Изучение кето-енольного равновесия некоторых производных урацила в водных растворах
Актуальность работы. Интерес к проблеме таутомерии азотистых оснований нуклеиновых кислот с каждым годом возрастает. Он обусловлен вероятностью участия редких изомерных форм последних в образовании «неправильно» спаренных оснований при репликации ДНК. Однако многочисленные исследования кето-енольной таутомерии пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот урацила, тимина, а также их производных… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
- ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Кето-енольная таутомерия и спонтанные мутации
- 1. 2. Исследование кето-енольной таутомерии производных урацила
- 1. 2. 1. Газовая фаза
- 1. 2. 2. Твердая фаза
- 1. 2. 2. 1. ИК-спектроскопия
- 1. 2. 2. 2. Рентгеноструктурный анализ
- 1. 2. 3. Растворы
- 1. 2. 3. 1. УФ-спектроскопия
- 1. 2. 3. 2. ЯМР-спектроскопия
- 1. 3. Константы ионизации производных урацила в водных растворах
- 1. 4. Определение константы кето-енольного равновесия производных урацила в водной среде
- 2. 1. Используемые реагенты
- 2. 2. Квантово-химические расчеты
- 2. 3. ИК-спектроскопия
- 2. 4. Рентгеноструктурный анализ
- 2. 5. УФ-спектроскопия
- 2. 6. ЯМР-спектроскопия
- 2. 7. Определение константы кето-енольного равновесия (Кт) производных урацила
- 2. 8. Определение константы ионизации урацила, 6-метилурацила и 5-гидрокси-6-метилурацила в водных растворах
- 3. 1. Газовая фаза
- 3. 2. Твердая фаза
- 3. 3. Исследование кето-енольнойтаутомерии 5-гидрокси-6-метилурацила, урацила, тимина и 6-метилурацила в водных растворах
- 4. 1. Расчет константы кето-енольного равновесия 5-гидрокси-6-метилурацила, урацила, тимина и 6-метилурацила в водных растворах
- 4. 2. Термодинамика кето-енольных перегруппировок производных урацила в водных растворах
Изучение кето-енольного равновесия некоторых производных урацила в водных растворах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность работы. Интерес к проблеме таутомерии азотистых оснований нуклеиновых кислот с каждым годом возрастает. Он обусловлен вероятностью участия редких изомерных форм последних в образовании «неправильно» спаренных оснований при репликации ДНК.
Однако многочисленные исследования кето-енольной таутомерии пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот урацила, тимина, а также их производных не позволяют однозначно определить в какой форме находится то или другое основание в водных растворах.
Имеющиеся в литературе значения констант кето-енольного равновесия некоторых производных урацила, определенные в 60−70-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 кето-енольной таутомерии производных урацила в газовой и твердой фазах, в водном растворе, установление механизма кето-енольных перегруппировок, определение термодинамических характеристик этого процесса являются актуальными.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИОХ УНЦ РАН по теме: «Комплексообразование и сольватация низкомолекулярных биорегуляторов с dи f-металлами и фармаконами» (номер государственной регистрации 01.9.400 009 079) в рамках РГНТП «Фундаментальные проблемы общей и технической химии» .
Цель работы.
1. Изучение механизма таутомерных превращений производных урацила в водных растворах.
2. Определение термодинамических характеристик кето-енольного равновесия производных урацила в водной среде.
Научная новизна. Показано влияние рН на кето-енольное равновесие производных урацила в водных растворах. Установлены структуры енольных форм 5- и 6- метил и 5-гидрокси-6-метилзамещенных урацилов. Предложен механизм кето-енольных перегруппировок урацилов в водной среде и метод определения констант кето-енольного равновесия (Кт) производных урацила в водных растворах с учетом рН раствора. Методом РСА изучено влияние рН на самосборку 5-гидрокси-6-метилурацила из насыщенных водных растворов.
Практическая ценность. Предложенный метод определения Кт может быть использован для расчета констант кето-енольного равновесия 5- и 6-замещенных производных урацила и некоторых других классов органических соединений.
На защиту выносятся:
1. Механизм кето-енольных перегруппировок производных урацила в водных растворах.
2. Метод определения констант кето-енольного равновесия урацила и его производных в водных растворах.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на XV уральской конференции по спектроскопии (Заречный, 2001), на научной конференции «Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков» (Уфа, 2001), на конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 40-летию химического факультета (Уфа, 2002), на XL Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2002), на II Международном симпозиуме «Молекулярный дизайн и синтез супрамолекулярных архитектур» (Казань, 2002).
Публикации. По результатам исследований опубликованы 3 статьи и тезисы 5 докладов. 7.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, посвященного кето-енольной таутомерии производных урацила, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка использованной литературы.
ВЫВОДЫ.
1. На основании данных квантово-химических расчетов без учета влияния растворителя получен ряд устойчивости таутомеров 5-гидрокси-6-метилурацила. Показано, что наиболее устойчивой формой является дикето-таутомер.
2. Методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурным анализом установлено, что дикето-таутомер оксиметилурацила является единственной таутомерной формой в твердой фазе.
3. Методами УФ-, ИКи ЯМР 13С спектроскопии впервые установлена структура енольных таутомеров урацила, тимина, 6-метилурацила и оксиметилурацила, образующихся в основной водной среде при рН 7−11.
4. На основании данных УФи ЯМР 13С спектроскопии предложен механизм ионизации производных урацила в водных растворах. Енольный таутомер является промежуточным соединением при образовании аниона.
