К 70-летию академика юнусова марата сабировича

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ОТНОСИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КЕТО-ЕНОЛЬНЫХ
ТАУТОМЕРОВ 5-ХЛОРУРАЦИЛА 
 
Т.И. Лукманов
1
, Г.С. Абдрахимова
2
, Э.М. Хамитов
1
, С.П. Иванов
2
 
1 
ГОУ ВПО Башкирский государственный университет 
450074, г. Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32;E-mail: [e-mail] 
2 
Учреждение Российской академии наук Институт органической химии
Уфимского научного центра РАН, 450054, г. Уфа, проспект Октября, 71 
 
5-хлорурацил (1) относится к пиримидиновым основаниям и является аналогом природ-
ного основания тимина. В организме человека 1 может образоваться в воспаленных и атеро-
склеротических тканях из урацила и цитозина под действием системы миелопероксидаза – 
пероксид водорода – хлорид-ионы [1, 2]. Известно, что он оказывает токсическое действие 
на клетки млекопитающих и бактерий, приводит к процессам старения и увеличивает часто-
ту сестринских хроматидных обменов [3]. Кроме того, 5-хлорурацил является сильным мута-
геном. Мутагенность данного основания может быть обусловлена образованием редких тау-
томерных форм 1, которые могут образовать комплементарные пары с гуанином [4] и адени-
ном [5]. В связи с этим изучение таутомерии 5-хлорурацила представляет актуальную задачу.
В данной работе проведена теоретическая оценка относительной устойчивости таутоме-
ров 1 в газовой фазе и с учетом неспецифической гидратации. 
Квантово-химические расчеты проводились c использованием программ Firefly [6] и 
ORCA
[7]. Поиск равновесных геометрических параметров исследуемых структур проводили 
в приближении PBE0/TZVPP. Энергию стационарных точек на поверхности потенциальной 
энергии рассчитывали в рамках теории возмущений Меллера–Плессе четвертого порядка 
MP4(SDTQ) с базисным набором TZV(3d,3p). Неспецифическую сольватацию исследуемых 
соединений учитывали с помощью модели поляризованного континуума PCM. 
Для 5-хлорурацила теоретически возможны шесть таутомерных форм. В свою очередь, 
каждый таутомер, кроме дикето-формы (a) образует два конформера, а у диенольной формы 
(c) количество конформеров достигает четырех. Так как интерес представляет именно 
относительная устойчивость таутомерных форм, то при составлении ряда относительной 
устойчивости использовался наиболее энергетически выгодный конформер каждой 
таутомерной формы. Значения энергии на рисунке даны относительно самого устойчивого 
таутомера – (а).