CC BY
73
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
Полученные экспериментальные сведения о физико-химических свойствах представляют большой интерес для теоретического моделирования связи структура-свойство с помощью дескрипторов. Установление связи между физико-химическими свойствами соединений и дескрипторами, описывающими эти свойства, является фундаментальной задачей химии [7,337].
В этих же таблицах приведены экспериментальные данные о времени протекания реакций (час) и выходы полученных продуктов (%). результаты расчетов дескрипторов для них приведены в таблице 3.
Таблица 3
Значения молекулярного топологического индекса (МТ1), овальности (Ovality), липофильности (Log P), молярной рефракции (MR), индекса Винера (Wind), а также времени реакции и выхода эфиров цистеина.
№соединения MTI Ovality Log P MR Wind Время реакции, час Выход продуктов, %
1 964 1,2014 0,166 42,2093 137 2,3 82
3 1321 1,23983 0,5833 46,8103 186 2,5 80
5 1759 1,24394 1,0006 51,4113 246 3,1 77
7 2286 1,27849 1,4179 56,0123 318 3,2 76
8 2910 1,29095 1,8352 60,6133 403 3,4 75
9 3639 2,44822 2,2525 65,2143 502 4,0 74
10 4481 1,33578 2,6698 69,8153 616 4,5 75
Список использованной литературы:
1. Андреев А.Л. Лечебное применение аминокислот. - М., 1960. - C.52 .
2. Посынский, А.Г. Зависимость кислородного эффекта от соотнощения дозы и концентрации субстрата в облученных растворах цистеина [Текст] / А.Г.Посынский, Т.Е. Павловская//Изв.АН ССР. - 1984. - Т.20. -№1. - С.116-120.
3. Gurtius T., Goebel F. Uber Glukolläther // J. Prakt. Chem. (2). - 1888. - Vol.37. - S. 151 - 181.
4. Джусупова К.А. Синтез хлоргидратов эфиров L- аланина. //Вестник Ош ГУ 2007.- С.100.
5. Беллами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул [Текст] /Л. Беллами.- М.: ИЛ, 1963. - 590 с.
6. Заугольников, С.Д. Токсикологическая классификация вредных веществ [Текст] / С.Д.Заугольников // Принципы ПДК. - 1970. - С.76 - 83.
7. Станкевич, М.И. Топологические индексы в органической химии [Текст] М.И.Станкевич, И.В. Станкевич, Н.С. Зевиров // Успехи химии. -1988. Т. 57. №3. - С. 337- 366.
© Жусупова К.А., Джуманазарова А.З., 2016
УДК 547. 466. 26.
Жусупова Кулмайрам Алтымышбаевна,
Зав.кафедрой химии ТалГУ, к.х.н., доцент г. Талас, Кыргызстан E-mail: [email protected] Джуманазарова Асылкан Зулпукаровна Зав.научно-организационным отделом президиума НАН КР
д.х.н., проф.
КОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЛЕЙЦИНА И ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ИНДЕКСОВ.
Аннотация
Структурную формулу соединения можно выразить числом в виде топологических индексов. Чаще всего в молекулярных графах используется метод построения граничной матрицы либо промежуточной
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
матрицы Топологические индексы (структурные дескрипторы) содержат информацию о связности атомов, структурных групп и взаимном их расположении, а также информацию об объеме и форме молекул. Индексы реакционной способности применяются в квантовой химии для изучении реакционной способности органических соединений более сложные методики. Корреляции между выходом конечных продуктов реакции и зарядами на атомах используются для объяснения экспериментальных данных.
Ключевые слова
Топологические индексы, корреляция, дискрипторы, структура-активность, реакционной способности,
матрицы, квантовой химии, моделирования.
Одной из важных проблем современной химии является получение информации о химических свойствах молекул, опираясь только на ее структуру. Известно, что все свойства молекулы обусловлены особенностями строения молекулы, и количественное изучение взаимосвязи структуры со свойствами дает достаточно простой способ получить сведения о физико-химических и других свойствах молекул. Изучение этой взаимосвязи также позволяет получить сведения о взаимном влиянии атомов и функциональных групп на свойства молекул.
В настоящее время для этих целей используются различные методы моделирования связи структура-активность, среди которых метод топологических индексов занимает основное место. В этом подходе молекула рассматривается как граф, на вершинах которого находятся атомы, а сторонами графа являются связи между атомами. Каждый молекулярный граф можно описать в виде матрицы, полинома либо численными индексами. Другими словами, структурную формулу соединения можно выразить числом в виде топологических индексов. Чаще всего в молекулярных графах используется метод построения граничной матрицы либо промежуточной матрицы.
Топологические индексы (структурные дескрипторы) содержат информацию о связности атомов, структурных групп и взаимном их расположении, а также информацию об объеме и форме молекул. Кроме этого, с помощью указанных индексов можно оценить особенности электронного и пространственного строения молекул [1,2, с. 337.].
В настоящее время топологические индексы используются для интерпретации химической реакционной способности, планировании химического эксперимента, а также для установления количественной связи структура-свойство.
Нами синтезированы и подробно изучены физико-химические свойства эфиров лейцина. Полученные экспериментальные сведения представляют большой интерес для теоретического моделирования их свойств и описания их с помощью дескрипторов[3, с.38.].