5. Методом рН-метрического титрования определены константа и термодинамические характеристики ионизации оксиметилурацила в водной среде.
6. Предложен метод расчета констант кето-енольного равновесия производных урацила в водных растворах с учетом влияния рН. Определены константы и термодинамические характеристики кето-енольного равновесия урацила, тимина, 6-метилурацила и оксиметилурацила в водной среде.
7. Методом РСА установлено, что вне зависимости от количества енольной формы, в результате самоорганизации из насыщенного водного раствора оксиметилурацила образуется супрамолекулярное соединение из дикето-таутомеров.
Список литературы
- Watson J.D., Crick F.H.C. Structure for deoxyribonucleic acid 1. I Nature, -1953. -V. 171, № 4356. — P. 737−738.
- Watson J.D., Crick F.H.C. Genetical implication of the structure of deoxyribonucleic acid // Nature. 1953. -V. 171, № 4361. — P. 964−966.
- Franklin R., Gostling R.G. Molecular configuration in sodium thymomono-nucleate // Nature. 1953. -V. 171, № 4356. — P. 740−741.
- Franklin R., Gostling R.G. Evidence for 2 chain helix in crystalline structure of sodium deoxyribonucleate //Nature. 1953. — V. 172, № 4369. — P. 156 158.
- Wilkins M.H.F., Seeds W.E., Stokes A. R, Wilson H.R. Helical structure of crystalline deoxypentose nucleic acid // Nature. 1953. -V. 172, № 4382. -P. 759−762.
- Wilkins M.H.F. Molecular configuration of nucleic acids // Science. 1963. -V. 140, № 3570. — P. 941−950.
- Chargaff E. Chemical specifity of the nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation// Experentia. 1952, № 6. — P. 201−207.
- Ленинжер А. Основы биохимии: В 3-х т. Т.З. М.: Мир, 1985. — С. 860 861.
- Lowdin P.O. Proton tunneling in DNA and its biological implications // Rev. Mod. Phys. 1963. -V. 35, № 3. — P. 724−733.
- Lowdin P.O. Effect of proton tunneling in DNA on genetic information and problems of mutations, aging and tumors // Biopolimers, Symp. 1964, № 1. -P. 161−181.
- Topal M.D., Fresco J.R. Complementary base pairing and the origin of substitution mutations //Nature. 1976. -V. 263, № 5575. — P. 285−289.
- McClean W.H., Foss K. Changing the identity of a tRNA by introducing a G-U Wobble pair near the 3' acceptor end // Science. 1988. -V. 240, № 4859. -P. 793−796.
- Sayle T.X.T., Goodfellow J.M. Conformation and dynamics of the mispair 06-ethylguanine: thymine // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996. -V. 92, № 8.-P. 1353−1368.
- Waters S.B., Akman S.A. A new assay to guantify in vivo repair of G: T mispair by base excision repair // Mutat. Res. 2001. -V. 487, № 3−4. — P. 109−119.
- Пехов А.П. Введение в молекулярную генетикую. М.: Медицина, 1973.- С. 60−67.
- Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М.: Мир, 1981. — С. 521−545.
- Kwiatkowski J.S., Pullman В. Tautomerism and electronic structure of biological pyrimidines / Adv. Heterocycl. Chem. 1975. -V. 18. — P. 199−335.
- Katrizky A.R., Lagowski J.M. Prototropic tautomerism of heteroaromatic compounds // Adv. Heterocycl. Chem. 1963. -V. 1. — P. 357−436.
- Elguero J., Marzin C., Katritzky A.R., Linda P. The tautomerism of heterocycles. / Eds. Katrizky A.R. and Boulton A.J. London: Academic Press, 1976. -486 p.
- Brown R.D., Godfrey P.D., McNaughton D., Pierlot A.P. Microwave spectrum of uracil // J. Am. Chem. Soc. 1988. -V. 110, № 7. — P. 23 292 330.
- Tsuchiya Y., Tamura Т., Fujii M., Ito M. Keto-enol tautomer of uracil and thymine // J. Phys. Chem. 1988. -V. 92, № 7. — P. 1760−1765.
- Bodor N., Michael J.S., Harget A.J. Ground states of conjugated molecules. XIX. Tautomerism of heteroaromatic hydroxy and amino derivatives and nucleotide bases // J. Am. Chem. Soc. 1970. -V. 92, № 10. — P. 29 292 936.
- Czerminski R., Lesyng В., Pohorille A. Tautomerism of pyrimidine bases- uracil, cytosine, isocytosine: theoretical study with complete optimization of geometry // Int. J. Quantum. Chem. 1979. — V. 15, № 3. — P. 605 613.
- Mondragon A., Blake I. Proton transfer in hydrogen bonded systems. I. Uracil tautomerism // Int. J. Quantum. Chem. 1982. -V. 22, № 1. — P. 89 100.
- Zielinski T.J. STO-3G study of uracil, thymine, 5-fluorouracil, 5-methyluracil, and their 4-hydroxytautomeric forms // Int. J. Quantum. Chem.- 1982.-V. 22, № 3.-P. 639−647.
- Scanlan M., Hillier I.H. Accurate prediction of the relative energies of the six tautomers of uracil // Chem. Phys. Lett. 1983. -V. 98, № 6. — P. 545−547.
- Buda A., Sugula A. MNDO study of the tautomers of nucleic bases. Part I. Uracil, thymine and cytosine // Theochem. 1983. -V. 9, № 3−4. — P. 255 265.
