 ,投人全部 1 8 3 7个衍射点计算 cF .
第 2 期
尺 ~ 0 . 3 4 (尺 ~ 名日F 。 I 一 ! F ` ! ! /名 1尸。 l ) .
科 学 通 报
1 0 2夕
经三轮 Fo uri r e 逼近 , R ~ 0 . 2 9 .
使用 G c 程序系统的最小二乘程序 G c LS ( Bc Y~ 0 13 语言 ) , 将 R 修正到 0 . 12 7 .
原子参数的精化工作正在进行中。 有关晶体和分子结构的讨论将另文发表 .
参 考 文 献
王守道 , 科学通报 , ” ( 19 75) , 1卜 6 70 一 6 7乐
丑 e n n a r d , 0 . e t a l . , 矛 r卯 . 丑。 , . 5 0 0 . ( L o n d o n ) , A 韶 5 ( 1 9 7 1 ) , 4 0 1一3 6 .
A hm e (1
,
A
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R
· ,
c 摺a ta 了20夕 r。 ,孔 。` c 口拼夕: 亡讯夕 全 e e无, ￡g o e s , M un k s g g a a r d , c o p e n h a g e n , 1 9 7 6. 5 2一 7 1
C R Y S T A L S T R U C T U R E O F R E T U S IN E
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f r a o t i o n
.
T h e e r y s t al s a r e o r t h o r h o确 i e , 尸么2 : 2 : , w i t h a = 12 . 7 5 1 , b = 1 2 . 6 1 9 , 。 = 1 0 · 2 69
A
,
Z = 4
,
D o b s
.
= 1
.
2 3 9 e m
一气 T h e s t r u e t ur e w a s 脚 zv e d b y t h e d i r印 t m e t h o d u s e d i n
G C p r o g r a m s y s et m p r o p o s e d b y t h e a u ht o r
.
R i n d e x h a s b e e n .l e d u e e d f r o m 0
.
34 t o
0
.
12 7 f o r 1 53 7 r e n忱 t i o n s b y 比 e l e ast
一
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l
r e f i n e m e n t p r o c e d u r e
.
F u r t h e r r e s e a r e h 15
吕t i l l i n P r o g r e s s .
.沪,、卜户.中砂、 .之`. lt , .矛, , , , .闷 ,诸,叻才,砂心, , 勺沪砂 . 1, , .勺硬,沪 . J.叻 J ,口, .资,勺助堵如内.护勺沪, .卜勺, , J、产日咬助如如.神才,甲加卜户、执 ,咐,叻才,勺助 J ,叻好场 ,: 扣, , .矛: 沪、 J… ,、 .1…如:矛: , , , .之.加, .诸, . ,
《催化学报》 将于 198 0 年创刊
本刊是由《催化学报》编委会 (设在科学院大连化学物理研究所内 )编辑 、 科学出版社出版
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化动力学 、 生物催化的及有关边缘学科的基础理论及实验应用研究中具有创造性的 、 有一定水
平的研究成果 . 以登载研究论文和研究报道为主 , 并酌登有关研究动态进展的评论性文章 .
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发行范围 : 公开发行 .
本刊暂定为季刊 , 3 , 6 , 9 , 12 月出版 .
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