Введение к работе
Актуальность работы. Интерес к проблеме окисления пиримидиновых оснований возрастает с каждым годом и связан с необходимостью понимания процессов разрушения и восстановления ДНК, синтеза маркеров окислительного стресса.
Из литературы известно, что в качестве окислителей пиримидиновых оснований использовали перманганат калия, пероксосульфат натрия, пероксид водорода, озон, гидроксильные радикалы. Как правило, окисление протекает в жестких условиях, характеризуется широким набором и низкими выходами продуктов. Поэтому поиск окислительных систем «мягкого» и селективного действия является актуальным. В последние десятилетия внимание исследователей направлено на моделирование ферментативных систем, осуществляющих гидроксилирование органических соединений в мягких условиях с исключительной селективностью и высокими скоростями. Производные урацила имеют несколько донорных центров, способных образовывать координационные соединения с ионами металлов переменной валентности. Их участие в модельных ферментативных системах возможно как в качестве лигандов, так и субстратов. Изучение окислення 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в присутствии солей двухвалентной меди позволит понять процессы, протекающие in vivo с участием молекулярного кислорода и комплексов металлов переменной валентности с биомолекулами.
Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИОХ УНЦ РАН по темам: «Реакционная способность низкомолекулярных биорегуляторов при комплексообразовании и сольватации с d- и f-металлами и фармаконами» (номер государственной регистрации 0120.0500676) и «Гомо- и гетерофункциональ-ные соединения в комплексообразовании с металлами и фармаконами» (номер государственной регистрации 0120.0 801446), при финансовой поддержке Программы №7 ОХНМ РАН «Химия и физикохимия супрамолекулярных систем и атомных кластеров» и Программы Президиума РАН (8-П) «Развитие методологии органического синтеза и создание соединений с ценными прикладными свойствами» проект «Разработка метода окислительной трансформации кислород и азотсодержащих функциональных групп углеводов и нуклеиновых оснований».
Цель работы. Изучение окислительной трансформации 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в водных растворах в присутствии хлорида меди(И), гидроксильными и пероксильными радикалами.
Научная новизна и практическая ценность. Впервые с количественным выходом получен 5,5,6-тригидрокси-6-метшширимидин-2,4-дион окислением 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в присутствии хлорида ме-ди(11). Структура продукта установлена методами рентгено-структурного анализа, спектроскопии С ЯМР- и хроматомасс-спектрометрии. Определено влияние природы иона металла, соотношения реагентов, температуры на скорость окисления 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом. На основании изучения состава образующегося комплекса 5-гидрокси-6-метилурацила с ионом Cu(II), количества поглощенного кислорода, квантовохимических расчетов и литературных данных предложен механизм реакции, включающий фиксацию и активацию кислорода на комплексе, образование гидроксильных радикалов, которые с диффузионной константой скорости гидроксилируют С(5) = С(6) двойную связь урацила
Впервые идентифицированы продукты и определена константа скорости реакции пероксильных радикалов, генерируемых при термическом распаде АИБН с 5-гидрокси-6-метилурацилом.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на VIII и IX Международных семинарах по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, 2006, 2008), на Всероссийской конференции лауреатов Международного благотворительного научного фонда им. К.И. Замараева «Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа» (Новосибирск, 2007), на IV Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов (Ростов-на-Дону, 2007).
Публикации. По результатам исследований опубликованы 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК и тезисы 5 докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащей 203 наименования. Диссертация изложена на 98 стр., содержит 14 таблиц и 40 рисунков.
![Агрегационное поведение и реакционная способность производных фенолов, каликс[4]резорцинаренов, их комплексов с медью (II) и лантаном (III) в водно-органических и мицеллярных растворах](/i/i/4490/49421.png "Агрегационное поведение и реакционная способность производных фенолов, каликс[4]резорцинаренов, их комплексов с медью (II) и лантаном (III) в водно-органических и мицеллярных растворах Рыжкина Ирина Сергеевна")