- Scanlan M.J., Hillier I.H. An ab initio study of tautomerism of uracil, thymine, 5-fluorouracil and cytosine // J. Am. Chem. Soc. 1984. -V. 106, № 13. — P. 3737−3745.
- Les A., Ortega-Blane I. Tautomerism of uracil, cytosine, isocytosine and some of their thio derivatives // Int. J. Quantum. Chem. 1986. -V. 30, № 2. — P. 225−237.
- Buda A.B. MNDO study of the tautomers of nucleic bases: thiouracils // Theochem. 1987. -V. 34, № 3−4. — P. 185−192.
- Novinder U. A theoretical reinvestigation of the nucleic bases adenine, guanine, cytosine, thymine and uracil using AM-1 // Theochem. 1987. -V. 36, № 4.-P. 259−269.
- Kwiatkowski J.S., Bartlett R.J., Person W.B. Contribution from electron correlation to the relative stabilities of the tautomers of nucleic acid bases // J. Am. Chem. Soc. 1988. -V. 110, № 8. — P. 2353−2358.
- Les A., Adamovicz L. Oxo-hydroxy tautomerism of uracil and 5-fluorouracil // J. Phys. Chem. 1989. -V. 93, № 20. — P. 7078−7081.
- Gould I.R., Hillier I.H. Accurate calculations of the oxo-hydroxy tautomers of uracil // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 1990, № 2. — P. 329−330.
- Leszczansky J. Tautomerism of uracil: the final chapter? Four-order electron correlation contributions to the relative energies of tautomers // J. Phys. Chem. 1992. -V. 96, № 4 — P. 1649−1653.
- Katritzky A.R., Karelson M. AMI calculations of reaction field effects on the tautomeric equilibria of nucleic acid pyrimidine and purine bases and their 1 -methylanalogues // J. Am. Chem. Soc. 1991. — V. 113, № 5. — P. 15 611 566.
- Gould I.R., Burton N.A., Hall R.J., Hillier I.H. Tautomerism in uracil, cytosine and guanine: a comparison of electron correlation predicted by ab initio and density functional theory methods // J. Mol. Struct. (Theochem). -1995. -V. 331.-P. 147−154.
- Marino Т., Russo N., Toscano M. Density Junctional study of oxo-hydroxy tautomerism of 5-fluorouracil // Int. J. Quantum Chem. 1997. -V.62, № 5. -P. 489−494.
- Modesto O., Hernandes В., Luque F.J. Tautomerism of 1-methyl derivatives of uracil, thymine, and 5-bromouracil. Is tautomerism the basis for the mutagenicity of 5-bromouridine? // J. Phys. Chem. B. 1998. -V. 102, № 20. -P. 5228−5233.
- Shukla M.K., Mishra P.C. A gas phase ab initio excited state geometry optimization study of thymine, cytosine and uracil // Chem. Phys. 1999. -V. 240, № 3.-P. 315−329.
- Tian S.X., Zhang C.F., Zhang Z.J., Chen X.J., Xu K.Z. How many uracil tautomers there are? Density functional studies of stabylity ordering of tautomers // Chem. Phys. 1999. -V. 242, № 2. — P. 217−225.
- Civcir P.U. A theoretical study of tautomerism of cytosine, thymine, uracil and their 1-methyl analogues in the gas and aqueous phases using AMI and PM3 // J. Mol. Struct. (Theochem) 2000. -V. 532, № 1−3. — P. 157−169.
- Yekeler H. Ab initio study of tautomerism of 2-thiouracil in the gas phase and in solution // J. Comput. Aided Mol. Des. -2000. -V. 14, № 3. P. 243−250.
- Marino Т., Russo N., Sicilia E., Toscano M. Tautomeric equilibria of 2- and 4-thiouracil in gas phase and solvent: a density functional study // Int. J. Quantum Chem. 2001. -У. 82, № 1. — P. 44−52.
- Kryachko E.S., Nguen M.T., Zeegers-Huyskens T. Theoretical study of tautomeric forms of uracil. 1. Relative order of stabilities and their relation to proton affinities and deprotonation enthalpies //J. Phys. Chem. A. 2001. -V. 105,№ 8.-P. 1288−1295.
- Kryachko E.S., Nguen M.T., Zeegers-Huyskens T. Theoretical study of uracil tautomers. 2. Interaction with water // J. Phys. Chem. A. 2001. -V. 105, № 10.-P. 1934−1943.
- Yekeler H., Ozback D. Concerning the solvent effect in the tautomerism of uracil, 5-fluorouracil, and thymine by density-functional theory and ab initio calculations // J. Mol. Model. 2001. -V. 7, № 4. — P. 103−111.
- Susi H., Ard J.S. Vibrational spectra of nucleic acid constituents. I. Planar vibrations of uracil // Spectrochim. Acta. — 1971. -V. 27A, № 9. — P. 15 491 562.
- Beetz C.P. Jr., Ascarelly G. The low frequency vibrations of pyrimidine and purine bases // Spectrochim. Acta. 1980. -V. 36A, № 3. — P. 299−313.
- Bandekar J., Zundel G. Normal coordinate analysis treatment of uracil in solid state // Spectrochim. Acta. 1983. -V. 39A, № 4. — P. 343−355.
- Szczesniak M., Nowak M.J., Rostovska H. et. al. Matrix isolation studies of nucleic acid constituents. I. Infrared spectra of uracil monomers // J. Am. Chem. Soc. 1983. -V. 105, № 19. — P. 5969−5976.
