Интерпретация электронных спектров ряда 5-замещенных урацила в водном растворе на основе моделирования их Н-комплексов с молекулами воды и орбитального подхода
Цеплина С.Н.
1, Цеплин E.E.
11Институт физики молекул и кристаллов Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия

Email: SN_Tseplina@mail.ru, tzeplin@mail.ru
Поступила в редакцию: 19 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 30 июня 2025 г.
Принята к печати: 17 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 29 сентября 2025 г.
Получены спектры поглощения в нейтральном водном растворе 5-гидроксиметилурацила, урацила, 5-фторурацила и 5-бромурацила. Проведено моделирование водородных комплексов молекул рассматриваемых соединений с молекулами воды и выполнены расчеты спектров поглощения в водном растворе методом ТDDFT B3LYP/6-311+G(d,p) в сочетании с теорией поляризуемого континуума. Обнаружена линейная зависимость энергий электронных переходов, полученных из спектров поглощения, от величин энергетической щели между соответствующими занятой и вакантной молекулярными орбиталями рассчитанных водородных комплексов. Ключевые слова: спектры поглощения, 5-гидроксиметилурацил, урацил, водородный комплекс, энергетическая щель ЗМО-ВМО, влияние растворителя.
- T.S. Lawrence, M.A. Davis, J. Maybaum, P.L. Stetson, W.D. Ensminger. Radiat. Res., 123 (2), 192 (1990). DOI: 10.2307/3577544
- P.W. McLaughlin, W.R. Mancini, P.L. Stetson, H.S. Greenberg, N. Nguyen, H. Seabury, D.B Heidorn, T.S. Lawrence. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 26 (4), 637 (1993). DOI: 10.1016/0360-3016(93)90281-Y
- N.E. Geacintov, S. Broyde. The chemical biology of DNA damage (Wiley VCH, Weinheim, 2010), p. 7-12. DOI: 10.1002/9783527630110
- D. Gackowski, M. Gawronski, C. Kerr, T. Radivoyevitch, E. Zarakowska, M. Starczak, A. Abakir, A. Ruzov, J.P. Maciejewski, R. Olinski. Haematologica, 105 (5), e213 (2020). DOI: 10.3324/haematol.2019.224030
- M. Janouvskova, Z. Vani kova, F. Nici, S. Bohavcova, D. Vi tovska, H. vSanderova, M. Hocek, L. Krasny. Chem. Commun., 53 (99), 13253 (2017). DOI: 10.1039/C7CC08053K
- S. Carson, J. Wilson, A. Aksimentiev, P.R. Weigele, M. Wanunu. Nucleic Acids Res., 44 (5), 2085 (2016). DOI: 10.1093/nar/gkv1199
- M. Chahinian, H.B. Seba, B. Ancian. Chem. Phys. Lett., 285 (5-6), 337 (1998). DOI: 10.1016/S0009-2614(98)00109-2
- M.-P. Gaigeot, M. Sprik. J. Phys. Chem. B, 107 (38), 10344 (2003). DOI: 10.1021/jp034788u
- R. Improta, V. Barone. J. Am. Chem. Soc., 126 (44), 14320 (2004). DOI: 10.1021/ja0460561
- Y. He, C. Wu, W. Kong. J. Phys. Chem. A, 108 (6), 943 (2004). DOI: 10.1021/jp036553o
- M.-P. Gaigeot, M. Sprik. J. Phys. Chem. B, 108 (22), 7458 (2004). DOI: 10.1021/jp049940m
- T. Gustavsson, A. Banyasz, E. Lazzarotto, D. Markovitsi, G. Scalmani, M.J. Frisch, V. Barone, R. Improta. J. Am. Chem. Soc., 128 (2), 607 (2006). DOI: 10.1021/ja056181s
- T. Gustavsson, N. Sarkar, E. Lazzarotto, D. Markovitsi, V. Barone, R. Improta. J. Phys. Chem. B, 110 (26), 12843 (2006). DOI: 10.1021/jp062266j
- M. Busker, M. Nispel, T. Haber, K. Kleinermanns, M. Etinski, T. Fleig. ChemPhysChem, 9 (11), 1570 (2008). DOI: 10.1002/cphc.200800111
- M. Etinski, C.M. Marian. Phys. Chem. Chem. Phys., 12 (19), 4915 (2010). DOI: 10.1039/B925677F
- С.Н. Цеплина, E.E. Цеплин. Химия высоких энергий, 55 (1), 96 (2021). DOI: 10.31857/S0023119321010137 [S.N. Tseplina, E.E. Tseplin. the Lowest High Energy Chem., 55 (1), 96 (2021). DOI: 10.1134/S0018143921010136]
- W.Z. Lohmann. Naturforsch. C, 29 (9-10), 493 (1974). DOI: 10.1515/znc-1974-9-1007
