Конформационная структура молекул аденозина, изолированных в низкотемпературных матрицах Ar

Abstract

В инфракрасном диапазоне 3800–400 см⁻¹ с разрешением 0,3 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры молекул аденозина (Ado), изолированных в низкотемпературных матрицах Ar. Квантово-механическими методами MP2 и DFT/B3LYP проведены расчеты заселенности основных структурных изомеров Ado. Показано, что Ado выдерживает длительное испарение при температуре 465 К без термического разложения. Установлены структуры пяти основных конформеров, которые фиксируются в Ar матрицах при 6 К. Обнаружены анти-конформеры Ado с внутримолекулярной водородной связью O2’H–N3. Заселенность этих анти-конформеров более чем в полтора раза превышает заселенность син-конформеров с внутримолекулярной водородной связью O5’H–N3. В низкотемпературных матрицах большинство доминантных конформеров фиксируется с C2’-эндо структурой рибозного кольца. Подобно 2’-дезоксиаденозину (dA), конформеры Ado с внутримолекулярными водородными связями O3’H–O5’ или O5’H– O3’ не были обнаружены.У діапазоні 3800–400 см⁻¹ з розділенням 0,3 см⁻¹ отримані ІЧ фур’є-спектри молекул аденозину (Ado), ізольованих у низькотемпературних матрицях Ar. Квантово-механічними методами MP2 та DFT/B3LYP проведено розрахунки основних структурних ізомерів Ado. Показано, що Ado витримує тривале випаровування при температурі 465 К без термічного розкладу. Встановлено структури п’яти основних конформерів, які фіксуються у Ar матрицях при 6 К. Виявлено анті-конформери Ado з внутрішньомолекулярним водневим зв’язком O2’H–N3. Заселеність цих анті-конформерів Ado більш ніж у півтори рази перевищує заселеність син-конформерів з внутрішньомолекулярним водневим зв’язком O5’H–N3. У низькотемпературних матрицях більшість домінантних конформерів фіксується з C2’-ендо структурою рибозного кільця. Подібно 2’-дезоксиаденозину (dA), конформери Ado з внутрішньомолекулярними водневими зв’язками O3’H–O5’або O5’H–O3’ не було виявлено.The FTIR spectra of adenosine (Ado) molecules isolated in low temperature Ar matrices were obtained in the range of 3800–400 cm⁻¹ with resolution 0.3 cm⁻¹ . The populations of main structural isomers of Ado were estimated by using of the MP2 and DFT/B3LYP methods of quantum-mechanical calculations. It was shown that Ado may be evaporated over a long period at 465 K without thermodestruction. The structures of the five main Ado conformations were established. The Ado anti-conformers with intramolecular H-bond O2’H–N3 were found. The population of these Ado anti-conformers is more by a factor of 1.5 than synconformers intramolecular H-bond O5’H–N3. The majority of Ado dominant conformers are frozen in low temperature matrices with C2’-endo structure of the ribose ring. Like the 2”-deoxyadenosine (dA), the Ado conformers with the intramolecular H-bond O3’H–O5’ or O5’H–O3’ were not found.