- Barnes A.J., Stuckey M.A., Le Gall L. Nucleic acid bases studied by matrix isolation vibrational spectroscopy: uracil and deuterated uracils // Spectrochim. Acta. 1984. -V. 40A, № 5. — P. 419−431.
- Kasende O., Zeegers-Huyskens T. Infrared spectra of protonated pyrimidine derivatives in the solid state // Spectrosc. Lett. 1984. -V. 17, № 12. — P. 783 801.
- Wojcik M.J., Rostowska H., Szczepaniak K., Person W.B. Vibrational resonances in infrared spectra of uracils // Spectrochim. Acta. 1989. -V. 45A, № 4. — P. 499−502.
- Viant M.R., Fellers R.S., McLaughlin R.P., Saykally R.J. Infrared laser spectroscopy of uracil in a pulsed slit jet // J. Chem. Phys. 1995. -V. 103, № 21.-P. 9502−9505.
- Wittenburg E. Alkyl- und silyl derivate des thymins // Chem. Ber. 1966. -V. 99,№ 7.-P. 2380−2390.
- Nowak M.J. IR matrix isolation studies of nucleic acid constituents: the spectrum of monomeric thymine // J. Mol. Struct. 1989. -V. 193. — P. 35−49.
- Wojcik M.J. Medium-frequency raman spectra of crystalline uracil, thymine and their 1-methyl derivatives // J. Mol. Struct. 1990. -V. 219. — P. 305−310.
- Ivanov A.Y., Plochotnichenko A.M., Radchenco E.D., Sheina G.G., Blagoi Y.R. FTIR spectroscopy of uracil derivatives isolated in Kr, Ar and Ne matrices: Matrix effect and Fermi resonance // J. Mol. Struct. 1995. -V. 372, № 2−3.-P. 305−310.
- Gupta S.R., Seema K., Jetley U.K., Sharma S.D. Vibrational spectral studies of substituted uracils // Sci. Phys. Sci. 1991. -V. 3, № 1.- P. 40−44.
- Dobrosz-Teperek K., Zwierchowska Z., Lewandowski W. et al. Vibrational spectra of 5-halogenouracils. Part II solids // J. Mol. Struct. — 1998. -V. 471, № 1−3.-P. 115−125.
- Rai J.N. Vibrational spectra of 6-azauracil and 5-fluorouracil // Ind. J. Phys. B. 1983. -V. 57B, № 3. — P. 241−245.
- Rai J.N. Vibrational Raman spectra of some substituted uracils // Proc. Indian Acad. Sci., Chem. Sci. 1990. -V. 102, № 5. — P. 687−691.
- Степаньян С.Г., Радченко Е. Д., Шеина Г. Г., Благой Ю. Р. Конформационный анализ 5-замещенных урацилов /У Биофизика. 1989. -Т.34, № 5. — С. 753−757.
- Stepanyan S.G., Smorygo N.A., Sheina G.G. et al. Studies of vibrational spectra of fluorothymine and its methyl derivatives // Spectrochim. Acta. -1990. -V. 46A, № 3. P. 355−361.
- Hernaz A., Billes F., Bratu I., Navarro R. Vibrational analysis and spectra of orotic acid//Biopolymers. 2000. -V. 57, № 3. — P. 187−198.
- Гусакова Г. В., Кульбида А. И., Плехова Г. Н., Смолянский A.JI. ИК-спектры и протоноакцепторная способгость диметилурацила и его галогензамещенных // Ж. прикл. спектроск.- 1987. -Т.46, № 4. С. 598 603.
- Сморыго Н.А., Ивин Б. А. Исследования в ряду пиримидинов. XXI. Расчет нормальных колебаний замещенных урацилов // ХГС. 1975. № 1.-С. 105−113.
- Сморыго Н.А., Ивин Б. А. Исследования в ряду пиримидинов. XX. Расчет нормальных колебаний урацила и его дейтеропроизводных // ХГС.-1975. № 1.-С. 98−104.
- NishimuraY., Tsuboi М., Kato S., Morokuma К. In plane vibrational modes of the uracil molecule from ab-initio MO calculations // J. Am. Chem. Soc. -1981.-V. 103, № 6. -P. 1354−1358.
- Harsannyi L., Csaszar P. Theoretical force field and vibrational spectrum of uracil by the CNDO/2 force method // Acta Chim. Hung. 1983. -V. 113, № 3. — P. 257−278.
- Chin S., Scott I., Szczepaniak K., Person W.B. Matrix isolation studies of nucleic acid constituents. 2. Quantative ab initio prediction of the infrared spectrum of in-plane modes of uracil // J. Am. Chem. Soc. 1984. -V. 106, № 12.-P. 3415−3422.
- Harsanyi L., Csaszar P., Csaszar A., Boggs J.E. Interpretation of the vibrational spectra of matrix isolated uracil from scaled ab initio quantum mechanical force fields // Int. J. Quantum Chem. 1986. -V. 29, № 4. — P. 799−815.
- Fan K., Boggs J.B. Analysis of the vibrational spectra of 1-methyluracil and its isotopic derivatives by ab initio calculations // Theochem. 1986. -V. 32, № 3−4.-P. 283−303.
- Bondekar J. Dipole moments derivatives and their orientations in uracil, an ab initio study // Spectrosc. Lett. 1989. -V. 22, № 2. — P. 173−182.
- Piskorz P .J., Wojcik M.J. Theoretical analysis of the Vn-h IR spectral band of crystalline uracil //J. Mol. Struct. 1991. -V. 241, № 1. — P. 263−272.
