Особенности конформационных структур 2'-дезоксиуридина, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar и Kr

Abstract

С помощью низкотемпературной ИК фурье-спектроскопии матричной изоляции и квантово-химических расчетов методами DFT и MP2 исследовано конформационное равновесие молекул нуклеозида 2'-дезоксиуридина (dU) в низкотемпературных матрицах Ar и Kr. Установлено, что в низкотемпературных матрицах доминируют два анти-конформера dU с разными структурами сахарного кольца: С2'-эндо и С3'-эндо. Основной син-конформер стабилизирован внутримолекулярной водородной связью O5'H—O2, а С2'-эндо является доминирующей конформацией его дезоксирибозного кольца в низкотемпературных матрицах Ar и Kr. Продемонстрирована возможность присутствия в матричных образцах минорных син-конформеров без внутримолекулярной водородной связи O5'H—O2. Обнаружено влияние матрицы на ориентацию гидроксильной группы O3'H сахарного кольца основного син-конформера.

За допомогою низькотемпературної ІЧ фур’є-спектроскопії матричної ізоляції та квантовох імічних розрахунків методами DFT та MP2 досліджено конформаційну рівновагу молекул нуклеозиду 2'-дезоксиуридину (dU) у низькотемпературних матрицях Ar та Kr. Встановлено, що у низькотемпературних матрицях домінують два анти-конформера dU з різними структурами цукрового кільця: С2'-ендо та С3'-ендо. Основний син-конформер стабілізовано внутрішньо-молекулярним водневим зв’язком O5'H—O2, а С2'-ендо є домінуючою конформацією його дезоксирібозного кільця у низькотемпературних матрицях Ar та Kr. Продемонстровано можливість присутності у матричних зразках мінорних син-конформерів, які не мають внутрішньо-молекулярного водневого зв’язку O5'H—O2. Виявлено вплив матриці на орієнтацію гідроксильної групи O3'H цукрового кільця основного синконформера.

The conformational equilibrium of 2'-deoxyuridine (dU) in the low-temperature matrices of Ar and Kr was investigated by using FTIR matrix isolation spectroscopy and quantum chemical calculations with the DFT and MP2 methods. It is found that two anti-conformers of dU with different structures of the sugar ring (С2'-endo and С3'-endo) are dominated. The main syn-conformer is stabilized by the intramolecular hydrogen bond O5'H…O2 and has a С2'-endo conformation of the deoxyribose ring in the inert Ar and Kr matrices. It is demonstrated that in the low-temperature matrices there may occur minor minor syn-conformers without intramolecular hydrogen bond O5'H…O2. The orientation of hydroxyl group O3'H of the sugar ring is found to depend on matrix.