Окислительные превращения 5- гидрокси-6- метилурацила под действием молекулярного кислорода в присутствии хлорида меди(II), гидроксильных и пероксильных радикалов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

НУГУМАНОВ ТИМУР РИМОВИЧ

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 5-ГИДРОКСИ-6-МЕТИЛУРАЦИЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА В ПРИСУТСТВИИ ХЛОРИДА МЕДИ(И), ГИДРОКСИЛЬНЫХ И ПЕРОКСИЛЬНЫХ РАДИКАЛОВ

02.00.04-Физичсская химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

химических наук

Уфа-2009 п

О 9 АПР 2009

003466577

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте органической химии Уфимского научного центра Российской академии наук.

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор Муринов Юрий Ильич

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Хурсан Сергей Леонидович

доктор химических наук, профессор Борисов Иван Михайлович

Ведущая организация: УРАН Институт органического синтеза

им. И.Я. Постовского УрО РАН (г. Екатеринбург)

Защита диссертации состоится 24 апреля 2009 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 002.004.01 в Учреждении Российской академии наук Институте органической химии Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, Башкортостан, г. Уфа, проспект Октября, 71, E-mail: chemorg@anrb.ru. телефакс (347) 2356066.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке УНЦ РАН. Автореферат диссертации разослан il марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук, профессор

Ф.А. Валеев

Общая характеристика работы

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 гидроксшшрование 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 окисления 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 н практическая ценность. Впервые с количественным выходом получен 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-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.

Основное содержание работы 1. Окисление 5-гидрокси-6-метилурацнла кислородом в присутствии солен металлов переменной валентности

Изучение окисления 5-гидрокси-6-метилурацила (1) молекулярным кислородом проводили в присутствии солей металлов переменной валентности (хлориды нике-ля(П), кобальта(П), марганца(И), цинка(И) и меди(Н)).

При взаимодействии 1 в водных растворах с кислородом воздуха в присутствии перечисленных солей по данным ВЭЖХ и УФ-спекгроскопии происходит его расходование. В качестве примера на рис.1 приведено изменение спектра поглощения 1 в присутствии хлорида меди(П).

А., нм

Рис. I. Изменение УФ спектра 5-гидрокси-6-метилурацила при взаимодействии с молекулярным кислородом в присутствии хлорида меди(Н) ([¡]о=7-10~4 моль-л'1, [СиС12]о=3.5• 10"4 моль-л"1,. /=0.2 см, вода, 80 °С, 0 - 0 мин, 1 - 3 мин, 2-10 мин, 5-22 мин).

Природа иона металла влияет на скорость расходования 1 (рис.2). Наибольшая начальная скорость реакции наблюдается для хлорида меди(П), в связи с чем даль-

ней шее изучение реакции проводили с использованием СиС12. Следует от метить, что

т-10 2, мин

Рис.2. Кинетические кривые расходования 1 в водных растворах в присутствии хлоридов металлов переменной валентности: 1 - без добавки соли, 2 -№С12,3 - СоС12, 4 -МпС12, 5-2пС12, б-СиС12 ([1]0=М03 моль/л, [МС12]0=5-10"4 моль/л, /=0.1 см, вода, 80 °С)

т-10_3, с

Рис. 3. Кинетические кривые расходования 1 в атмосфере азота (/), воздуха (2), кислорода (3) [1]о=710"4 моль л[СиС12]0=3.5 Ю"4 моль л"', 1=0.2 см, вода, 40 °С).

При постоянной продувке реакционной массы кислородом наблюдается ускорение реакции. При проведении реакции в атмосфере азота окисление 1 не происходит (рис.3). Ион Си(П) не является окислителем, т.к. во время реакции не обнаружено образования иона Си(1).

При добавлении в реакционную массу Трилоиа Б, который образует с Си(П) прочный комплекс, 1 не расходуется. Мы предположили, что влияние ионов Си(Н) на окисление 1 кислородом обусловлено образованием комплекса хлорида меди(П) с 1.

Из зависимости оптической плотности от отношения концентраций хлорида меди(П) и 1 (рис. 4) видно, что комплекс меди(И) с 1 имеет состав 1 : 2.

2 (1) + [Си(Н20)6]2+^=^ [Си(1)2(Н20)2]2+ + 4 Н20

[1] / [СиС12]

Рис. 4. Зависимость оптической плотности растворов от соотношения концентраций 1 и хлорида меди(П) (растворитель - вода, в атмосфере аргона)

Донорные центры лиганда, которые участвуют в образовании донорно-акцелторных связей с ионом меди(Н), установлены методом ,3С ЯМР-отектроскопии (табл. 1).

Таблица 1

Значения химических сдвигов сигналов углерода (м.д.) в спектрах '3С ЯМР 5-гидрокси-6-метилурацила и его комплекса с СиС12 (растворитель ДМСО-с16)

№ атома С 1 2(1)СиС12 1д1

2 149.79 148.49 1.30

4 161.18 159.65 1.53

5 128.18 126.65 1.53

6 131.95 130.59 1.36

7 12.80 11.40 1.40

Наибольшее изменение наблюдается для сигналов 4 и 5 атомов углерода (табл. 1), что связано с координацией иона меди по атомам кислорода карбонильной и гидро-ксильной групп. Вероятно, в координационную сферу иона меди(И), кроме I, входят 2 молекулы растворителя для образования октаэдрического окружения катиона меди.

[СиС12]о-Ю3, моль л"1

Рис. 5. Зависимость начальной скорости расходования 5-гидрокси-6-метилурацила от концентрации хлорида меди(П) ([1]0=1Ю"3 моль-л40 °С, вода)

Зависимость начальной скорости расходования 1 от концентрации хлорида ме-ди(Н) приведена на рис.5.