- Gould I.R., Vincent M.A., Hillier I.H. A theoretical study of the infrared spectrum of uracil // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1992. № 1. -P. 69−71.
- Szczepaniak K., Person W.B., Lesczynsky J., Kwiatkowski J.S. Matrix isolation and DFT quantum mechanical studies of vibrational spectra of uracil and its methylated derivatives // Pol. J. Chem. A. 1998. -V. 72, № 2. — P. 402−420.
- Bencivenni L., Ramondo F., Pieretti A., Sauna N. On the hydrogen bonding in uracil: its effect on the vibrational spectrum // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2.-2000.№ 8.-P. 1685−1693.
- Les A., Adamovicz L., Nowak M.J., Lapinski L. The infrared-spectra of matrix-isolated uracil and thymine an assignment based on new theoretical calculations // Spectrochim. ActaPt. A — Molec. Biomolec. Spectr. — 1992. -V. 48, № 10.-P. 1385−1395.
- Florian J., Hrouda V. Scaled quantum-mechanical force-fields and vibrational spectra of solid state nucleic acid constituents. 5. Thymine and uracil // Spectrochim. Acta Pt. A Molec. Biomolec. Spectr. — 1993. -V. 49, № 7. — P. 921−938.
- Zhang S.L., Michaelian K.H., Loppnov G.R. Vibrational spectra and experimental assignments of thymine and nine of its isotopomers // J. Phys. Chem. A. 1998. -V. 102, № 2. — P. 464−470.
- Zwierchowska Z., Dobrosz-Teperek K. et al. Vibrational spectra of 5-halogenouracils // J. Molec. Struct. 1997. -V. 410, № 1−3. — P. 415−420.
- Fan K., Boggs J.B. Analysis of the vibrational spectrum of 6-methyluracil by ab initio calculations // Theochem. 1990. -V. 65, № 3.4. p. 265−271.
- Степаньян С.Г., Шеина Г. Г., Радченко Е. Д., Благой Ю. П. Молекулярная структура урацила и 5,6-дигидроурацила // Биофизика. 1987. -Т.32, № 3. С. 512−514.
- Жижина Т.П., Олейник Э. Ф. Инфракрасная спектроскопия нуклеиновых кислот // Усп. химии. 1972. -Т.41, № 3. С. 471−511.
- Stewart R.F., Jensen L.H. Redetermination of the crystal structure of uracil. // Acta Crystallogr. 1967. -V. 23, № 6. — P. 1102−1105.
- Green D.W., Mathews F.S., Rich A. Crystal and molecular structure of N-methyluracil // J. Biol. Chem. 1962. -V. 237, № 19. — P. 3573−3575.
- Kvick A., Koetzle T.F., Thomas R. Hydrogen bond studies. 89. Neutron diffraction study of hydrogen bonding in 1-methylthymine // J. Chem. Phys. -1974. -V. 61, № 7. P. 2711−2719.
- Hawkinson S.W. l-Metyl-4-thiouracil // Acta Crystallogr., Sect. B. 1975. -V. B31,№ 8. — P. 2153−2156.
- Destro R., Marsh R.E. Crystal structure of 6-methyluracil-5-acetic acid // Acta Crystallogr., Sect. B. 1972. -V. 28, № 10. — P. 2971−2977.
- Parthasarathy R., Srikrishnan T. A new pattern of hydrogen bonding between perpendicular bases in the crystal structure of 5-nitro-6-methyluracil // Acta Crystallogr., Sect. B. 1977. -V. B33, № 6. — P. 1749−1753.
- Bolton W. The crystal structure of anhydrous barbituric acid // Acta Crystallogr. 1963. -V. 16. — P. 166−173.
- Shibata M., Takinaka A., Sasada Y. Structure of 1-(2-hydroxyethyl) uracil // Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 1985. -V. C41, № 10. -P. 1499−1500.
- Shefter E. X-ray structure analysis of the disulfide from l-methyl-5-mercaptouracil // J. Chem. Soc. B. 1970. № 5. — P. 903−906.
- Verschoor G.C., Keulen E. Electron density distribution in cyanuric acid. I. X-ray diffraction study at low temperature // Acta Crystallogr., Sect. B. -1971.-V. 27, № l.-P. 134−145.
- Fallon L. Crystal and molecular structure of 5-fluorouracil // Acta Crystallogr., Sect. B. 1973. -V. 29, № 11. — P. 2549−2556.
- Shefter E. Mautner H.G. The crystal and molecular structure of 2,4-dithiouracil // J. Am. Chem. Soc. 1967. -V. 89, № 5. — P. 1249−1253.
- Shefter E., James M.N.G., Mautner H.G. Crystal structure of 2,4-diselenouracil // J. Pharm. Sci. 1966. -V. 55, № 6. — P. 643−644.
- Craven B.M. The crystal structure of 5-nitrouracil monohydrate // Acta Crystallogr. 1967. -V. 23, № 3. — P. 376−383.
- Reeke G.N. Jr., Marsh R.E. The crystal structure of 5-ethyl-6-methyluracil // Acta Crystallogr. 1966. -V. 20, № 6. — P. 703−708.
- Kou W.W.H., Parthasarathy R. 6-methyl-5,6-dihydrouracil, a highly disordered structure // Acta Crystallogr., Sect. B. 1977. -V. B33, № 3. — P. 934−936.
