Изучение кето-енольного равновесия некоторых производных урацила в водных растворах

• Автор: Иванов, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 102 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Кетоенольная таутомерия и спонтанные мутации

1.2. Исследование кетоенольной таутомерии производных урацила

1.2.1. Газовая фаза

1.2.2. Твердая фаза

1.2.2.1. ИКспектроскопия

1.2.2.2. Рентгеноструктурный анализ

1.2.3. Растворы

1.2.3.1. УФспектроскопия
1.2.3.2. ЯМРспектроскопия
1.3. Константы ионизации производных урацила в водных растворах
1.4. Определение константы кетоенольного равновесия производных урацила в водной среде
ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Используемые реагенты
2.2. Квантовохимические расчеты
2.3. ИКспектроскопия
2.4. Рентгеноструктурный анализ
2.5. УФспектроскопия
2.6. ЯМРспектроскопия
2.7. Определение константы кетоенольного равновесия Кт производных урацила
2.8. Определение константы ионизации урацила, 6метилурацила и 5гидрокси6метилурацила в водных растворах
ГЛАВА П. ИЗУЧЕНИЕ КЕТОЕНОЛЬНОЙ ТАУТОМЕРИИ
ПРОИЗВОДНЫХ УР АЦИЛА
3.1. Газовая фаза
3.2. Твердая фаза
3.3. Исследование кетоенольной таутомерии 5гидрокси6метилурацила, урацила, тимина и 6метилурацила в водных растворах
ГЛАВА IV. ТЕРМОДИНАМИКА КЕТОЕНОЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ
ПРОИЗВОДНЫХ УРАЦИЛА
4.1. Расчет константы кетоенольного равновесия 5гидрокси6метилурацила, урацила, тимина и 6метилурацила в водных растворах
4.2. Термодинамика кетоенольных перегруппировок производных урацила в водных растворах
ГЛАВА V. САМООРГАНИЗАЦИЯ МОЛЕКУЛ 5ГИДРОКСИ6МЕТИЛУРАЦИЛА ИЗ НАСЫЩЕННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ С РАЗЛИЧНЫМ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Имеющиеся в литературе значения констант кетоенольного равновесия некоторых производных урацила, определенные в х годах XX столетия, на наш взгляд, требуют уточнения, в связи с отсутствием экспериментально обоснованного механизма таутомерных превращений урацила, а также его производных в водных растворах. Поэтому изучение кетоенолыюй таутомерии производных урацила в газовой и твердой фазах, в водном растворе, установление механизма кетоенольных перегруппировок, определение термодинамических характеристик этого процесса являются актуальными. Работа выполнена в соответствии с планом научноисследовательских работ ИОХ УД РАН по теме Комплексообразованис и сольватация низкомолекулярных биорегуляторов с с и Гметаллами и фармаконами номер государственной регистрации . РГНТП Фундаментальные проблемы общей и технической химии. Цель работы. Изучение механизма таутомерных превращений производных урацила в водных растворах. Определение термодинамических характеристик кегоенольного равновесия производных урацила в водной среде. Научная новизна. Показано влияние на кетоенольное равновесие производных урацила в водных растворах. Установлены структуры енольных форм 5 и 6 метил и 5гидрокси6метилзамещенных урацилов. Предложен механизм кетоенольных перегруппировок урацилов в водной среде и метод определения констант кетоенольного равновесия Кт производных урацила в водных растворах с учетом раствора. Методом РСА изучено влияние на самосборку 5гидрокси6метилурацила из насыщенных водных растворов. Практическая ценность. Предложенный метод определения Кт может быть использован для расчета констант кетоенольного равновесия 5 и 6замещенных производных урацила и некоторых других классов органических соединений. Механизм кетоенольных перегруппировок производных урацила в водных растворах. Метод определения констант кетоенольного равновесия урацила и его производных в водных растворах. Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на XV уральской конференции по спектроскопии Заречный, , на научной конференции Молодые ученые ВолгоУральского региона на рубеже веков Уфа, , на конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной летию химического факультета Уфа, , на ХЬ Международной научной студенческой конференции Студент и научнотехнический прогресс Новосибирск, , на II Международном симпозиуме Молекулярный дизайн и синтез супрамолекулярных архитектур Казань, . Публикации. По результатам исследований опубликованы 3 статьи и тезисы 5 докладов. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, посвященного кетоенолыюй таутомерии производных урацила, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка использованной литературы. Автор глубоко признателен д. С.Л. Хурсану БГУ за научные консультации но квантовохимическим расчетам, к. З.А. Стариковой ИНЭОС РАН за проведение рентгеноструктурного анализа кристаллов 5гидрокси6метилурацила, к. I.. Спирихину и к. И.П. Байковой за снятие и помощь в интерпретации ЯМРспектров, а также сотрудникам лаборатории координационной химии ИОХ УНЦ РАН И . Г. Конкиной, . Хисамутдинову, . Колядииой, С. Б. Денисовой за научные консультации и помощь в работе. ГЛАВА I. В год американский генетик Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик предложили трехмерную модель ДНК 1,2, которая объясняла как данные рентгеноструктурного анализа 36, так и характерную для ДНК парность оснований 7. Модель рис. ДНК, крученных в спираль вправо вокруг одной и той же оси с образованием двойной спирали. Две цепи в этой спирали антипараллельны, т. Гидрофобные пуриновые и пиримидиновые основания обеих цепей уложены стопкой внутри двойной спирали, так что практически плоские молекулы оснований сближены между собой и расположены перпендикулярно длинной оси двойной спирали. Основания одной цепи спарены с находящимися в той же плоскости основаниями другой. Внутри этой структуры точно пригнанными оказываются только определенные пары оснований. Рис. Модель ДНК УотсонаКрика.