С повышением концентрации иона меди(И) скорость окисления увеличивается, что, возможно, связано со смещением равновесия реакции в сторону образования комплекса Си(П) с 1.

Кинетические кривые расходования 1 в интервале температур 40 - 80 °С удовлетворительно спрямляются в координатах уравнения первого порядка (рис.6).

Рис. 6. Полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых расходования 5-гидрокси-6-метилурацила при различных температурах ([1]0=7-Ю"4 моль-л'1, [CuCi2]o=3.5-10-4 моль-л /=0.2 см, вода, 1 - 40°С, 2 - 50°С, 3 -60°С, 4 - 70°С, 5 - 80 °С)

Из полулогарифмических анаморфозм были рассчитаны эффективные константы скорости реакции первого порядка (табл.2)

Таблица 2

Температурная зависимость эффективной константы скорости (А^) расходования 5-гидрокси-6-метилурацила([1]0=7-10"4 моль-л [СиС12]о=3.5-10'4 моль-л"1, вода)

т,к 313 323 333 343 353

кэфЛЪ\ с"1 0.28+0.03 0.89+0.05 3.7±0.2 13+2 28+4

Из зависимости эффективной константы скорости реакции от температуры рассчитаны активационные параметры.

Ц = (14±2) - (26±3 ккал-моль'уе, где 6=2.3 ЯТ (Г = 0.997) Для определения количества поглощенного кислорода при окислении 1 в присутствии СиСЬ (40 - 80 °С) использовали универсальную манометрическую установку.

Типичные кинетические кривые изменения количества поглощенного кислорода в ходе реакции приведены на рис. 7.

л Ц

о г

0.6

ю о

«ч О

3 3

О го

0.4

- 0.2

0.0

т-10_3,с

Рис. 7. Кинетические кривые поглощения кислорода при окислении 5-гидрокси-6-метилурацила кислородом в присутствии хлорида меди(Н) (вода, 60°С, 1 - [1]о=8-10"3 моль-л"1, [СиС12]о=4-10"3 моль-л"1, 2 - [1]0=6.67-10'3 моль-л"1, [СиС12]о=6.67-10"3 моль-л"1, 3 - [1]о=6.67-10 3 моль-л"1, [СиС12]о=13.310"3 моль-л"1), 4 - полулогарифмическая анаморфоза кривой 1.

Момент прекращения расходования кислорода соответствует времени исчезновения в УФ-спектре полосы поглощения 1, наблюдаемого в параллельном опыте.

Кинетические кривые расходования кислорода удовлетворительно спрямляются в координатах уравнения первого порядка (рис. 7). Данные о количестве поглощенного кислорода и константы скорости поглощения кислорода приведены в табл. 3.

Таблица 3

Температурная зависимость количества израсходованного кислорода и кон-

станты скорости поглощения кислорода при окислении 5-гидрокси-6-метилурацила в присутствии СиС12 ([1]о=8-10'3 моль-л"', [СиС12]0=4-Ю'3 моль-л"1, вода)

N11/11 Т,К п(02)-Ю5, моль п(1) -105, моль п(02)/п(1) к(Ог)-104, с1

1 313 1.5+0.4 4 0.36±0.09 0.58±0.06

2 323 2.1+0.3 4.8 0.43±0.07 1.7±0.2

3 333 1.9+0.2 4 0.47±0.06 3.5+0.4

4 343 1.9+0.3 4 0.48+0.08 18±0.9

5 353 2.6±0.3 4.8 0.53±0.06 36±4

Из температурной зависимости константы скорости поглощения кислорода (рис. 9) были рассчитаны активационные параметры.

к(0^ = (12±4) - (23+6 ккал-моль'УО, где 0 = 2.3 ЛГ (г2 = 0.981) Из данных, приведенных в табл.3 следует, что на 2 моль исходного 1 расходуется примерно 1 моль кислорода. Увеличение концентрации хлорида меди(И) приводит к ожидаемому увеличению скорости расходования кислорода, при этом количество поглощенного кислорода практически не меняется (табл. 4).

Таблица 4

Зависимость количества и начальной скорости поглощения кислорода при окислении 5-гидрокси-6-метилурацила от концентрации СиС12 (60 °С, вода)

Ип/п [СиСУо-103, моль-л"' [1]о-Ю3, моль-л"' [1]о/ [СиС12] п(02)-Ю5, моль п(02)/ п(1) моль-л "'-с'1

1 3.34 6.67 2 1.9±0.2 0.47±0.06 1.6+0.4

2 6.67 6.67 1 1.7+0.2 0.43+0.05 2.4±0.5

3 13.3 6.67 0.5 1.8±0.4 0.45±0.09 , 2.5±0.5

2. Идентификация продукта окисления 5-гидрокси-6-метилурацнла

Продукт окисления 5-гидрокси-6-метилурацила (бесцветные прозрачные ромбические кристаллы, выход 85%) был идентифицирован на основании данных рент-геноструктурного анализа, ЯМР 13С - и масс-спектрометрии, элементного анализа как 5,5,б-тригидрокси-6-метилпиримидии-2,4-дион (2).

Как известно, гем-диолы являются крайне неустойчивыми соединениями и выделяются из водных растворов с отщеплением молекулы воды и образованием карбонильной группы. Однако, такие структуры могут стабилизироваться внутри- и межмолекулярными водородными связями.

