hrvatski

Reakcijski mehanizam transaciliranja ferocenoil-purina. Računalna studija

Ferocenoil-purini su organometalni spojevi koji sadrže redoks aktivni ferocenski sustav i nukleobazu. Reakcijom purinskog aniona i ferocenoil-klorida nastaju dva izomera, N7 i N9, čiji udio ovisi o C6-supstituentu purinskog prstena. U polarnim aprotičnim otapalima kao što su DMSO i DMF dolazi do spontanog transaciliranja oba izomera do uspostave ravnotežnog stanja. Reakcijski mehanizam transaciliranja ferocenoil-purinskih derivata u DMSO (Slika 1.) istražen je računalnim metodama: kvantno-kemijskim (DFT model) pristupom i simulacijama molekulske dinamike (MD). Transferocenoiliranje započinje nukleofilnim napadom molekule DMSO na karbonilnu skupinu u N7 (ili N9) položaju nakon čega slijedi transfer acilne skupine prema SN2 mehanizmu. DFT metodom locirane su stacionarne točke (minimumi i prijelazna stanja), a uvođenje dviju eksplicitnih molekula DMSO provedeno je stohastičkom procedurom. Izračunate energijske barijere za transferocenoiliranje kod adenina i 6-metilpurina na SMD-M06L/6-311+G(d, p)/SDD razini iznose ΔGcalc = 107, 9 kJ/mol i ΔGcalc = 108, 2 kJ/mol te su u dobrom slaganju s eksperimentalno dobivenim vrijednostima (ΔGexp ≈ 104 i 112 kJ/mol). Eksperimentalne vrijednosti energijskih barijera određene su kinetičkim mjerenjima pomoću NMR spektroskopije. Za O- i NH-benzilne derivate očekivane su više energijske barijere kao posljedica steričkog ometanja C6-supstituenta. Rezultati dobiveni MD simulacijama pokazuju postojanost vodikove veze između N7-C=O i C6-NH-CH2Ph te C6-NH2 koje povećavaju elektrofilnost karbonilnog ugljika i tako ubrzavaju reakciju, kao i statistički učestalije pojavljivanje molekule DMSO-a u blizini reaktivnog karbonilnog ugljika u slučaju NH-CH2Ph derivata.

ferocenoil-purinski konjugati ; transaciliranje ; računalna studija ; DFT model ; molekularna dinamika

nije evidentirano