Naslov
Mehanizam reakcije kloriranja 5-fluorouracila
(The reaction mechanism of the 5-fluorouracil chlorination)

Autori
Tandarić, Tana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Farmaceutsko-biokemijski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
08.03

Godina
2016

Stranica
71

Mentor
Vrček, Valerije

Ključne riječi
5-flurouracil ; hipoklorasta kiselina ; NMR spektroskopija ; računalna kemija
(5-fluorouracil ; hypochlorous acid ; NMR spectroscopy ; computational chemistry)

Sažetak
Pojava lijekova u okolišu u posljednjih je dvadesetak godina postala goruća ekološka tema. Jedan od takvih farmaceutika je 5-fluorouracil (5-FU), antimetabolit koji se nalazi u okolišu u koncentracijama i do 63 ng/L. Eksperimentalno je pokazano da se tijekom postupka kloriranja, koji predstavlja jednu od najučestalijih metoda obrade otpadnih voda, 5-FU pregrađuje u klorhidrinski produkt 3a. Strukturne karakteristike dobivenog spoja određene su 1H, 19F i 13C NMR spektroskopijom. Kvantnokemijskim metodama istražen je reakcijski mehanizam kloriranja 5-FU. Korišten je M062X funkcional uz 6-311+G(d) bazni skup. Solvatacijski efekti opisani su implicitnim SMD solvatacijskim modelom, te korištenjem optimalnog broja eksplicitnih molekula otapala (H2O). Pokazano je da dolazi do kloriranja na C5 položaju u pirimidinskom prstenu 5-FU. Dvostupanjska reakcija u kojoj u prvom koraku dolazi do adicije Cl+ na anion 1-N1, uz nastanak iminskog intermedijera 4, određena je kao najvjerojatniji reakcijski mehanizam. Energijska barijera za reakciju adicije kloronijevog iona (preko prijelaznog stanja TSI) iznosi 106, 8 kJ/mol. U drugom reakcijskom koraku dolazi do adicije vode na iminski intermedijer (deltaGǂ = 26, 7 kJ/mol) uz nastanak klorhidrinskog produkta 3a. Rezultati dobiveni kvantno-kemijskim metodama u skladu su s eksperimentalno dobivenim podacima. Dobiveni rezultati ključni su za poznavanje ekološke sudbine 5-FU.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija

POVEZANOST RADA