Кристалл 2 (кристаллическая система триклинная, пространственная группа Р-1) представляет собой гидрат состава С5Н^205-Н20 и содержит две кристаллографически независимые молекулы. Кольца 2 имеют твист - конформацию. Благодаря наличию ассиметричного атома углерода, появляется возможность возникновения оптической изомерии (рис. 8).

Рис.8. Б- и Я- конформеры 2.

Я-

3. Обсуждение механизма реакции

При обсуждении возможного механизма реакции рассматривали следующие экспериментальные факты:

- окисление урацила 1 протекает только при совместном присутствии кислорода и иона металла переменной валентности (при использовании иона меди(И) валентное состояние меди не изменяется);

- окислителем является кислород, стехиометрия реакции 1: 02 = 2 :1;

- наблюдается образование комплекса иона меди(П) с урацилом 1 состава 1 : 2;

- при добавлении Трилона Б, образующего более прочные комплексы с ионом меди(Н), окисление 1 не происходит.

Учитывая известные литературные данные по моделированию ферментативных систем с фиксацией и активацией кислорода на комплексах металлов переменной валентности, мы предполагаем, что на образующемся комплексе меди(П) с 5-гидрокси-6-метилурацилом фиксируется и активируется кислород, который отрывает атом водорода от молекулы воды, находящейся во внутренней координационной сфере Си(П) с последующим образованием гидроксильных радикалов:

2 (1) + [Си(Н20)6]2- [СЧЩНгОЬ]2^ 4 Н20

02 + [Си(1)2(Н20)2]2+^=^ [Си(1)2(Н20)(02)]- + Н20

[Си(1)2(Н20)(02)]2+-^ [Си(1)2(Н02)]2+ + ОН-

Эти процессы, протекающие в переходном комплексе [Си(1)2(Н20)(02)]2+ являются источниками ОН-радикшюв, которые гидроксилируют 1. Поэтому нами изучено взаимодействие урацила 1 с ОН-радикалами, генерируемыми из пероксида водорода.

Генерирование гидроксильных радикалов из пероксида водорода проводили по реакции Фентона в присутствии Си304 и аскорбиновой кислоты. Продукт реакции идентифицирован как 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион.

Для сравнения провели также гидроксшшрование 6-метилурацила при 70°С. Начальная скорость гидроксилирования 1 в 24 раза больше, чем для 6-метилурацила (5.59-10 "6 и 0.24-10 "6, моль-л"|-с"', соответственно).

Продуктом взаимодействия 6-метилурацила с гидроксильными радикалами является гликоль - 5,6-дигидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион.

Известно, что добавление спиртов, существенно замедляет реакцию с участием гидроксильных радикалов.

Для изучения влияния добавок спиртов на реакцию гидроксилирования 1 кислородом в присутствии ионов меди (II) в реакционную массу добавляли метанол, этанол, пропан-2-ол (50 % об.)- При этом наблюдали ускорение реакции. Такой эффект мы связываем с увеличением количества растворенного кислорода в реакционной ¡иассе. Известно, что растворимость 02 в спиртах значительно выше, чем в воде. Повышение концентрации кислорода приводит к увеличению скорости реакции (табл. 5).

Таблица 5

Зависимость начальной скорости окисления 5-гидрокси-6-метилурацила кислородом в присутствии хлорида меди(Н) от природы растворителя (вода - спирт (50 % об.) [1]о=Н0'5 моль-л"1, [СиС12]0=1Ю"3 моль-л"1, /=0.1 см, вода, 40 °С)

Растворитель Вода Метанол Этанол Пропан-2-ол

[О2]о-103 (20°С), моль-л"1 1.42 11.4 9.83 8.70

\Vo-104, моль-л "'-с-1 2.6 6.1 5.9 7.1

А, нм

Рис. 9. Спектры поглощения 5-гидрокси-6-метилурацила при окислении гид-роксильными радикалами, генерируемыми реактивом Фентона [1]0"9.71ТО"4 моль л [Н2О2]0= 3.81-10"' моль-л [Сц504]о= 6.88-10'5 моль-л "', [аскорбиновая кислота]0 = 2.76-10"4 мольл "', 60°С: 0-0 мин, 2 - 0.5 мин, 4-3 мин; в присутствии этилового спирта (50% об.) 1- 0.5 мин, 3 - 9.5 мин.

Отсутствие ингибирования окисления субстрата гидроксильными радикалами, образующимися во внутренней координационной сфере иона-комплексообразователя, при добавлении ловушек (маннитол, этанол, бензоат) в литературе связывают с тем, что взаимодействие высокорспкционлоспособиых ОН- радикалов с субстратом протекает без выхода их в объем. Возможно, что аналогичная картина реализуется и при окислении 1 молекулярным кислородом, т.е. ОН- радикалы реагируют с урацилом без выхода в объем, на месте их генерирования - во внутренней координационной сфере иона меди(П).

В отличие от окисления 5-гидрокеи-6-метилурацила кислородом в присутствии СиС12 при гидроксилировании реактивом Фентона, который генерирует радикалы в объём, в присутствии этилового спирта реакция протекает -1.7 раз медленнее (рис. 9).

Для изучения вероятного механизма гидроксилирования 5-гидрокси-6-метилурацила мы предприняли газофазные и с учетом растворителя (вода) ab initio HF/6-31G* и ROHF/6-31G* - расчеты и DFT- расчёты методом B3LYP/6-31G* его отдельных стадий.