- Banerjee A., Dattagupta J.K., Saenger W., Rabczenko A. 1,3-dimethyluracil: a crystal structure without hydrogen bonds // Acta Crystallogr., Sect. B. -1977.-V. B33,№ l.-P. 90−94.
- Rohrer D.C. Sundaralingam M. Stereochemistry of nucleic acids and then-constituents. VI. Crystal structure and conformation of dihydrouracil: a minor base of transfer-ribonucleic acid // Acta Crystallogr., Sect. B. — 1977. -V. B33, № 6. P. 1749−1753.
- Gerdil R. The crystal structure of thymine monohydrate // Acta Crystallogr. -1961.-V. 14.-P. 333−344.
- Ginell S.L., Parthasarathy R. Interaction of water molecules between pyrimidine bases. Crystal structure of l-methyl-5-nitrouracil monohydrate // Biochim. Biophys. Acta. 1981. -V. 656, № 1. — P. 40−44.
- Venkatasubramanian K., Mojeste R.J., Trefonas Z.M. Crystal and molecular structure of 6-oxodihydrouracil // J. Heterocycl. Chem. 1975. -V. 12, № 4. -P. 699−701.
- Furberg S., Jensen L.H. The crystal structure of dihydrothymine // J. Am. Chem. Soc. 1968. -V. 90, № 2. — P. 470−474.
- Bolton W. The crystal structure of anhydrous dilituric acid // Acta Crystallogr. 1963. -V. 16, № 6. — P. 950−956.
- Mizuno H., Morita K., Fujiwara Т., Tomita K. Crystal and molecular structure of l-methyl-5-bromouracil and some structural considerations of the mutation mechanism // Chem. Lett. 1972. — № 10. — P. 965−968.
- Tsukinara Т., Ashida Т., Kakudo M. Crystal structure of 1-ethyl-5-bromouracil. I. Crystal structure of the form I crystal of 1-ethyl-5-bromouracil //Bull. Chem. Soc. Jap. 1972. -V. 45, № 3. — P. 905−908.
- Craven B.M., Sabine T.M. 5-Hydroxyl configuration of dialuric acid monohydrate by neutron crystal structure determination // Acta Crystallogr., Sect. B. 1969. -V. 25, № 10. — P. 1970−1978.
- Strenglanz H., Freeman G.R., Bugg C.E. Crystal structure of 5-iodouracil // Acta Crystallogr., Sect. B. 1975. -V. B31, № 5. — P. 1393−1395.
- Singh P., Hodgson D.J. Aza analogs of nucleic acid constituents. IV. Crystal and molecular structure of 6-azauracil // Acta Crystallogr., Sect. B. 1974. -V. 30, № 6.-P. 1430−1435.
- Swaminathan S., Craven B.M. Alloxan-electrostatic properties of an unusual structure from x-ray and neutron diffraction // Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1985. -V.B41, № 2. — P. 113−122.
- Хоменко В.Г., Миткевич B.B., Суходуб Л. Ф. Кристаллическая структура двух метилпроизводных урацила с С-Н—О водородными связями // Докл. АН УССР. 1986. — № 10. — С. 34−37.
- Sobel Н.М., Tomita K.I. The crystal structures of solts of methylated purines and pyrimidines. III. 1-Methyluracil hydrobromide // Acta Crystallogr. -1964. -V. 17, № 2. P. 122−126.
- Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы -Новосибирск: Наука, 1998 236 с.
- Масунов А.Э., Грищенко С. И., Зоркий П. М. Влияние специфических межмолекулярных взаимодействий на кристаллическую структуру, производные и аналоги урацила // Ж. физ. химии. 1993. -Т.67, № 2. С. 221−239.
- Семенова Е.А., Дьяченко С. А., Бочков Д. Н., Сморыго Н. А., Ивин Б. А. Комплексные соединения Pt(II) с метальными производными 5-аминоурацила// Коорд. химия. 1990. -Т. 16, № 12. С. 1678−1682.
- Леонидов Н.Б., Зоркий П. М., Масунов А. Э. и др. Строение и бионеэквивалентность полиморфных форм метилурацила // Ж. физ. химии. 1993. -Т.67, № 12. — С. 2464−2468.
- Jonas J., Gut J. Nucleic acid components and their analogues. XII. Electronic absorption spectra of 6-azauracil and related compounds // Collect. Chechosl. Chem. Commun. 1961. -V. 26, № 12. — P. 2155−2163.
- Katrizky A.R., Warring A, J. Tautomeric azines. Part I. The tautomerism of 1-methyluracil and 5-bromo-l-methyluracil // J. Chem. Soc. 1962. № 5. — P. 1540−1544.
- Миронов В.А., Янковский С. А. Спектроскопия в органической химии. -М.: Мир, 1981-С. 521−541.
- Иоффе Б.В., Костиков P.P., Разин В. В. Физические методы определения строения органических молекул. Д.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1976-С. 90−93.
- Wempen I., Fox J.J. Spectrophotometric studies of nucleic acid derivatives and related compounds. VI. On the structure of certain 5- and 6-halogenouracils and cytosines // J. Am. Chem. Soc 1964. -V. 86, № 12. — P. 2474−2477.
- Wittenburg E. Untersuchung der tautomeren structur von thymin und seinen alkylderivaten mit hilfe von UV-spectren // Chem. Ber- 1966. № 7. P. 2391−2398.
- Vaz J.L.L., Atber Т., Albourine A., PetitRamel M. Compared deprotonation of uracil, thymine, isobarbituric acid, isoorotic acid and 5-halogeno- uracil in a wide pH range // Analusis. 1996. -V. 24, № 7. — P. 303−306.
