Eksperimentalno i kvantno-kemijsko istraživanje regioselektivnog aciliranja ferocenoilnih derivata nukleobaza

diplomski rad

• Naslov (engleski): Experimental and quantum-chemical study of regioselective acylation ferrocenoyl-substituted nucleobases
• Autor: Valentina Havaić
• Mentor: Valerije Vrček (mentor)
• Član povjerenstva: Valerije Vrček (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Davor Šakić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Farmaceutsko-biokemijski fakultet; (Zavod za organsku kemiju); Zagreb
• Datum i država obrane: 2017-07-11, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Farmacija; Farmacija

Sažetak

Ferocenoilna skupina je selektivno uvedena na N1-položaj pirimidinskog prstena uracila, timina i 5-fluorouracila. Deprotonirane pirimidinske nukleobaze reagiraju s ferocenoil kloridom (FcCOCl) ili ferocenoil etil karbonatom (FcCOOCOEt) u prisutnosti natrij hidrida (NaH) u dimetilformamidu (DMF). Regioselektivnost reakcija analizirana je NMR spektroskopijom i kvantno - kemijskim računima. 1H i 19F NMR spektri reakcijskih smjesa te 13C NMR i 2D NOESY spektri produkata potvrđuju stvaranje isključivo N1-izomera. Izračunata energijska barijera za aciliranje N3-položaja značajno je viša (> 40 kJ/mol) od odgovarajuće barijere za N1-aciliranje, što upućuje na kinetičku kontrolu reakcije supstitucije na N1-položaju. Nukleofilna supstitucija na karbonilnoj skupini ferocenoil klorida odvija se prema usklađenom SN2 mehanizmu bez tetraedarskog međuprodukta.

Sažetak (engleski)

Uracil, thymine, and 5-fluorouracil (5-FU) have been ferrocenoylated selectively at N1-position. Deprotonated pyrimidine nucleobases, prepared by sodium hydride (NaH) in dimethylformamide (DMF), reacted with ferrocenoylchloride (FcCOCl), or ferrocenoyl ethyl carbonate (FcCOOCOEt), in DMF to obtain a single product. Regioselectivity of these reactions have been analyzed in details by NMR spectroscopy and quantum - chemical calculations. 1H and 19F NMR spectra of reaction mixtures, and 13C NMR and 2D NOESY spectra of products, confirm the formation of the N1-isomer only. The calculated energy barrier for acetylation at N3-position is significantly higher (> 40 kJ/mol), which suggests that the analogous reaction at N1-position is kinetically controlled. The nucleophilic addition of pyrimidine base to the carbonyl group of FcCOCl proceeds by a concerted SN2-like mechanism with the absence of the generally assumed tetrahedral intermediate.

• Ključne riječi: ferocen; nukleobaze; DFT; NMR; reakcijski mehanizam
• Ključne riječi (engleski): ferrocene; nucleobase; DFT; NMR; reaction mechanism
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:821430
• Studijski program: Naziv: Farmacija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra farmacije (mag. pharm.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-11-24 15:12:26