Учитывая сложность квантово-химических расчетов комплекса меди(И) с 5-гидрокси-6-метилурацилом [Cu(I)2(H20)2]2+, мы промоделировали стадию образования гидроксильпых радикалов в газофазной реакции:

Cu...002+ + H0II- Си...ООН2++ОН-

Установленная расчётами эндотермичность этой реакции (энергетический эффект равен 20.6 ккал-моль"1), очевидно, преодолевается в реальных условиях ее проведения в комплексе меди(П) с молекулярным кислородом при отрыве атома водорода от молекулы воды, находящейся во внутренней координационной сфере иона ме-ди(Н). В этом случае, возможные пути перехода от 1 к продукту могут представлять собой реакции урацила 1 с гидроксильными радикалами:

он он

-он

СН,

4

Указанные на схеме тепловые эффекты (ккал-моль"1) всех стадий процесса, свидетельствуют об их экзотермичности и о конкуренции путей 1— 3^2 и 1— 4— 2 друг с другом в условиях реакции получения гликоля 2 из урацила 1. Также в качестве интермедиата можно предположить образование эпоксида 5. Дальнейшая стадия гидратации 5, хотя и является также экзотермической, кинетически гораздо менее выгодна для получения 2 (£акт = 18.3 ккал-моль"1), нежели прямые безбарьерные атаки OH-радикалами соединений 1, 3 и 4. Поэтому мы предположили, что образование 2 будет протекать по двум энергетически близким путям : 1— 3—2 и 1— 4— 2.

Была изучена возможность образования гликоля через стадию образования гидропероксида. Расчеты показали для обоих случаев эндотермичный характер двух последних стадий в газовой фазе (на схеме приведены в ккал-моль'1 величины рассчитанных тепловых эффектов для R=4):

й ^ R* + O2 —*■ RO2 -60.6

Таким образом, мы предполагаем,

что при окислении 5-гидрокси-6- ROJ+ H* ROOH -87.3

метилурацила в присутствии хлорида ме- j^qq^_». RO'+ OH" 45 1

ди(11) в водной среде происходит фиксация

RO*+ НОН —»► 2 +OH* 9.8

и активация кислорода на образующемся

комплексе иона меди(П) с урацилом 1. Активированный на комплексе кислород отрывает атом водорода от молекулы воды, находящейся во внутренней координационной сфере иона Cu(II), с последующим образованием гидроксильных радикалов, pea-

гируюишх с 1 на месте их генерирования (т.е. во внутренней координационной сфере иона меди(П)).

4. Окисление 5-гидроксн-6-метилурацила пероксильными радикалами

Взаимодействие 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными радикалами, генерированными при термическом распаде АИБН изучено методами ВЭЖХ и УФ-спектроскопии. В УФ-спектре 1 наблюдается уменьшение интенсивности полосы поглощения при 278 им. аналогичное наблюдаемому в реакциях 1 с гидроксильными радикалами.

Радикалы R* с диффузионной скоростью реагируют с кислородом, образуя пе-роксильные:

-2eR' + (l-e)R-R + N2

R"+ 02-► ROCÍ

Наблюдаемая в эксперименте скорость расходования 5-гидрокси-6-метилурацила (табл. 6) равна скорости генерации пероксильных радикалов, т.е. ROO" радикалы, образующиеся в системе, реагируют с 5-гидрокси-6-метилурацилом, обрывая цепь радикальных превращений. Стехиометрия реакции 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными радикалами 1:1.

Таблица 6

Эффективные константы скорости расходования 5-гидрокси-б-метилурацила (£эфф) при термическом распаде АИБН в пропан-2-оле, t = 75 °С

[1]о'Ю4, моль-л~' [АИБН]о-104, моль-л~' Аэфф-Ю5, с"'

9.4 1.5 5.3 ± 0.4

8.9 8.9 5.2 + 0.1

9.4 47.0 5.1+0.1

4.0 47.0 5.2+0.1

Методами 13С ЯМР- и хроматомасс-спектрометрии установлено, что продуктом превращения 1 в сухом пропан-2-оле является 6-гидрокси-6-метилпиримидин-2,4,5-трион, в смеси пропан-2-ола - вода (12% об.) - 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион. Аналогичные результаты получены в этаноле и диметил-сульфоксиде.

Когда начальная концентрация 1 больше концентрации АИБН, то количество израсходованного 1 равно начальной концентрации АИБН. При эквимолярных концентрациях наблюдается полное расходование 1, при соотношении [АИБН]/[ 1] = 1:10 конверсия 1 составляет-10%.

В случае, когда начальная концентрация АИБН больше начальной концентрации 1, после полного расходования урацила, по данным УФ спектроскопии, наблюдается накопление ацетона в результате радикально-цепного окисления пропан-2-ола.

В опытах с 6-метилурацилом, в условиях аналогичных окислению урацила 1 в пропан-2-оле, при эквимолярном соотношении АИБН и 6-метилурацила с первых минут эксперимента начинается накопление ацетона. После 8 часов проведения реакции при 75°С концентрация 6-метилурацила не изменяется, продуктов его превращения не обнаружено.

Константу скорости реакции 5-гидрокси-6-метилурацила с ROO* радикалами (кш) оценивали методом конкурирующих реакций, проведя окисление 1 в присутствии кверцетина (qu), для которого известны продукты взаимодействия с ROO* радикалами, генерируемыми АИБН и константа скорости с пероксильными радикалами (кцu « 108 лмоль"'-с"'). В экспериментах по окислению qu и 1 при одинаковой начальной концентрации инициатора скорости их расходования одинаковые, т.е.