- Nakanishi K., Suzuki N., Yamakari F. Ultraviolet spectra of N-heterocyclic systems. I. The anions of uracils// Bull. Chem. Soc. Jpn. 1961. -V. 34, № 1. -P. 53−57.
- Shapiro R., Kang S. Buffer-catalyzed tautomerism of uracil monoanions // Biochim. Biophys. Acta. 1971. -V. 233, № 1. — P. 1−4.
- Tomasz M., Chambers R.W. Chemistry of pseudouridine. VII. Selective cleavage of polynucleotides containing pseudouridilic acid residues by aunique photochemical reaction I I Biochemistry. 1966. -V. 5, № 2. — P. 773 782.
- Рапапорт Л.И. Таутомер1я у ряду фармацевтичных препаратов похщних шр1мщину // Фармацевтичний ж. 1972. -№ 4, — С. 14−19.
- Lippert В. Uracil and thymine monoanions in solution: differentation of tautomers by laser raman spectroscopy П J. Raman. Spectrosc 1979. -V. 8, № 5. — P. 274−278.
- Undheim K., Gacek M. Some derivatives of 5-fluoropyrimidine // Acta Chem. Scand.- 1969. -V. 23, № 2. P. 294−299.
- Kokko J.P., Goldstein J.H., Mandell L.A. A nuclear magnetic resonance investigation of tautomerism and substituent effects in some pyrimidines and related nucleosides // J. Am. Chem. Soc.- 1961. -V. 83, № 13. P. 29 092 911.
- Kokko J.P., Mandell L., Goldstein J.H. An n.m.r. investigation of proton mobility in substuted uracils // J. Am. Chem. Soc 1962. -V. 84, № 6. — P. 1042−1047.
- Khetrapal C.L., Kunwar А. С/NMR spectra of oriented biologically important molecules. The structure and the internal rotation in N, N-dimethyluracil // J. Phys. Chem. 1982. -V. 86, № 24. — P. 4815−4817.
- Benoit R.L., Frechette M. Proton and carbon-13 nuclear magnetic resonance and ultraviolet studies of the protonation of cytosine, uracil, thymine and related compounds // Can. J. Chem. 1986. — V. 64, № 12. — P. 23 482 352.
- Jovanovic B.Z., Todic Z.D., Muskatirovic M.D., Pesic M.B., Bogdanovic S.I. *H N.M.R. spectra of some 5-substituted-3-isopropyl-6-methyl uracils // J. Molec. Struct. 1988. -V. 174, № 1−2. — P. 281−284.
- Drohat A.C., Stivers J.T. NMR evidence for an unusually low N1 pKa for uracil bound to uracil DNA glycosylase: implications for catalysis // J. Am. Chem. Soc.- 2000. -V. 122, № 8. P. 1840−1841.
- Tarpley A.R.Jr., Goldstein J.H. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of uracil, thymine and the 5-halouracils // J. Am. Chem. Soc 1971.-V. 93,№ 15.-P. 3573−3578.
- Ellis P.D., Dunlap R.B., Pollard A.L., Seidman K., Gardin A.D. Carbon-13 nuclear magnetic resonance of 5-substituted uracils // J. Am. Chem. Soc.— 1973. -V. 95, № 13. P. 4398−4403.
- Jovanovic B.Z., Todic Z.D., Vajs V.E., Pesic M.B., Bogdanovic S.I. 13C N.M.R. spectra of some 5-substituted-3-isopropyl-6-methyl uracils // J. Molec. Struct. 1990. -V. 219, № 1−3. — P. 317−322.1 Я
- Tejeira M., Uriarte E. С NMR spectral assignments of some cyclopentyluracils and 5-halouracils // Magn. Res. Chem. 1997. -V. 35, № 5. — P. 348−349.
- Bednarek E., Dobrowolski J.C., Dobrosz-Teperek K. et al. Theoretical and experimental ^ 13C, 15N, and 170 NMR spectra of 5-nitro, 5-amino, and 5-carboxy uracils // J. Molec. Struct. 1999. -V. 482−483. — P. 333−337.
- Bednarek E., Dobrowolski J.C., Dobrosz-Teperek K. et al. Theoretical and experimentalH, 13C, 15N, and 170 NMR chemical shifts for 5-halogenouracils // J. Molec. Struct. 2000. -V. 554, № 2−3. — P. 233−243.
- Burgar M.I., Ohowan D., Fiat D. Oxygen-17 and nitrogen-14 spectroscopy of oxygen-17-labeled nucleic acid bases Bednarek E., Dobrowolski J.C.,-t 1 Л Iff 1
- Dobrosz-Teperek K. et al. Theoretical and experimental H, C, N, and О NMR spectra of 5-nitro, 5-amino, and 5-carboxy uracils // Org. Magn. Reson. 1982. -V. 20, № 3. — P. 184−190.
- Chandrasekaran S., Wilson W.D., Boykin D.W. Oxygen-17 NMR studies on 5-substituted uracils // J. Org. Chem. 1985. -V. 50, № 6. — P. 829−831.
- DeMember J.R., Wallace F.A. Uracil and its interaction with silver ion in aqueous alkaline media // J. Am. Chem. Soc. 1975. -V. 97, № 21. — P. 6240−6245.
- Штыков С.Н., Паршина Е. В. Кето-енольная таутомерия в мицеллярных растворах поверхностно-активных веществ // Ж. физ. химии. 1994. -Т.68, № 1, 114−118.