Мы рассмотрели следующие топологические индексы молекулярный топологический индекс (МТГ), овальность (Ovality), липофильность (Log P), молярную рефракцию (MR), индекс Винера (Wind), значения которых рассчитаны для производных лейцина (табл. 3.), В этих же таблицах приведены экспериментальные данные о времени протекания реакций и выходы полученных продуктов [4,5, с.189,47.].
Результаты расчетов вышеприведенных дескрипторов для них приведены в таблице 1.
Таблица 1
Значения молекулярного топологического индекса (МТГ), овальности (Ovality), липофильности (Log P), молярной рефракции (MR), индекса Винера (Wind), а также времени реакции и выхода !
№ соединения R MTI Ovality Log P MR WInd Время реакции, час Выход продуктов, %
1 C3H7 1321 1,31651 0,463 43,534 174 2,5 84
2 C4H9 1758 1,31925 0,919 48,135 231 3,0 82
3 C5H11 2286 1,32273 1,375 52,736 300 3,2 80
4 C6H13 2913 1,283 2,3291 57,337 382 3,4 78
5 C7H15 4434 1,30564 3,0949 66,615 579 4,0 77
6 C8H17 4496 1,32853 3,1637 66,539 589 4,3 76
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
В таблице 2. представлены корреляции значений дескрипторов (индексов реакционной способности) и экспериментальных значений времени реакции и выхода эфиров лейцина.
Таблица 2
Корреляции значений дескрипторов и экспериментальных значений времени реакции и выхода продуктов
лейцина.
MTI Ov Log P MR WInd Вр.,час Вых.,%
MTI 1 0,030 0,988 0,984 0,999 0,904 -0,622
Ov 0,030 3 1 0,047 9 0,066 0,038 0,372 -0,054
Log P 0,988 0,047 1 0,991 0,988 0,914 -0,588
MR 0,066 0,066 0,991 1 0,984 0,925 -0,541
WInd 0,999 0,038 0,988 0,984 1 0,908 -0,623
Вр.,час 0,904 0,372 0,914 0,925 0,908 1 -0,534
Вых.,% -0,622 -0,054 -0,588 -0,541 -0,623 -0,534 1
Из анализа данных таблицы 3,4 можно сделать заключение, что такие индексы как MTI, Log P, MR, Wind хорошо коррелируют с временем прохождения реакции, следовательно, они могут описывать параметры веществ, ответственные за реакционную способность. Кроме того, эти индексы хорошо коррелируют между собой. Эти же индексы (MTI, Log P, MR, Wind) имеют слабую обратную корреляцию с выходами продуктов в изученных реакциях. Интересно, что примерно такого же порядка корреляция имеется между экспериментальными значениями скорости протекания реакции и выходами продуктов реакции. Индекс Ovality не имел прямой корреляции ни с одним из изученных дескрипторов.
Используя данные значения корреляционных коэффицентов с помощью методом наименьших квадратов можно установить корреляционные функции связанности и полученные результаты могут применятся при оценки реакционной способности сложных эфиров при исследовании их свойства «структура-активность». В корреляционном анализе отрицательные и положительные значения корреляционных коэффицентов выражают, что две взаимосвязанные величины находятся в прямом иобратном зависимости друг от друга.
Таким образом, проведенное исследование связи между рассчитанными индексами реакционной способности (MTI, LogP, MR, Wind) эфиров лейцина и экспериментальными данными, такими как время прохождения реакции и выходом продуктов реакции позволяет сделать следующие выводы: 1) поскольку индексы MTI, LogP, MR, Wind хорошо коррелируют между собой, то при рассмотрении параметрических уравнений для описания связи структура-активность можно использовать только один из этих индексов; 2) что имеется достаточно хорошая корреляция между указанными дескрипторами и временем протекания реакции; 3) индекс Ovality не коррелирует ни с другими дескрипторами, а также и с экспериментальными данными; 4) имеется обратная корреляция между выходами продуктов и временем протекания реакций.
Список использованной литературы:
1. Станкевич М.И. Топологические индексы в органической химии [Текст] М.И.Станкевич, И.В. Станкевич, Н.С. Зевиров // Успехи химии. 1988. Т. 57. №3. -С. 337- 366
2. Hyper Chem.5.02 Evalution Relapse. Dragon Evaluation Version 5.5. -2007. (Software for Molecular Descriptor Calculations).
3. Эрназаров.К.К. Исследование корреляционных связей между физико-химическими параметрами сложных эфиров серосодержащих L-аминокислот и топологических индексов.[Текст] / К.К.Эрназаров, К.А.Джусупова, А.З.Джуманазарова // Известия HAH Кыргызской Pеспублики. 213, №3, - С. 38-43.
4. Джуманазарова А.З. Прогнозирование спектра физиологически эффектов и диэфиров моноаминомонокарбоновых, моноаминодикарбоновых, серосодержащих аминокислот. Бактерицидная и бактериостатическая активность [Текст] А.З. Джуманазарова, К.А. Джусупова, Б.С. Садыбакасов и др. -Бишкек, 2013. -C.189-196.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_
5. Эрназаров К.К. Оценка реакционной способности сложных эфиров аминокислот с помощью дескрипторов. [Текст] К.К. Эрназаров, К.А, Джусупова, А.З. Джуманазарова //Известия НАН Республики Казахстан. 2014, № 1. -С.47-52.
© Жусупова К.А., Джуманазарова А.З., 2016