и при совместном присутствии IVR00 - U"qu + IF'ur,

где Was, W\„ и !Fqm W'm - скорости расходования урацила 1 и qu соответственно; W'R00 скорость генерирования ROO* радикалов. Отношение скоростей реакции 1 и qu с ROO" радикалами, при условии их гибели только в реакциях с 1 или qu, что наблюдается экспериментально, можно записать следующим образом:

Croo = " qu или (¡'roo = К

ur

=WKOO-W\U [1]

Рис. 10. Расходование кверцетина в реакции с пероксильными радикалами генерируемыми АИБН при 75°С в пропан-2-оле ([АИБН]0= 1.82-10"3 моль-л"1; 1 - [с]и|0= 3.64-10"4 моль-л"1; 2- [яи]0=[1]0=3.64-10-4 моль-л4).

Скорость расходования кверцетина в присутствии 5-гидрокси-6-метилурацила при эквимолярном соотношении урацила 1 и 411 уменьшается в два раза, по сравнению с экспериментом без добавки 1 (рис. 10). Следовательно, кш = кци«108 л-моль"1 -с'1.

Сравнение полученных нами экспериментальных данных по взаимодействию пероксильных радикалов с 5-гидрокси-6-метилурацилом и 6-метилурацилом (известных лекарственных препаратов) подтверждает имеющиеся в литературе сведения о корреляции антиоксндантной активности биологически активного соединения (константы скорости реакции с иероксильными радикалами) с широтой терапевтического действия. 5-Гидрокси-6-метилурацил является эффективной ловушкой пероксильных радикалов, что объясняет широту его терапевтического действия при лечении болезней обусловленных процессами перекисного окисления липидов.

ВЫВОДЫ

1. Разработан метод мягкого, селективного окисления 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в водных растворах в присутствии хлорида меди(П) с образованием 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-диона (выход 85%). Структура

продукта установлена на основании рентгено-структурного анализа, спектроскопии 13С ЯМР, хроматомасс-спектроскопии.

2. Определено, что по активности в реакции окисления 5-гидрокси-6-метилурацила хлориды изученных металлов переменной валентности можно расположить в ряд №С12 < СоС12 < МпС12 < УмС12 < СиС12.

3. Методом мольных отношений установлен состав комплекса 5-гидрокси-6-мегилурацила с хлоридом меди(И) 2:1 в водных растворах при рН = 4 - 7. На основании данных 13С ЯМР- спектроскопии определено, что в образовании донорно-ахцепторных связей с ионом меди(11) участвуют атомы карбонильного 0(4) и гидро-ксильного 0(5) кислорода 5-гидрокси-6-метилурацила.

4. Определены активационные параметры реакции окисления по расходованию 5-гидрокси-6-метилурацила спектрофотометрическим

^ А'зф = (14+2) - (26±3 ккал-моль"1)/ 2.3ЯТ, и кислорода манометрическим методами

^ к(02> = (12+4) - (23±6 ккал-моль"1)/ 2.3ДГ.

5. Предложена схема реакции, по которой окисление 5-гидрокси-6-метилурацила протекает через стадии фиксации и активации молекулярного кислорода на образующемся комплексе иона меди(П) с 5-гидрокси-6-метилурацилом с образованием гидро-ксильных радикалов, которые с диффузионной константой скорости гидроксилируют С(5)=С(6) - двойную связь урацила

6. Идентифицированы продукты взаимодействия 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными и гидроксильными радикалами. Методами ПС ЯМР- и хроматомасс-спектрометрии определено, что при окислении 5-гидрокси-6-метилурацила 1Ю2-радикалами в водно-спиртовых растворах и ОН-радикалами в водных растворах продуктом реакции является 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион. Продуктом окисления 5-гидрокси-6-метилурацила К02-радикалами в среде сухого пропан-2-ола является 6-гидрокси-6-метилпиримидин-2,4,5-трион.

7. Определена константа скорости взаимодействия 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными радикалами, образующимися при термическом распаде АИБН (киг = 108л-моль"'-с"1).

Основное содержание работы изложено в публикациях

1. Нугуманов Т.Р.. Иванов С.П., Насыров A.A., Гайфутдинова Р.К., Муршюв Ю.И. Гомогенное окисление 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в водных растворах // Баш. хим. журнал - 2007. - Т. 14. - №1. - С. 48-50.

2. Иванов С.П., Нугуманов Т.Р., Муринов Ю.И. Экспресс-метод определения содержания примеси 6-метилурацила в 5-гидрокси-б-метилурациле // Баш. хим. журнал. 2007. -Т.14. -Л1>1. -С. 42 -44.

3. "Nugumanov T.R., Ivanov S.P., Starikova Z.A., Murinov Yu.I. Oxidation of 5-hydroxy-6-methyluracil (o 5,5,6-trihydroxy-6-methylpyrimidine-2,4-dione with molecular oxygen // Mend. Commun. - 2008. - V. 18. - №4. - P. 223 - 224.

4. Кабапьнова H.H., ГрабовскиП C.A., Нугуманов T.P.. Иванов С.П., Муринов Ю.И. 5-Гидрокси-6-метилурацил - эффективная ловушка пероксильных радикалов // Известия АН, сер. хим. - 2008. - №11. - С. 2223 - 2227.

5. Муринов Ю.И., Нугуманов Т.Р., Иванов С.П., Спирихин J1.B. Идентификация ин-термедиатов и продуктов окислительных превращении 5-гидрокси-б-метилурацила методом ЯМР-спектроскопии // VIII International workshop on magnetic resonance (spectroscopy, tomography and ecology)- - Rostov-on-Don, Russia. -2006.-P. 24.

