Квантово-химическое исследование особенностей строения и комплексообразования линкомицина с паразамещенными нитробензолами

• Автор: Хамидуллина, Альбина Салимьяновна
• Шифр специальности: 02.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Взаимодействие органических молекул по типу гостьхозяин

1.1.1. Комплексы закрытоцепных хозяев.

1.1.1.1. Крауиэфиры как хозяева

1.1.1.2. Циклодекс грины как хозяева.

1.1.1.3. Каликсарены как хозяева.

1.1.1.4. Циклические антибиотики как хозяева.

1.1.2. Комплексы открытоцеиных хозяев

1.1.2.1. Поданды и полиподанты как хозяева.

1.1.2.2. Циклофапы как хозяева.
1.1.2.3. Ациклические антибиотики как хозяева
1.2. Методы исследования комплексов
1.2.1. Рентгеноструктурный анализ
1.2.2. Спектрофотометрические методы.
1.2.3. ЯМР методы
1.2.4. Электрохимические методы
1.2.5. Квантовохимические методы
1.2.6. Термодинамические методы
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Исследование конформационной подвижности нсиротонированной молекулы линкомицина полуэмпирическими методами
2.2. Исследование конформационной подвижности и строения псевдополости неэмпирическими методами.
2.3. Комплексообразование непротопироваиной молекулы линкомицина с паразамещенными нитробензолами в газовой фазе
2.4. Региоселсктивпость протопироваиия молекулы линкомицина
2.5. Исследование конформационной подвижности протонированной
молекулы линкомицина неэмпирическими методами. Влияние протонирования на псевдополость.
2.6. Комплексообразованис протонированной молекулы линкомицина с
паразамещенными нитробензолами
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Оптимизация строения
3.1.1. Расчет НЕ1АЫа.
3.1.2. Расчет равновесного строения с использованием НЕ1АЫа методом
последовательного приближения.
3.2. Конформациоииый анализ
3.2.1. Конформациоииый анализ полуэмниричсскими методами
3.2.2. Конформациоииый анализ неэмпирическими методами
3.3. Расчеты термодинамических и термохимических параметров
3.3.1. Расчет полной энергии
3.3.2. Расчет энтальпии образования линкомицина.
3.3.3. Расчет энтальпии реакции комплсксообразования
3.3.4. Расчет энтропии образования
3.3.5. Расчет свободной энергии реакций.
3.4. Определение точности нолуэмиирических расчетов
3.5. Учет влияния растворителя.
ЛИТЕРАТУРА


Впервые об образовании кристаллических комплексов нейтральными молекулами, такими как тиомочевипа, сообщил Педерсен 3 Стехиометрический состав выделенных краунэфирных комплексов тиомочевины, Мфенилтиомочевины, 2тиазолиндиона, тиобеизамида составлял от 1 до 6 молекул гостей на одну молекулу полиэфира. Было установлено, что при стехиометрическом соотношении хозяина и гостя 11 образуется комплекс по типу гостьхозяин, а когда количество молекул гостей больше единицы, то точная природа комплексов не ясна. При изучении комплексов, образованных между краунэфирами и неразветвленными спиртами от метанола до нбутанола включительно было установлено, что комплексообразование происходит по типу гостьхозяин в стехиометрическом соотношении 11. Спирты с более длинной и разветвленной цепыо не образуют подобные комплексы, так как размер полости в молекуле пиридииокраунэфира мал для их размещения 7. Исследования авторов 8, показало, что дициклогексаиокраун6 1 с солями арилдиазония образует комплексы но типу гостьхозяин в стехиометрическом соотношении 11. В этих комплексах группа Ыг4 размещается в полости 1. При этом полученный комплекс лучше растворим в органической среде, чем свободная соль диазопия в воде. При изучении комплексообразовапия между соединениями бензокраун9 и солями гуанидиния обнаружено, что образование комплексов происходит по типу гостьхозяин в стехиометрическом соотношении 11, что приводит к повышению растворимости солей гуанидиния в органических растворителях 8,. Образование комплексов по типу гостьхозяин также может способствовать распознаванию хирального гостя. При этом должно быть возможным диастерсомериос взаимодействие хозяингость . При помощи подобных соединений было проведено разделение рацемических солей замещенного аммония, в том числе протонированиых эфиров аминокислот. Дипептиды с краун6 образуют комплексы состава 11 по типу гостьхозяин. Эти комплексы более устойчивы в том случае, когда концевая аминокислота глицин. Природа Сконцевой группы меньше отражается на устойчивости 7. При изучении взаимодействия краунэфиров с аминокислотами было обнаружено, что нсводная среда способствует образованию комплексов в растворах и добавление краунэфира к насыщенным спиртовым растворам аминокислот приводит к увеличению растворимости аминокислот . При этом константы устойчивости комплексов некоторых аминокислот с краунэфиром в воде , значительно ниже, чем в спиртовой среде , что связано с более сильной сольватацией участников реакции в воде. Комплексообразование непротопированного краунэфира с аминокислотами осуществляется путем образования одной водородной связи и двумя электростатическими взаимодействиями, благодаря проникновению в полость краунэфира положительно заряженной ЫН3группы аминокислоты. В случае протонированного краунэфира создаются стерическис препятствия для его эффективного взаимодействия с аминокислотами, так как протонированные формы краунэфира препятствуют проникновению 1ЧНзгруппы аминокислоты, то есть в данном случае образование комплексов по типу гостьхозяин не наблюдается. При рассмотрении механизма комплексообразоваиия краунсоедиисний с нейтральными молекулами, обладающими СНкислотпостыо, такими как, например, ацетонитрил 6, и диметиловый эфир ацетилепдикарбоновой кислоты , было установлено, что в ряду изучавшихся динитрилов при переходе от малонодинигрила к адииодинитрилу СНкислотность падает, и параллельно падает температура плавления соответствующих комплексов. И только для малонодинигрила была установлена структура комплекса. Комплексообразование в данном случае осуществлялось посредством водородных связей в связи с недостаточностью размера полости краунсоединсний для образования комплекса по типу гостьхозяин. Измеренные межатомные расстояния указывали на то, что этот комплекс аналогичен иондипольным комплексам краун6 с катионами типа ЛЬ и Сэ. Все диэдральные углы при связях СС скошены, при связях СО заторможены. Авторами 7 отмечено, что краун6 с фен ил гидразином, 4нитрофенилгидразииом, 2,4динитрофснилгидразином легко образует кристаллические комплексы со стехиометрией 12. Это показывает, что, как и в случае с бензолсульфамидом 5, молекулы гидразина связаны водородными связями с каждой стороной макроцикла, что доказано рентгеноструктурным анализом.