Тема: СПЕКТРАЛЬНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВУХ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИДОКСИНА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ СПЕКТРОСКОПИИ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

В настоящее время использование техники спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является одним из самых мощных и надёжных инструментов для исследования внутренних динамических процессов и пространственного строения молекул [1]. В этом смысле, семичленные гетероциклические соединения являются актуальными объектами для исследований методами ЯМР спектроскопии благодаря огромному разнообразию разных конформаций молекул данного типа.
Исследуемые производные пиридоксина известны в качестве новых органических нелинейно-оптических материалов. Эти материалы обладают определёнными физико-химическими свойствами, необходимыми для генерации второй гармоники лазерного излучения [2]. Возможность создания новых типов эффективных лазеров на основе полученных соединений связано с их физико-химическими свойствами, которые зависят от пространственной структуры молекулы. Поэтому, изучение трёхмерной структуры этих соединений, их внутримолекулярной подвижности в растворе, является актуальной проблемой на сегодняшний день.
Описание пространственного строения молекул исследуемых образцов позволит подойти к пониманию их биохимического значения. На сегодняшний день проводятся исследования, целью которых является создание новых лекарственных препаратов на основе вновь синтезированных производных пиридоксина и изучение их биологических свойств [3, 4]. Известно, что конформационное строение соединения определяет наличие у него биологической активности. Поэтому, важной частью таких работ является выявление особенностей взаимодействия исследуемых соединений пиридоксина с их биологическими мишенями, где информация о трехмерной структуре исследуемых веществ играет ключевую роль. Для решения такого рода задач в растворе эффективными являются методы ЯМР спектроскопии,
которые позволяют установить закономерности между пространственным строением исследуемых веществ и их биохимическими свойствами.
До решения структурной задачи методами спектроскопии ЯМР высокого разрешения необходимо, прежде всего, проанализировать полученные резонансные сигналы: определить принадлежность каждого ЯМР сигнала к конкретному атому вещества в его химической формуле (или группе атомов в химически или магнитно-эквивалентном случае). Данная задача приобретает первостепенную важность, поскольку весь ход дальнейших рассуждений строится на уже имеющихся знаниях о соотнесении резонансных линий. Необходимо также отметить, что для биомолекул с большой молекулярной массой данная задача приобретает трудоемкий характер и может растянуться на несколько лет [5].
Целью настоящей работы являлось определение конформационной структуры двух вновь синтезированных производных пиридоксина I, II в растворе ацетона методами ЯМР спектроскопии высокого разрешения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
•регистрация одномерных Н, С ЯМР спектров в растворе ацетона при комнатной температуре;
•регистрация двумерных спектров ЯМР (COSY, HSQC, HMBC, NOESY);
•получение данных о химических сдвигах и константах спинспинового взаимодействия ядер Н, С исследуемых образцов;
•регистрация динамических 1Н ЯМР спектров с вариацией температуры в диапазоне: -80°С ^ +30°С с шагом 10°С;
•анализ формы линии и получение значений констант скоростей обмена наблюдаемых конформационных процессов с использованием программы WinDNMR;
•определение термодинамических параметров, характеризующих переходы между наблюдаемыми конформерами (свободная энергия активации AG^) и типов конформационных процессов.

Купить

• Зарегистрированы одномерные Н, С и двумерные Н- Н COSY, Н- C HSQC, !Н-13С HMBC, 1Н-1Н NOESY ЯМР спектры высокого разрешения двух производных пиридоксина в растворе ацетона при комнатной и низких температурах.
• Проведено полное соотнесение сигналов 1Н ЯМР спектров исследуемых
соединений производных пиридоксина I и II в растворе ацетона при комнатной и низких температурах и получены основные спектральные характеристики: химические сдвиги, константы спин-спинового
взаимодействия.
• Показано, что в отличие от соединения II в соединении I, наряду с ожидаемым заторможенным вращением динитрофенильного фрагмента молекулы вокруг химической связи «пиридин-кислород», наблюдается также проявление второго конформационного процесса - взаимопревращения семичленного цикла «твист-твист».
• Оценка энергетических барьеров процесса заторможенного вращения динитрофенильного фрагмента вокруг химической связи «пиридинкислород» для исследуемых соединений I и II хорошо согласуется с данными, полученными ранее для других производных пиридоксина.
• Оценка энергетических барьеров процесса взаимопревращения семичленного цикла «твист» для соединения I хорошо согласуется с данными, полученными ранее для других производных пиридоксина.

Купить