6. Нугуманов 'Г.Р., Иванов С.П., Муринов Ю.И. Катализируемое ионами 3d-MeTaiwoB гомогенное окисление 5-гидрокси-б-метилурацида молекулярным кислородом в водных растворах // Всероссийская конференция лауреатов Международного благотворительного научного фонда им. К.И. Замараева «Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа». - Новосибирск. - 2007. - С. 57-58.

7. Муршюв Ю.И., Нугуманов Т.Р., Иванов С.П., Клецкий М.Е., Камалетдинов И.Ф., Минкин В.И. Окислительное превращение 5-шдрокси-б-метилурацила молекулярным кислородом в водных растворах в присутствии ионов меди(Н), продукты и квантовохимические расчеты механизма окисления // IV Международная конференция по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов (ядерный магнитный резонанс, хроматография/ масс-спектрометрия, ИК-Фурье спектроскопия и их комбинации) для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых Научно-образовательных центров России. - Ростов-на-Дону. - 2007. - С.29.

8. Кабальнова Н.Н.Л Муринов Ю.И., Нугуманов Т.Р., Иванов С.П., Грабовский С.А. Взаимодействие 5-гидрокси-б-меггилурацила с пероксильными радикалами, генерируемыми АИБН // IV Международная конференция по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов (ядерный магнитный резонанс, хроматография/ масс-спектрометрия, ИК- Фурье спектроскопия и их комбинации) для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых Научно-образовательных центров России. - Ростов-на-Дону. - 2007. - С.82.

9. Кабальнова H.H., Абдрахманова А.Р., Нугуманов Т.Р., Иванов С.П., Грабовский С.А., Муринов Ю.И. Реакционная способность 5-гидрокси-6-метилурацила по отношению к гидроксильным и пероксильным радикалам в водных растворах // IX International workshop on magnetic resonance (spectroscopy, tomography and ecology). - Rostov-on-Don, Russia. - 2008. - P. 41.

Отпечатано в типографии ГОУ ВПО «Башгосмедуииверситет РОСЗДРАВА» Лицепзия №0177 от 10.06.96 г. Подписано в печать 20.03.2009 г. Тираж 140 экз. Заказ №223. 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Комплексообразование производных урацила с металлами переменной валентности.

1.1.1. Таутомерия урацилов.

1.1.2. Взаимодействие урацилов с ионами металлов в водных растворах.

1.1.3. Взаимодействие ионов металлов с урацилами в неводных средах.

1.2. Окисление органических соединений в присутствии кислорода и солей меди.

1.2.1. Активация кислорода медьсодержащими белками.

1.2.2. Фиксация и активация молекулярного кислорода на комплексах меди с субстратом.

1.2.3. Образование активных форм кислорода в присутствии меди(П).

1.2.4. Окисление органических соединений ионами меди(П).

1.3. Окисление пиримидиновых оснований.

1.3.1. Окисление пиримидиновых оснований гидроксильными радикалами.

1.3.2. Окисление пиримидиновых оснований пероксильными радикалами.

1.3.3. Окисление пиримидиновых оснований перманганатом калия.

1.3.4. Окисление пиримидиновых оснований пероксосульфат-ионами в водных растворах.

1.3.5. Окисление пиримидиновых оснований перекисными соединениями.

1.3.6. Окисление пиримидиновых оснований озоном.

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. 2.1. Используемые реагенты.

2.2. Методы анализа.

2.2.1. ИК-спектроскопия.

2.2.2. Электронная спектроскопия.

2.2.3. ЯМР-спектроскопия.

2.2.4. Высокоэффективная жидкостная хроматография.

2.2.5. Рентгеноструктурный анализ.

2.2.6. Квантово-химические расчеты.

2.2.7. Хроматомасс-спектрометрия.

2.3. Методы проведения эксперимента.

2.3.1. Изучение комплексообразования 5-гидрокси-6-метилурацила с хлоридом меди(Н).

2.3.2. Окисление 5-гидрокси-6-метилурацила кислородом воздуха в присутствии солей металлов переменной валентности.

2.3.3. Манометрическое определение количества поглощенного кислорода.

2.3.4. Изучение реакции 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными радикалами

2.3.5. Изучение реакции 5-гидрокси-6-метилурацила с гидроксильными радикалами, генерируемыми реактивом Фентона.

ГЛАВА III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Окисление 5-гидрокси-б-метилурацила кислородом в присутствии солей металлов переменной валентности.

3.1.1 Влияние природы иона металла на окисление 5-гидрокси-6-метилура-цила кислородом в водных растворах.

3.1.2. Влияние кислорода на скорость окисления 5-гидрокси-6-метилурацила

3.1.3. Комплексообразование СиС12 с 5-гидрокси-6-метилурацилом в водных растворах.

3.1.4. Зависимость скорости окисления 5-гидрокси-6-метилурацила от концентрации [СиСЩо.

3.1.5. Температурная зависимость эффективной константы скорости окисления 5-гидрокси-6-метилурацила.

3.1.6. Манометрическое определение количества поглощенного кислорода.

3.2. Идентификация продукта окисления 5-гидрокси-б-метилурацила методом 13С ЯМР- и масс-спектроскопии и рентгено-структурным анализом.

3.3. Обсуждение механизма реакции.

3.3.1. Окисление 5-гидрокси-6-метилурацила гидроксильными радикалами.

3.3.2. Влияние первичных спиртов на скорость окисления 5-гидрокси-б-метилурацила.

3.3.3. Квантово-химические расчеты механизма гидроксилирования 5-гидрокси-б-метилурацила.

