ИСТИНА

Цель нашего исследования - изучить структуру некоторых аминокислот: аланина, пролина, цистеина, являющихся составной частью белков и лекарственных препаратов серотонина и адреналина. Важно определить структуру этих соединений в свободном (газообразном) состоянии: конформации, в виде которых могут существовать молекулы этих соединений, и геометрические параметры найденных конформеров. В 2012 г. планируется провести изучение молекулярных структур следующих соединений: L-аланина, L-пролина и L-цистеина, в 2013 г. будут изучены молекулярные структуры серотонина и адреналина, сопоставлены и проанализированы результаты структурного анализа для всех изученных соединений и сделаны определенные выводы относительно взаимосвязи устойчивых конформаций молекул изученных соединений и их биологической активностью. Будут получены электронограммы, проведены квантово-химические расчеты и структурный анализ перечисленных выше соединений. Квантово-химические расчеты наряду с участниками проекта с российской стороны будут выполнять профессор Марван Даккоури из университета г. Ульм и профессор Хайнц Оберхаммер из университета г. Тюбинген, Германия. Преимущество совместных с немецкой стороной исследований состоит в возможности проведения в Германии неэмпирических квантово-химических расчетов высокого уровня. Там, где это возможно, будут использоваться результаты исследования колебательных и микроволновых спектров молекул.

В 2012-2013 г.г. проведена модернизация электронографа ЭМР-100 М. Получены электронограммы и изучены структуры молекул следующих соединений: L-пролина,C5NO2H9. L-аланина,NH2CH(CH3)COOH, 1,3,5-трис(трифторметил)бензола,C6H3(CF3)3, 2-метоксифурана, C5H6O2, бензамида, C6H5(CONH2), пиколиновой и никотиновой (пиридин-2- и пиридин-3-карбоновых) кислот, C5NH4(COOH). Методом колебательной спектроскопии было проведено исследование конформационного состава орто- и мета-изомеров фтор(трифторметокси)бензола, FC6H4(OCF3). Для всех изучаемых молекул были проведены квантово-химические расчеты высокого уровня, определены устойчивые конформации. Для молекул L-пролина, L-аланина, метоксифурана и пиколиновой кислоты определены равновесные структуры, для остальных молекул rh1 - структуры. Было показано, что в молекулах аланина, пролина и пиколиновой кислоты конформации наиболее устойчивых конформеров определяются существованием внутримолекулярных водородных связей между карбонильным атомом кислорода и аминными и пирролидиновым атомами водорода в первых двух молекулах и карбоксильным атомом водорода и пиридиновым атомом азота в пиколиновой кислоте. В никотиновой кислоте два наиболее устойчивых конформера являются плоскими и отличаются друг от друга только расположением карбоксильных групп относительно пиридинового фрагмента. В метоксифуране две устойчивые конформации (син и анти) присутствуют почти в равном количестве с небольшим преобладанием анти-конформера. В молекуле трис(трифторметил)бензола трифторметильные группы вращаются практически свободно, в молекуле бензамида амидная группа выходит из плоскости бензольного кольца на 20 градусов. Методом колебательной спектроскопии изучен конформационный состав орто- и мета-фтортрифторметоксибензола. Найдено, что в газовой, жидкой и твердой (стекло) фазах м-F-C6H4OCF3 существует как смесь ортогонального конформера и двух плоских, и ортогональный конформер доминирует во всех фазах. В кристаллической фазе м-F-C6H4OCF3 сохраняется только ортогональный конформер. о-F-C6H4OCF3 во всех агрегатных состояниях существует в виде одного ортогонального конформера. Закончены исследования N-азидометил-N,N-диметиламина, цианометоксидиметиламино метана и галоген-замещенных силациклогексанов. Показано, что: - равновесные конформеры N-азидометил-N,N-диметиламина стабилизируются вследствие аномерных эффектов; - в парах цианометоксидиметиламинометан представляет собой смесь конформеров гош–анти (65%) и анти–гош (35%). Отмечено слабое влияние на структурные параметры аномерного эффекта; - все три соединения цикло-C5H10SiHX (X = Cl, Br, I) существуют в виде смеси двух конформеров с конформацией шестичленного цикла «кресло». Две креслообразные формы симметрии Cs различаются аксиальным или экваториальным положением атома X. Во всех случаях аксиальный конформер предпочтительнее экваториального. Результаты работы изложены в 7 статьях в научных журналах и 5 тезисах докладов на международных конференциях.