Прототропна молекулярно-цвітеріонна таутомерія імідазолу та піримідину

Abstract

Напівемпіричним квантовохімічним методом AMI в режимі оптимізації всіх структурних па­ раметрів досліджено прототропну молекулярно-цвітеріонну таутомерію імідазолу (1т) та пі­ римідину (Руr) у вільному стані Встановлено, що таутомерне молекулярно-цвітеріонне сімей­ ство 1т займас енергетичну щілину близько 46 ккал/моль і складається з трьох планарних структурних ізомерів – одного молекулярного (основна таутомерна форма) і двох цвітеріонних. Аналогічне сімейство Руr, розміщуючись в енергетичній щілині –116 ккал/моль, складаєть­ся з 10 структурних ізомерів – одного молекулярного (основна таутомерна форма) і дев'яти цвітеріонних. Всі вони, за винятком пари цвітеріонів-енантіомерів, мають планарну будову. В обох сполуках ілідна форма, яка утворюється внаслідок переходу протона при атомі С2 на сусід­ній атом N3, є енергетично найвигідніиіим таутомером-цвітеріоном, причому в Руг її відносна енергія удвічі перевищує аналогічну величину для Іпь На основі отриманих результатів автори доходять висновку, що у прототропній таутомерії 1т та Руr бере участь карбопротон при ато­мі С2, причому 1т має до цього ефекту значно більшу схильність, ніж Р.

Полуэмпирических квантовохимическое методом AMI в режиме оптимизации всех структурных параметров исследована прототропная молекулярно-цвитерионная таутомерию имидазола ( Im ) и пиримидину ( Руr ) в свободном состоянии. Установлено , что таутомерные молекулярно-цвитерионне семейство Im занимаети энергетическую щель около 46 ккал / моль и состоит из трех планарных структурных изомеров – одного молекулярного ( основная таутомерного форма ) и двух цвитерионних . Аналогичное семейство Руr , размещаясь в энергетической щели ≈116 ккал / моль , состоит из 10 структурных изомеров - одного молекулярного ( основная таутомерного форма) и девяти цвитерионних . Все они , за исключением пары цвитерионив - энантиомеров , имеют планарную строение. В обоих соединениях илидна форма , которая образуется в результате перехода протона при атоме С2 на соседней атом N3 , является энергетически найвигидниииим таутомеру - цвитерионом , причем в Руr ее относительная энергия вдвое превышает аналогичную величину для Im. На основе полученных результатов авторы делают вывод, что в прототропний таутомерии Im и Руr участвует карбопротон при атоме С2 , причем Im имеет к этому эффекту больше склонности , чем Руr.

The prototropic molecular-zwitterion tautomerism of imidazole dm) and of pyrimidine (Pyr) was investigated in vacuum by means of semiempirical quantum mechanical AMI method with full optimization of all parameters. It was established that molecular-zwitterion family of Im occupies an energetical range about 46 kcal/mol and consists of three planar structural isomers – one molecular one (the main tautomer) and two zwitterionic ones. Such family of Pyr occupies an energetical range 116 kcal/moie and consists of 10 structural isomers – one molecular one (the main tautomer) and 9 zwitterionic ones. All they, except the pair of zwitterionic-enantiomers, are planar. In both molecules – Im and Pyr – the ilid forms (result of proton transition from C2 atom to the neighbouring atom N3) are the most prevalent zwitterionic-tautomers. The relative energy of ilid form of Pyr is twice large as the Im one. From the data obtained the conclusion has been made that carboproton at the.