3.4. Окисление 5-гидрокси-б-метилурацила пероксильными радикалами.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. Интерес к проблеме окисления пиримидиновых оснований возрастает с каждым годом и связан с необходимостью понимания процессов разрушения и восстановления ДНК, синтезом 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. Большое распространение получили методы окисления молекулярным кислородом, основанные на его фиксации и активации на комплексах металлов переменной валентности. 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 окисления 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в присутствии солей двухвалентной меди позволит понять процессы, протекающие in vivo с участием 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 гетерофункциональные 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(П), гидроксильными и пероксильными радикалами.

Научная новизна и практическая ценность. В работе впервые с количественным выходом получен 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион окислением 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в присутствии хлорида меди(Н). Структура продукта установлена методами рентгено-структурного анализа, спектроскопии 13С 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 Международном семинаре по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, 2006), 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), на IX Международном семинаре по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 4 статьи и тезисы 5 докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, посвященного активации молекулярного кислорода комплексами меди и окислению производных урацила, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, выводов и списка использованной литературы.

выводы

1. Разработан метод мягкого, селективного окисления 5-гидрокси-6-метилурацила молекулярным кислородом в водных растворах в присутствии хлорида меди(П) с образованием 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-диона (выход 85%). Структура продукта установлена на основании рентгено-структурного анализа, 13С ЯМР -, хроматомасс- спектроскопии.

2. Определено, что по активности в реакции окисления 5-гидрокси-6-метилурацила хлориды изученных металлов переменной валентности можно расположить в ряд NiCl2 < СоС12 < МпС12 < ZnCl2 < CuCl2.

3. Методом мольных отношений установлен состав комплекса 5-гидрокси-6-метилурацила с хлоридом меди(П) 2:1 в водных растворах при рН = 4-7. На основании данных 13С ЯМР - спектроскопии определено, что в образовании донорно-акцепторных связей с ионом меди(П) участвуют атомы карбонильного 0(4) и гидроксильного 0(5) кислорода 5-гидрокси-6-метилурацила.

4. Определены активационные параметры реакции окисления по расходованию 5-гидрокси-б-метилурацила спектрофотометрическим lg ^эф = (14±2) - (26±3 ккал-моль"')/2.3 RT и кислорода манометрическим методами lg к(02) = (12+4) - (23+6 ккал-моль"1)/ 2.3 RT

5. Предложена схема реакции, по которой окисление 5-гидрокси-6-метилурацила протекает через стадии фиксации и активации молекулярного кислорода на образующемся комплексе иона меди(П) с 5-гидрокси-6-метилурацилом с образованием гидроксильных радикалов, которые с диффузионной константой скорости гидроксилируют С(5)=С(6) - двойную связь урацила.

6. Идентифицированы продукты взаимодействия 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными и гидроксильными радикалами. Методами 13С ЯМР - и хромато-масс-спектрометрии определено, что при окислении 5-гидрокси-6-метилурацила R02-радикалами в водно-спиртовых растворах и ОН-радикалами в водных растворах продуктом реакции является 5,5,6-тригидрокси-6-метилпиримидин-2,4-дион. Продуктом окисления 5-гидрокси-6-метилурацила К02-радикалами в среде сухого пропан-2-ола является 6-гидрокси-6-метилпиримидин-2,4,5-трион.

7. Определена константа скорости взаимодействия 5-гидрокси-6-метилурацила с пероксильными радикалами, образующимися при термическом распаде АИБН (к - 108 л-моль'^с"1).

1. Buda А.В. MNDO study of the tautomers of nucleic bases: thiouracils // Theochem. -1987. -V. 34, № 3-4. - P. 185-192.

2. 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.

3. 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 stability ordering of tautomers // Chem. Phys. 1999. -V. 242, №2.-P. 217-225.

4. 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.

5. Susi H., Ard J.S. Vibrational spectra of nucleic acid constituents. I. Planar vibrations of uracil // Spectrochim. Acta - 1971. -V. 27A, № 9. - P. 1549-1562.

6. Wittenburg E. Alkyl- und silyl derivate des thymins // Chem. Ber. 1966. -V. 99, № 7. - P. 2380-2390.

7. 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.

8. Stepanyan S.G., Smorygo N.A., Sheina G.G. Studies of vibrational spectra of fluorothymine and its methyl derivatives // Spectrochim. Acta 1990. -V. 46A, № 3. - P. 355-361.

9. Stewart R.F., Jensen L.H. Redetermination of the crystal structure of uracil. // Acta Crystallogr. 1967. -V. 23, № 6. - P. 1102-1105.

10. 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.

11. Fallon L. Crystal and molecular structure of 5-fluorouracil // Acta Crystallogr., Sect. В -1973. -V. 29, № 11. P. 2549-2556.

12. Ozeki K., Sakabe N., Tanaka J. Crystal structure of thymine // Acta Crystallogr., Sect. В -1969. -V. 25, № 6. P. 1038-1045.

13. Cavaliery L.F., Bendich A. The ultraviolet absorption spectra of pyrimidines and purines // J. Am. Chem. Soc. 1950. -V. 72, № 6. - P. 2587-2594.

14. Iza N., Gil M., Marcillo J. Identification and tautomeric species of uracil by second derivative UV absorption spectroscopy // J. Mol. Struct. 1988. -V. 175, № 1. - P. 31-36.

15. 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.

16. Katrizky A.R., Waning A.J. Tautomeric azines. Part I. The tautomerism of 1-methyluracil and 5-bromo-1-methyluracil // J. Chem. Soc. 1962. №5. - P. 1540-1544.

17. Иванов С.П. Изучение кето-енольного равновесия некоторых производных урацила в водных растворах: Автореферат дисс. канд. хим. наук. Уфа; 2003. 22 с.

