4631370406

TAUTOMERIA ANALOGÓW URACYLI 417

WPROWADZENIE

Występowanie tautomerii prototropowej w siarkowych analogach zasad pirymidynowych jest obiektem szeroko zakrojonych badań prowadzonych już od połowy naszego wieku. Badania te — teoretyczne i eksperymentalne — tyczą zarówno ustalania równowag tautomerycznych, jak i właściwości fizykochemicznych tautomerów. Populacja względna tautomerycznych form prototropowych jest silnie uzależniona od środowiska. Te z nich, które są dominujące w fazie gazowej lub w rozpuszczalniku niepolarnym, mogą całkowicie zanikać w stanie krystalicznym czy w rozpuszczalniku polarnym lub też być zastępowane formami o innej strukturze. Znajomość rzeczywistych równowag tautomerycznych i właściwości fizykochemicznych poszczególnych tautomerów jest szczególnie ważna ze względu na wykazywane przez siarkowe analogi zasad pirymidynowych rozmaite typy aktywności biologicznej, w tym farmakologicznej. Pozwala ona na przewidywanie reaktywności tych połączeń i zrozumienie oddziaływań typu lek-receptor oraz analogicznych zachowań w różnorodnych środowiskach biologicznych.

Tautomeria prototropowa tych połączeń może być analizowana metodami chemicznymi i fizycznymi, a także za pomocą różnorodnych technik obliczeniowych, wykorzystujących metody mechaniki molekularnej oraz kwantowomechaniczne, zarówno ab initio, jak i semiempiryczne. Obliczenia teoretyczne pomagają bowiem rozstrzygać kwestie względnej stabilności form tautomerycznych i oszacować wielkość ich względnych populacji istniejących w analizowanych formach.

Chemiczne metody określania równowag tautomerycznych, bazujące na reaktywności analizowanych połączeń, nie dają dobrych efektów w szeregu siarkowych analogów zasad pirymidynowych. Metody fizyczne, sprawdzające się bardzo dobrze w tej serii związków, bazują głównie na analizie spektralnej obejmującej przede wszystkim spektroskopię absorpcyjną w ultrafiolecie i świetle widzialnym, podczerwieni, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego, tak protonowego, jak i węglowego, spektroskopię ramanowską i spektrometrię masową. Często wykorzystywane są ponadto pomiary momentów dipolowych, stałych jonizacji i powinowactwa do protonów.

TAUTOMERIA PROTOTROPOWA SIARKOWYCH ANALOGÓW ZASAD PIRYMIDYNOWYCH

Teoretycznie siarkowe analogi zasad pirymidynowych mogą istnieć w sześciu głównych formach tautomerycznych laktamowo-laktimowych, będących odmianą tautomerii prototropowej amidowo-imidowej. Struktury form tautomerycznych w niej występujących charakteryzuje różne usytuowanie wodorów i skoniugowanych wiązań C=C, C=N i C=0 w cząsteczce. Wodory bowiem