420 Z. NOWAKOWSKA, E WYRZYKIEWICZ
Podobne wyniki uzyskano dla tiouracyli z obliczeń prowadzonych metodą ab initio programem PSHONO przez Lesia i Ortegę-Blake [14].
Katritzky, Szafran i Stevens [5, 6] z kolei analizowali równowagi tautome-ryczne w fazie gazowej 2-tiouracyłu i jego N-, O- i S-metylopodstawionych analogów za pomocą obliczeń teoretycznych prowadzonych zarówno semiem-piryczną metodą AM1, jak i ab initio przy optymalizacji na poziomie 3-2IG* i 6-3 IG*. Zamiana wodoru w grupach N—H, O—H lub S—H na grupę metylową wprowadza systematyczne zmiany wartości ciepeł tworzenia odpowiednich tautomerów. Grupa metylowa usytuowana przy atomie N (lub O) zwiększa wartość AHf, połączona z atomem S natomiast zmniejsza wartość AHf.
Badania teoretyczne dotyczące równowag tautomerycznych tiouracyli [5-7, 11-17] wskazują, iż obliczone wartości ich energii względnej, a także wynikający z nich szereg stabilności zależą od sposobu obliczeń. W wypadku 2- i 4-tiouracylu najstabilniejszą formą tautomeryczną jest forma ketotionowa, dla 2,4-ditiouracylu forma ditionowa. W obliczeniach ab initio [5-7, 15, 16] przy stosowaniu optymalizacji parametrów na poziomie HF/3-21G* drugą najstabilniejszą formą dla 2- lub 4-tiouracylu jest tautomer hydroksytio-nowy, natomiast dla 2,4-ditiouracylu jako drugi w szeregu stabilności stoi tautomer w formie tionowo-tiolowej. Z kolei wg obliczeń na poziomie MBPT(2)/DZ/3-21G* + ZPE [7] dla monotiouracyli lub MP2/6-31G* + ZPE [15] dla 2,4-ditiouracylu drugą pozyqę w szeregu stabilności tautomerów zajmują odpowiednio formy hydroksytiolowa oraz ditiolowa.
Wyznaczone eksperymentalnie momenty dipolowe (n) 2-tiouracylu [18], 4-tiouracylu [19] i 2,4-ditiouracylu [18] wynoszą odpowiednio 4,21 D, 4,47 D i 4,67 D. Obliczone i wyznaczone eksperymentalnie momenty dipolowe 2- i 4-tiouracylu i ich S-metylowych pochodnych przedstawione są również w cytowanej już literaturze [5, 7, 11, 13, 15, 17-20] i zebrane w tab. 2. Dane te
Tabela 2. Momenty dipolowe tiouracyli
Metoda obliczeniowa |
2-tiouracyl (D) |
4-tiouracyl (D) |
2,4-ditiouracyl (D) |
Lit. |
Eksperymentalne |
4,21 |
4,47 |
4,67 |
[18, 19] |
7C-HMO + cr-Del-Re |
4,04 |
4,53 |
4,59 |
[20] |
MNDO |
4,96 |
5,13 |
5,29 |
[13] |
AM1 |
4,92 |
• |
— |
[5] |
MNDO |
4,94 |
— |
— |
[5] |
SCF/3-21G* |
5,26 |
5,54 |
— |
[7] |
SCF/6-31G* |
5,34 |
5,60 |
— |
[7] |
H F/3-21 G*//H F/2-21G* |
5,26 |
5,54 |
5,62 |
[15] |
HF/6-31G*//HF/3-21G* |
5,35 |
5,61 |
5,70 |
[15, 11] |
HF/6-31G*//HF/6-31G* |
5,32 |
5,67 |
5,78 |
[11] |