18. Sobell Н.М., Tomita К. The structures of salts of methylated purines and pyrimidines. III. 1-Methyluracil hydrobromide // Acta Ciyst. 1964. - V.17. - P.122 - 126.

19. Taqui Khan M.M., Sataryanrayana S., Jioty M.S., Abraham Lincoln Ch. Thermodynamic quantities associated with interaction of thymine, uracil, cytosine, adenine and hypoxanthine with metal ions // Ind. J. Chem. 1983. - V. 22A. - P.357 - 363.

20. Shugar D., Fox J.J. Spectrophotometric studies of nucleic acid derivatives and related compounds as a function of pH // Biochim. Biophys. Acta 1952. - V.9. - P. 199-218.

21. Shapiro R., Kang S. Buffer-catalyzed tautomerism of uracil monoanion // Biochim. Biophys. Acta 1971. - V.232, №1. - P. 1-4.

22. Wempen I., Fox 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.

23. Lippert B. Uracil and thymine monoanions in solution: differentiation of tautomers by laser Raman spectroscopy // J. Raman spectroscopy 1979. - V. 8, №5. - P. 274 - 278.

24. Sagarik K.P., Rode B.M. Quantum chemical investigations on group LA and IIA metal ion DNA base complexes // Inorg. Chim. Acta - 1983. - V.76. - P.L209 - L212.

25. Perahia D., Pullman A., Pullman B. Cation-binding to biomolecules. IV. An ab anitio study on the interaction of Na+ with the purine and pyrimidine bases of the nucleic acids // Theoret. Chim. Acta (Berl.) 1977. - V. 43. - P. 207 - 214.

26. Carrabine J.A., Sundarilangam M. Mercury binding to nucleic acids. Crystal and molecular structures of 2:1 complexes of uracil-mercuric chloride and dihydrouracil — mercuric chloride // Biochemistry. 1971. - V. 10. - P. 292.

27. Fischer В., Preut H., Lippert В., Schollhorn H., Thewalt U. Alkali nucleobase interactions: involvement of 1-methyluracil and 1-methylthymine inNa+ binding // Polyhedron - 1990. - V.9, №18. - P. 2199 - 2204.

28. Singh U.P., Ghose R., Ghose A.K. Complexes of some trase metal ions with 5-fluorouracil // Inorganica Chimica Acta 1987. - V.136. - P. 21 - 24.

29. Singh U.P., Ghose R., Ghose A.K. Characterization of metal chelation with a mutagenic agent, 5-bromouracil // Bull. Chem.Soc.Jpn. 1990. - V. 63. - P. 1226 - 1229.

30. Singh U.P., Singh B.N., Ghose A.K., Singh R.K., Sodhi A. Synthesis, characterization, and antitumor activity of 5-iodouracil complexes // J. Inorg. Biochem. 1991. - V. 44. - P. 277 -282.

31. Lim M.C., Martin R.B. Coordination of uridine and adenosine to Pd(II) and Pt(II) complexes //J.Inorg. Nucl. Chem. 1976. - V.38. -P.1915 - 1918.

32. Simpson R.B. Association constants of methylmercuric and mercuric ions with nucleosides // J.Am. Chem.Soc. 1964. - Y.86, № 10. - P. 2059-2065.

33. Mansy S., Wood Т.Е., Sprowles J.C., Tobias R.S. Heavy metal-nucleotide interactions. Binding of methylmercury(II) to pyrimidine nucleosides and nucleotides. Studies by Raman difference spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 1974. - V.96, №6. - P. 1762-1770.

34. Guay F., Beauchamp A. Role of the carbonyl groups in the N3-coordinated thymine ring. Crystal structure of (l-methylthyminato)methylmercury(II) hemihydrate and its mixed compound with sodium nitrate // Inorg.Chim.Acta 1982. - V. 66. - P. 57-63.

35. Aoki K., Saenger W. Structure of (l-methyluracilato)silver(I), Ag(C5H5N202). // Acta Cryst. 1984. -V. C40. - P. 775 - 778.

36. Guay F., Beauchamp A.L. Model compounds for the interaction of silver(I) with polyuridine. Crystal structure of 1:1 silver complex with 1-methylthymine // J. Am. Chem. Soc. 1979. - V.101, №21. - P. 6260 - 6263.

37. Lumme P., Mutikainen I. The structure of diamminediaquabis(uracilato)nickel(II) // Acta Crystallogr., sect. В 1980. - V. 36. - P. 2251-2254.

38. Lippert В., Pfab R., Neugebauer D. The role of N(l) coordinated thymine in 'platinum thymine blue' // Inorg. Chim. Acta 1979. - Y.37. - P.L495 - L497.

39. Lumme P., Mutikainen I. The structure of triaquabis(uracilato)cadmium(II) // Acta crystallogr., sect. В 1980. - V. 36. - P. 2237-2240.

40. Kosturko L.D., Folzer C., Stewart R.F. The crystal and molecular structure of a 2:1 complex of l-methylthymine-mercury(II) // Biochemistry- 1974. V.13, №19. - P. 39493852.

41. Cartwright B.A., Goodgame M., Johns K.W., Skapski A.C. Strong metal-oxygen interaction in uracils // Biochem. J. 1978. - V.175. - P. 337.

42. Goodgame M., Johns K.W. Metal complexes of uracil and thymine // J. Chem.Soc., Dalton Trans., 2- 1977.-P. 1680.

43. Goodgame M., Johns K.W. Metal-oxygen binding by uracil:metal complexes of 1,3-dimethyluracil // Inorganica Chimica Acta 1978. - V.30. - P. L335-L337.52.53,54,55,56