π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот
Досліджено відносне розташування фронтальних молекулярних орбіталей азотистих основ нуклеїнових кис лот, пов'язане з їх донорно-акцепторними властивостями як фундаментальною характеристикою спряжених молекул. Для кількісної квантово-хімічної оцінки донорно-акцепторних властивостей пуринових...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2019 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158127 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот / Н.В. Оберніхіна, Р.O. Ніколаєв, О.Д. Качковський, З.Ю. Ткачук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 6. — С. 75-81. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-158127 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Оберніхіна, Н.В. Ніколаєв, Р.O. Качковський, О.Д. Ткачук, З.Ю. 2019-07-18T16:15:38Z 2019-07-18T16:15:38Z 2019 π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот / Н.В. Оберніхіна, Р.O. Ніколаєв, О.Д. Качковський, З.Ю. Ткачук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 6. — С. 75-81. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2019.06.075 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158127 577:113.7: 577.3:541.6 Досліджено відносне розташування фронтальних молекулярних орбіталей азотистих основ нуклеїнових кис лот, пов'язане з їх донорно-акцепторними властивостями як фундаментальною характеристикою спряжених молекул. Для кількісної квантово-хімічної оцінки донорно-акцепторних властивостей пуринових та піримідинових основ запропоновано індекс ϕ₀, за яким визначається зсув енергетичних рівнів відносно збалансованої системи. Азотисті основи розділені строго на дві групи: переважно донори — пуринові основи (ϕ₀ > 0,5) і переважно акцептори — піримідинові основи (ϕ₀ < 0,5). Енергії молекулярних орбіталей оцінені як експериментально, так і квантово-хімічно. Різниця показників ϕ₀ — здатність азотистих основ утворювати стабільні π-електронні комплекси. Исследовано относительное расположение фронтальных молекулярных орбиталей азотистых оснований нуклеиновых кислот, связанное с их донорно-акцепторными свойствами как фундаментальной характеристикой сопряженных молекул. Для количественной квантово-химической оценки донорно-акцепторных свойств пуриновых и пиримидиновых оснований предложен индекс ϕ₀, который позволяет определить сдвиг энергетических уровней относительно сбалансированной системы. Азотистые основания разделены строго на две группы: преимущественно доноры — пуриновые основания (ϕ₀ > 0,5) и преимущественно акцепторы — пиримидиновые основания (ϕ₀ < 0,5). Энергии молекулярных орбиталей были оценены как экспериментально, так и квантово-химически. Разница показателей Δϕ₀ — способность азотистых оснований образовывать стабильные π-электронные комплексы. The relative position of the frontier molecular orbitals (MO) of nucleic acid bases is investigated. It allows one to analyze their donor/acceptor properties in more details, and is a fundamental characteristic of conjugated molecules. Non-covalent interaction specify the spatial constitution of the chains of nucleic acids and their physical and chemical properties in the ground and excited states. Aromatic π-π stacking interactions are generally defined as the attractive interactions that occur between the π-clouds of aromatic systems in a parallel, face-to-face orientation, thus, it could be considered as an affinity of the conjugated molecules. They play a fundamental role in many aspects of chemistry and biochemistry, for example, in the fields molecular recognition self-assembly supramolecular chemistry, and general host-guest interactions. π-π-stacking in biology is of the integral to the structure and function of proteins, cofactors and substrates. Although this interaction is comparatively weak, it leads to large effects; so, DNA (deoxyribonucleic acid) structure being can be considered as an essential example. In such case in tricate scenarios, the π-π interaction is considered very often as some sort of “deus ex machine”, intervening in reactions, provides the additional stabilizing of helix complexes, and influencing the structure. Therefore, the energetic and structural features of these interactions can be estimated, which would be extremely useful in the modeling and understanding of many biological important phenomena. For the quantitative quantum-chemical evaluation of the donor-acceptor properties of the purine and pyrimidine bases, an index ϕ₀, indicating a shifting of the frontier levels in respect to the balanced system is proposed. The nucleic bases are strictly divided into two groups: predominantly, donors are purine bases (ϕ₀ > 0.5), and, preferably, acceptors are pyrimidine bases (ϕ₀ < 0.5). The energies of the MO were evaluated both experimentally and quantum-chemically. Difference of the indices Δϕ₀ is the ability of nitrogenous bases to form stable π-electronic complexes. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот π-Электронная аффинность азотистых оснований нуклеиновых кислот π-Electron affinity of the nitrogenous bases of nucleic acids Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| spellingShingle |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот Оберніхіна, Н.В. Ніколаєв, Р.O. Качковський, О.Д. Ткачук, З.Ю. Біологія |
| title_short |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| title_full |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| title_fullStr |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| title_full_unstemmed |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| title_sort |
π-електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот |
| author |
Оберніхіна, Н.В. Ніколаєв, Р.O. Качковський, О.Д. Ткачук, З.Ю. |
| author_facet |
Оберніхіна, Н.В. Ніколаєв, Р.O. Качковський, О.Д. Ткачук, З.Ю. |
| topic |
Біологія |
| topic_facet |
Біологія |
| publishDate |
2019 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
π-Электронная аффинность азотистых оснований нуклеиновых кислот π-Electron affinity of the nitrogenous bases of nucleic acids |
| description |
Досліджено відносне розташування фронтальних молекулярних орбіталей азотистих основ нуклеїнових
кис лот, пов'язане з їх донорно-акцепторними властивостями як фундаментальною характеристикою
спряжених молекул. Для кількісної квантово-хімічної оцінки донорно-акцепторних властивостей пуринових
та піримідинових основ запропоновано індекс ϕ₀, за яким визначається зсув енергетичних рівнів відносно
збалансованої системи. Азотисті основи розділені строго на дві групи: переважно донори — пуринові основи
(ϕ₀ > 0,5) і переважно акцептори — піримідинові основи (ϕ₀ < 0,5). Енергії молекулярних орбіталей оцінені
як експериментально, так і квантово-хімічно. Різниця показників ϕ₀ — здатність азотистих основ утворювати стабільні π-електронні комплекси.
