مطالعه نظری توتومری شدن ۳, ۴-دی هیدرو پیریمیدین-۲ (اH)-ایمین با استفاده از مدل های حلال آشکار و قفس حلال

در این تحقیق توتومری­شدن مولکول ۳, ۴-دی هیدرو پیریمیدین-۲(اH)-ایمین(۳,۴DHP) به ۱, ۶-دی هیدرو پیریمیدین-۲-آمین(۱,۶DHP) و به ۱, ۴-دی هیدرو پیریمیدین-۲-آمین (۱,۴DHP)در سطح محاسباتی B۳LYP/۶-۳۱++G(d, p) در دمای ۱۵/۲۹۸ کلوین مورد مطالعه قرار گرفته است. هر یک از این دو فرایند با دو مکانیسم پیشنهادی بررسی شدند. مکانیسم اول (مکانیسم A) انتقال مستقیم هیدروژن از طریق حالت­های گذار چهار عضوی TS۱۳ و TS۲۴ است که مسیرهای p(a) و p(b) نامیده می­شوند. مکانیسم دوم (مکانیسم B) تشکیل سه دیمر و انتقال همزمان دو هیدروژن از طریق حالت­ های گذار TS۱۱۳۳، TS۱۳۲۴ و TS۲۲۲۴ است. نتایج نشان می­ دهد که در فاز گازی انرژی مورد نیاز برای تبدیل توتومرها از طریق مکانیسم A در دو مسیر p(a) و  p(b) به دلیل فشار موجود در حلقه چهار عضوی حالت­ های گذار مربوطه نسبتا بالا بوده و به ترتیب برابر ۳۱/۳۸ و ۲۹/۴۰ کیلوکالری برمول است. در حالیکه انرژی مورد نیاز برای غلبه بر سد انرژی در حالت­های گذار TS۱۱۳۳، TS۱۳۲۴ و TS۲۲۲۴ بسیار کمتر بوده و به ترتیب برابر با ۰۱/۷ ،۱۹/ ۸ و ۹۸/۸ کیلوکالری برمول است. برای بررسی اثر حلال بر سینتیک و ترمودینامیک فرایند توتومری در مسیرهای p(a) و  p(b) مدل­ های حلال آشکار، قفس حلال و ترکیب آن دو، در حلا­­ل­ های متفاوت (پروتون دهنده و غیر پروتون دهنده) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می­ دهد که بکارگیری حلال قطبی پروتون دهنده، سد انرژی حالت­ های گذار مربوطه را به مقدار بسیار قابل توجهی کاهش می ­دهد.

کلیدواژه ها:

توتومری شدن ، پیریمیدین ها ، مطالعه تئوری تابع چگال ، اثر حلال ، مدل حلال آشکار ، مدل قفس حلال