е резкие линии уширяются, но колебательная структура полностью не исчезает. Как видно из рис. 13-7, спектры фенилаланина и его производных [22] очень похожи на спектр толуола (0—0-переходу соответствует частота

37 310 см-1); колебательная структура спектра фенилаланина четко проявляется в спектрах многих белков (см., например, рис. 13-14). Аналогичный вид имеет и спектр поглощения тирозина (рис. 13-7), но при этом линия, отвечающая 0—0-переходу, сдвинута в сторону более низких энергий (~35 300 см-1 в воде). Четко видны последовательности линий с интервалами 1200 и 800 см-1 [23].

Для описания формы одной электронной полосы в качестве огибающей ее колебательных компонентов часто используют гауссову кривую (нормальное распределение). В некоторых случаях, например для медьсодержащего голубого белка из Pseudomotias (рис. 13-8), представление полос в виде гауссовых кривых оказывается вполне адекватным и позволяет разложить спектр на компоненты, отвечающие конкретным электронным переходам. Каждый переход характеризуют положением максимума, его высотой (молярной экстинкцией) и шириной (измеряемой на уровне полувысоты в см-1). Однако полосы поглощения органических соединений, как правило, несимметричны — они растянуты в сторону более высоких энергий1). Для описания этих полос больше подходит несимметричная функция, например логарифмически-нормальное распределение [24, 25]. Помимо положения пика, его высоты и ширины вводится четвертый параметр, являющийся мерой асимметричности пика. Подбор логарифмически-нормальных кривых с помощью ЭВМ позволяет точно указать положение пиков, их ширину и амплитуду. За'> Спектры поглощения представляют в виде функций от длины волны. Хотя гауссовы кривые иногда довольно хорошо вписываются в эти спектры, ширину полос в нанометрах выражать нежелательно. Величиной, пропорциональной энергии, является волновое число. Если изображать спектральные полосы в виде зависимости поглощения не от длины волны, а от волнового числа, то в видимой н ультрафиолетовой областях нх ширина будет примерно одинаковой.

метим, что такой способ локализации пиков обычно приводит к небольшому смещению линии, отвечающей 0—0-переходу, в сторону более высоких энергий. Ширина пиков может быть различной, но чаще всего составляет 3000—4000 см-1.

Другой ценный подход к количественному анализу спектров основан на описании каждой колебательной полосы своей гауссовой кривой [26, 27].

б. Классификация переходов

+4,5 +3,0+ 1,5+3,0!J'.2,C

РИС. 13-8. Разложение спектров КД (Л) и поглощения (Б) голубого белка из Рзеи-domonas, лежащих в видимой области, иа несколько перекрывающихся гауссовых кривых, которые соответствуют отдельным спектральным полосам (штриховые линии). Номерами от 1 до 6 обозначены полосы, занимающие в обоих спектрах одинаковые положения и имеющие одинаковую ширину. Сплошные линии — результат сложения гауссовых кривых. Каждая такая огибающая в пределах ошибки измерений совпадает с экспериментально снятыми спектрами. Штрих-пунктирная часть огибающей и а спектре КД выше 700 нм вычерчена по форме полосы I в спектре поглощения [28].

Интенсивную полосу поглощения в области 600 нм в спектре медьсодержащего белка, раствор которого имеет голубую окраску (рис. 13-8), приписывают- d—d-переходу электрона, принадлежащего иону металла [28]. Высокая интенсивность по- +60 лосы может быть обусловлена наличием связи между ионом металла и атомсШ S остатка метио-нина, входящего в состав белка [29]. Электронные переходы у большинства органических молекул относятся к другому типу. Переходы с частотами <55 000 см-1 классифицируются либо как я—л*-1; либо , как п—^-переходы. В первом из указанных случаев электрон переходит со связывающей я-орбитали на разрыхляющую я*-орбиталь. В этилене такой -переход наблюдается при частоте 61 540 см-1 (162,5 нм); максимальное значение молярной экстинкции smax составляет ~ 15 000 М-1 «см-1, п—я*-Перехо-ды обусловлены перемещением электрона неподеленной пары атома кислорода или азота на разрыхляющую я*-орбиталь и выражены очень слабо. Например, п—я*-пёреход для ацетона

в Н20 (Vmax = 37 740 СМ"1,

^тах = 265 нм) характеризуется значением етах,. равным ~240; ширина полосы составляет ~6400 см^1. Особенностью п—я*-'перехода является сильное смещение полосы поглощения в сторону низких энергий при переносе соединения из воды в менее полярный растворитель. Так, максимум полосы поглощения ацетона в ' метаноле соответствует

V —36 920 см-1, а в гексане —

35 970 см~? (278 нм). Подобный сдвиг под влиянием растворителя считают «опознавательным признаком» п—я*-перехода, часто полагая, что полоаы, соответствующие .\я—я*-переходам, при изменении гхарактера

растворителя сдвигаются в противоположную сторону. Однако для многих полярных хромофоров, присутствующих в биохимических соединениях, это неверно. Так, я—я*-полосы тирозина при перенесении этого соединения из воды в гексан тоже смещаются к более низким энергиям. Правда, величина сдвига намного меньше, чем для п—п*-п