ны или волнового числа. Часто в литературе используется молярная эллиптичность:

Молярная эллиптичность = [9] = 3299Де (град«сма дмоль"1). (13-8) Вращательная сила полосы в спектре КД определяется выражением

Вращательная сила= J[AeA]oX (13-9)

Интегрирование производится по всей полосе поглощения, отвечающей данному переходу.

Круговой дихроизм тесно связан с дисперсией оптического вращения— изменением оптического вращения с длиной волны. Оптическое вращение обусловлено различием в показателях преломления (ni— «r) для лево- н правополяризованного света. Вращение а измеряется в градусах или радианах. Обычно все данные представляют в виде удельного вращения, т. е. вращения по отношению к вращению гипотетического раствора, содержащего 1 г • мл~] вещества в кювете длиной 1 дм. Зная вращение, концентрацию с' (в г-мл-1) и длину кюветы V (в дм), можно рассчитать удельное вращение по формуле

Удельное вращение = [а] — o^^Jc't'. (13-10)

Молекулярное вращение задается выражением (13-11):

Молекулярное вращение = [q>] = 100анабл/с/ — [а]М/100. (13-11)

Здесь М — молекулярный вес, а с и I измеряются соответственно в моль'Л^1 и в см. Чтобы учесть небольшую поправку на поляризуемость поля, действующего на молекулы, вводят множитель 3/(п2 + 2). Вращение в радианах на 1 см оптического пути можно непосредственно выразить через длину волны и показатели преломления Пь и Пв.:

а(рад • см"1) = [a]c'j1800=я Д [nL—nR ]. (13-12)

В отличие от кругового дихроизма дисперсия оптического вращения (ДОВ) распространяется в спектральную область, далекую от полос поглощения образца. По мере приближения к полосе поглощения оптическое вращение возрастает либо в положительном, либо в отрицательном направлении. Затем в пределах самой полосы поглощения оно резко падает до нуля и далее принимает противоположный знак (кот-тон-эффект). Хотя наличие оптического вращения в той области, где вещество не поглощает, является определенным преимуществом метода ДОВ, интерпретировать спектры ДОВ несколько сложнее. В принципе данные, полученные с помощью указанных методов, взаимозависимы, и в обоих случаях мы получаем химическую информацию одного и того же типа. Поскольку регистрация спектров КД и ДОВ не составляет труда, а также благодаря чувствительности этих спектров к кон-формационным изменениям и к изменениям состава среды, оба метода широко используются в биохимии.

В качестве примера рассмотрим спектр КД медьсодержащего белка (рис. 13-8). КД в области d—d-полос спектра поглощения меди отчасти обусловлен асимметрией окружения иона меди в структуре белка. Такова же причина и нередко наблюдаемого кругового дихроизма ароматических аминокислот белков. Для тирозина знак КД может быть как положительным, так и отрицательным, но при этом он остается постоянным для всей полосы поглощения. Вследствие этого полосы КД по форме сходны с полосами поглощения [19, 46]. Фенилаланин ведет себя сложнее. Колебательные полосы, следующие за 0—0-полосой с

интервалом 930 см-*, имеют одинаковый знак, а их интенсивности соотносятся с интенсивностью 0—0-полосы так же, как и в спектре поглощения. Однако колебания, волновые числа которых равны волновому числу 0—0-полосы плюс 180 и 520 см-1, иногда приводят к появлению полос КД противоположного знака, с различным соотношением между интенсивностями [22, 46]. Таким образом, спектр КД может

оказаться более сложным и труднее поддающимся интерпретации, чем спектр поглощения того же хромофора.

?о

"а» *>

н

аНередко связывание симметричного хромофора с молекулой белка или нуклеиновой кислоты приводит к появлению КД у этого хромофора. Например, связанный ферментом пири-доксальфосфат или пиридоксаминфос-фат (рис. 8-8) имеет положительную полосу в спектре КД, тогда как полоса хиноноидного промежуточного соединения с Vmax = 20 400 см-1 (490 нм) характеризуется отрицательным КД. Это замечательное явление наводит на мысль, что спектр КД хромофора содержит определенную информацию о его окружении, однако никакой простой интерпретации здесь пока найти не удается.

Легче интерпретировать дихроизм п—я*-переходов карбонильных соединений. В данном случае имеется набор правил, известных как правила октанта, которые позволяют предсказывать знак и величину КД простых соединений [47]. Разработан также теоретический подход к анализу КД-спектров и спектров поглощения белков в высокоэнергетической УФ-обла-сти. В пределах регулярной р-струк-туры, а-спирали и кристаллических областей электронные переходы соседствующих друг с другом амидных групп могут быть связаны, в результате чего имеет место делокализация возбуждения. Такая делока-лизация (экситон) приводит к расщеплению (давыдовскому расщеплению) на два перехода с различающимися энергиями и направлением поляризации [7, 44]. Так, полоса поглощения амидной группы с vmax = 52 600 см-1 в случае а-спирали расщепляется на две компоненты

с Vmax = 48 500 и 52 600 см-1. Кроме того, низкоэнергетические я—я*- и п—я*-переходы весьма близки по энергии, что может приводить к формирован