- L.B. Clark, I. Tinoco. J. Am. Chem. Soc., 87 (1), 11 (1965). DOI: 10.1021/ja01079a003
- D. Voet, W.B. Gratzer, R.A. Cox, P. Doty. Biopolymers, 1 (3), 193 (1963). DOI: 10.1002/bip.360010302
- Y. Miura, Y. Yamamoto, S. Karashima, N. Orimo, A. Hara, K. Fukuoka, T. Ishiyama, T. Suzuki. J. Am. Chem. Soc., 145 (6), 3369 (2023). DOI: 10.1021/jacs.2c09803
- C.S. Anstoter, M. DelloStritto, M.L. Klein, S. Matsika. J. Phys. Chem. A, 125 (32), 6995 (2021). DOI: 10.1021/acs.jpca.1c05288
- M. Kumar, G. Jaiswar, M. Afzal, M. Muddassir, A. Alarifi, A. Fatima, N. Siddiqui, R. Ayub, N.A.Y. Abduh, W.S. Saeed, S. Javed. Molecules, 28 (5), 2116 (2023). DOI: 10.3390/molecules28052116
- С.Н. Цеплина, E.E. Цеплин. Опт. и спектр., 129 (5), 599 (2021). DOI: 10.21883/OS.2021.05.50884.40-20 [S.N. Tseplina, E.E. Tseplin. Opt. Spectrosc., 129 (7), 737 (2021). DOI: 10.1134/S0030400X21050179]
- S.N. Tseplina, E.E. Tseplin. High Energy Chem., 58 (4), 369 (2024). DOI: 10.1134/S001814392470036X
- E.E. Цеплин, С.Н. Цеплина, O.Г. Хвостенко. Опт. и спектр., 125 (4), 485 (2018). DOI: 10.21883/OS.2018.10.46699.104-18 [E.E. Tseplin, S.N. Tseplina, O.G. Khvostenko. Opt. Spectrosc., 125 (4), 506 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18100260]
- E.E. Tseplin, S.N. Tseplina. Chem. Phys. Lett., 716, 142 (2019). DOI: 10.1016/j.cplett.2018.12.038
- R. Improta, F. Santoro, L. Blancafort. Chem. Rev., 116 (6), 3540 (2016). DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00444
- A.D. Becke. J. Chem. Phys., 98 (7), 5648 (1993). DOI: 10.1063/1.464913
- C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B, 37 (2), 785 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevB.37.785
- M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Cuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M.Caricato, X. Li, H.P. Hratchian, A.F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J.L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J.A. Montgomery, J.E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J.J. Heyd, E. Brothers, K.N. Kudin, V.N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J.C. Burant, S.S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J.M. Millam, M. Klene, J.E. Knox, J.B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, R.L. Martin, K. Morokuma, V.G. Zakrzewski, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, S. Dapprich, A.D. Daniels, O. Farkas, J.B. Foresman, J.V. Ortiz, J. Cioslowski, D.J. Fox. Gaussian 09, Revision C.1, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009
- J. Tomasi, B. Mennucci, R. Cammi. Chem. Rev., 105 (8), 2999 (2005). DOI: 10.1021/cr9904009
- S. Miertus, E. Scrocco, J. Tomasi. Chem. Phys., 55 (1), 117 (1981). DOI: 10.1016/0301-0104(81)85090-2
- G.A. Zhurko, D.A. Zhurko. Chemcraft, version 1.7 [Электронный ресурс] URL: https://www.chemcraftprog.com
- S. Hamad, C. Moon, C.R.A. Catlow, A.T. Hulme, S.L. Price. J. Phys. Chem. B, 110 (7), 3323 (2006). DOI: 10.1021/jp055982e
- C.M. Marian, F. Schneider, M. Kleinschmidt, J. Tatchen. Eur. Phys. J. D, 20, 357 (2002). DOI: 10.1140/epjd/e2002-00158-3
- D.A. Estrin, L. Paglieri, G.J. Corongiu. Phys. Chem., 98 (22), 5653 (1994). DOI: 10.1021/j100073a014
- N. Markova, V. Enchev, I. Timtcheva. J. Phys. Chem. A, 109 (9), 1981 (2005). DOI: 10.1021/jp046132m
- M.E. Casida, M. Huix-Rotllant. Annu. Rev. Phys. Chem., 63, 287 (2012). DOI: 10.1146/annurev-physchem-032511-143803
- M.A.L. Marques, E.K.U. Gross. Annu. Rev. Phys. Chem., 55, 427 (2004). DOI: 10.1146/annurev.physchem.55.091602.094449
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.