- Штыков С.Н., Паршина Е. В., Бубело В. Д. Таутомерное равновесие дикетонов в мицеллярных растворах поверхностно-активных веществ // Ж. аналит. химии. 1994. -Т.49, № 5,469−472.
- Beak P., Covington J.B., Smith S.G. Structural studies of tautomeric systems: the importance of association for 2-hydroxypyridine 2-pyridone and 2-mercapto pyridine — 2-thiopyridone // J. Am. Chem. Soc. — 1976. -V. 98, № 25. — P. 8284−8286.
- Shugar D., Szczepaniak K. Tautomerism of pyrimidines and purines in the gas phase and in low-temperature matrixes, and some biological implications // Int. J. Quantum. Chem. 1981. -V. 20, № 2. — P. 573−585.
- Szerminski R., Kuczera K., Rostowska H., Nowak M.J., Szczepaniak K. Autoassociates and tautomerism of 2-oxo-5-halogenopyrimidines: theoretical and experimental investigations // J. Molec. Struct. 1986. -V. 140, № 3−4. -P. 235−251.
- Kuczera K., Szczesniak M., Szczepaniak M. Calculation of the vibrational spectra of cytosine derivatives by the CNDO/2 force method. Part II. Planar vibrations of 5-fluorocytosine // J. Molec. Struct. 1988. -V. 172, № 1. — P. 89−99.
- Novak M.J., Szczepaniak K., Barski A., Shugar D. Tautomeric equilibria of 2(4)-monooxopyrimidines in the gas phase, in low-temperature matrixes and in solution // J. Molec. Struct. 1980. -V. 62, № 1. — P. 47−69.
- Person W.B., Szczepaniak K. et al. Tautomerism of nucleic acid bases and the effect of molecular interactions of tautomeric equilibria // J. Molec. Struct. -1989. -V. 194, №. P. 239−258.
- Альберт А., Сержент E. Константы ионизации кислот и оснований. М.: Химия, 1964.- 180 с.
- Taqui Khan M.M., Satyanarayana S., Jioti M.S., Lincoln C.A. Termodynamic quantities associated with interaction of thymine, uracil, cytosine, adenine and hypoxanthine with metals ions I J Indian J. Chem. 1983. -V. 22, № 5. — P. 357−363.
- Jonas J., Gut J. Nucleic acid components and their analogues. XVI. Dissociation constants of uracil, 6-azauracil and related compounds // Collect. Chechosl. Chem. Commun. 1962. -V. 27, № 3. — P. 716−723.
- Wempen I., Duschinsky R., Kaplan L., Fox J.J. Thiation of nucleosides. IV. The synthesis of 5-fluoro-2'-deoxycytidine and related compounds // J. Am. Chem. Soc. 1961. -V. 83, №. — P. 4755−4766.
- Физические методы в химии гетероциклических соединений / Под ред. Катрицкого А. Р. -М.: Химия, 1966. С.40−44, 95.
- Jang Y.H., Sowers L.C. et al. First principles calculation of pKa values for 5-substituted uracils // J. Phys. Chem. A. 2001. -V. 105, № 1. — P. 274 280.
- Катрицкий A.P. Ароматичность и таутомерные равновесия гетероциклов // ХГС. 1972. № 8. — С. 1011−1026.
- Кочетков Н.К., Будовский Э. Н., Свердлов Н. А., Турчинский М. Ф., Шибанов В. Н. Органическая химия нуклеиновых кислот М.: Химия, 1970. С. 167−169.
- Shmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A. et al. The general atomic and molecular electronic structure system // J. Comput. Chem. 1993. -V. 14, № l.-P. 1347- 1354.
- Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B. et al. Gaussian 98, Revision A.3- Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998.
- Curtiss L.A., Raghavachari K., Pople J.A. Gaussian-2 theory using reduced Moller-Plesset orders // J. Chem. Phys. 1993. -V. 98, № 2. — P. 12 931 298.
- Казицина Л.А., Куплецкая Н. Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971. — С. 33,35,244.
- Браун Д., Флойд А., Сейнсбери М. Спектроскопия органических веществ М.: Мир, 1992. — 300 с.
- Pretsch Е., Seibl J., Simon W., Clerk Т. Tables of spectral data for structure determination of organic compounds Berlin-Heidelburg-New-York-Tokyo-Hong Kong: Springer-Verlag, 1983. -P. C.15, C.155, C.211.
- Хурсан С.Jl. Квантово-химические неэмпирические расчеты энтальпий образования и гидрирования иминов // Ж. физ. химии 2002. -Т. 76, № 3. — С. 481−487.
- Lias G.G., Liebman J.F., Levin R.D., Kafafi S.A. NIST Standart Reference Database 19A. Positive Ion Energetics. Version 2.02. National Institute of Standarts and Technology, Gaithersburg, MD 20 899, January 1994.
- Mallard W.G., Linstrom P.J. Nist Chemistry WebBook, NIST Standart Reference Database Number 69, National Institute of Standarts and Technology, Gaithersburg, MD 20 899, February 2000.
- Gurvich L.V., Vegts I.V., Alcock C.B. Thermodynamic properties of individual substances. New York: Hemisphere Pub. Co., 1989. — 578 p.
- Рабинович B.A., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. С.-Пб.: Химия, 1994. — С. 179.102
- Dinan F., Minnemeyer H.J., Tiekelman H. An investigation of the ortho-Claisen Rearrangement in pyrimidines // J. Org. Chem. 1963. -V. 28, № 4 -P. 1015−1018.