Исследовано относительное расположение фронтальных молекулярных орбиталей азотистых оснований
нуклеиновых кислот, связанное с их донорно-акцепторными свойствами как фундаментальной характеристикой сопряженных молекул. Для количественной квантово-химической оценки донорно-акцепторных
свойств пуриновых и пиримидиновых оснований предложен индекс ϕ₀, который позволяет определить
сдвиг энергетических уровней относительно сбалансированной системы. Азотистые основания разделены
строго на две группы: преимущественно доноры — пуриновые основания (ϕ₀ > 0,5) и преимущественно
акцепторы — пиримидиновые основания (ϕ₀ < 0,5). Энергии молекулярных орбиталей были оценены как
экспериментально, так и квантово-химически. Разница показателей Δϕ₀ — способность азотистых оснований образовывать стабильные π-электронные комплексы.
The relative position of the frontier molecular orbitals (MO) of nucleic acid bases is investigated. It allows one to
analyze their donor/acceptor properties in more details, and is a fundamental characteristic of conjugated molecules.
Non-covalent interaction specify the spatial constitution of the chains of nucleic acids and their physical
and chemical properties in the ground and excited states. Aromatic π-π stacking interactions are generally defined
as the attractive interactions that occur between the π-clouds of aromatic systems in a parallel, face-to-face
orientation, thus, it could be considered as an affinity of the conjugated molecules. They play a fundamental role
in many aspects of chemistry and biochemistry, for example, in the fields molecular recognition self-assembly
supramolecular chemistry, and general host-guest interactions. π-π-stacking in biology is of the integral to the
structure and function of proteins, cofactors and substrates. Although this interaction is comparatively weak,
it leads to large effects; so, DNA (deoxyribonucleic acid) structure being can be considered as an essential example.
In such case in tricate scenarios, the π-π interaction is considered very often as some sort of “deus ex machine”,
intervening in reactions, provides the additional stabilizing of helix complexes, and influencing the structure.
Therefore, the energetic and structural features of these interactions can be estimated, which would be extremely
useful in the modeling and understanding of many biological important phenomena. For the quantitative
quantum-chemical evaluation of the donor-acceptor properties of the purine and pyrimidine bases, an index ϕ₀,
indicating a shifting of the frontier levels in respect to the balanced system is proposed. The nucleic bases are
strictly divided into two groups: predominantly, donors are purine bases (ϕ₀ > 0.5), and, preferably, acceptors are
pyrimidine bases (ϕ₀ < 0.5). The energies of the MO were evaluated both experimentally and quantum-chemically.
Difference of the indices Δϕ₀ is the ability of nitrogenous bases to form stable π-electronic complexes.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158127 |
| citation_txt |
π-Електронна афінність азотистих основ нуклеїнових кислот / Н.В. Оберніхіна, Р.O. Ніколаєв, О.Д. Качковський, З.Ю. Ткачук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 6. — С. 75-81. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT oberníhínanv πelektronnaafínnístʹazotistihosnovnukleínovihkislot AT níkolaêvro πelektronnaafínnístʹazotistihosnovnukleínovihkislot AT kačkovsʹkiiod πelektronnaafínnístʹazotistihosnovnukleínovihkislot AT tkačukzû πelektronnaafínnístʹazotistihosnovnukleínovihkislot AT oberníhínanv πélektronnaâaffinnostʹazotistyhosnovaniinukleinovyhkislot AT níkolaêvro πélektronnaâaffinnostʹazotistyhosnovaniinukleinovyhkislot AT kačkovsʹkiiod πélektronnaâaffinnostʹazotistyhosnovaniinukleinovyhkislot AT tkačukzû πélektronnaâaffinnostʹazotistyhosnovaniinukleinovyhkislot AT oberníhínanv πelectronaffinityofthenitrogenousbasesofnucleicacids AT níkolaêvro πelectronaffinityofthenitrogenousbasesofnucleicacids AT kačkovsʹkiiod πelectronaffinityofthenitrogenousbasesofnucleicacids AT tkačukzû πelectronaffinityofthenitrogenousbasesofnucleicacids |
| first_indexed |
2025-12-07T19:54:09Z |
| last_indexed |
2025-12-07T19:54:09Z |
| _version_ |
1850880556583092224 |