مطالعه مقایسه ای بر روی ماهیت و قدرت پیوندهای O-O، S-S ، Se-Se
چکیده
در این پژوهش یک مطالعه محاسباتی بر روی مولکولهای دوکالکوژنی R_2 X_2.X=O.S.Se. R=H.CH3.NH2 (X اتم کالکوژن و Rگروهی است که به آن استخلاف شده است) با استفاده از روشهای B3LYP و MP2 و مجموعه های پایۀ PVDZ.6-311++G^(**).6-311+G^*.6-31+G^* صورت گرفته است. انرژیهای نسبی به روش G2MP2 محاسبه شده اند. سدهای چرخشی و انرژیهای تفکیک پیوند نشان داده اند که پیوند (پیوند گوگرد-گوگرد) S-S از پیوندهای (سلنیم-سلنیم) Se-Se و O-O (اکسیژن-اکسیژن) قویتراست. آنالیز NBO به روش MP2/6-31+G نشان داده است که حضور کاراکتر π جزئی در پیوند X-X ، مرتبه پیوند را به ترتیب بصورت S-S>Se-Se>O-O کاهش میدهد. توابع "فوکی" برای محاسبه میزان فعالیت الکتروفیلی و نوکلئوفیلی سه اتم کالکوژنی O. S .Se با شکست مواجه شده اند. میزان پروتونخواهی ترکیبات Se2H2. S2H2. O2H2، مرتبه پیوند را بصورت Se>S>O کاهش داده است.
1.مقدمه
عناصر کالکوژنی مثل اکسیژن، گوگرد و سلنیم، دسته ای از گروههای عاملی هستند که در بسیاری از فعالیتهای بیولوژیکی مهم نقش ایفامیکنند. ساختار الکترونی لایۀ والانس این عناصر، S^2 P^4 ، سبب میشود این عناصر بصورت ردوکس عمل کنند (اکسنده- کاهنده هستند یعنی هم قادر به اکسایش هستند و هم میتوانند در فرایندهای احیا شرکت کنند). عدد اکسایش اکسیژن از 0 (اکسیژن مولکولی ) تا 2- (در آب) تغییر میکند. برای گوگرد و سلنیم حالات اکسایش بین 2- تا 6+ متغیر است . جالب است بدانیم همچنانکه H2O2 یک اکسنده قوی است برخلاف آن H2Se2 بصورت یک آنتی اکسیدان عمل میکند. در ارگانیسمهای هوازی در طی فرایند کاهش اکسیژن بواسطه انتقال الکترون از سیستمهای درون سلولی بنام میتوکندری ، مقادیر کمی از HO و O2 و H2O2 بوجود می آیند. صدمات ساختاری وارد شده به مولکولهای زیستی که شامل (مولکول DNA، پروتئینها، کربوهیدراتها و لیپیدها) میباشند ، نتیجۀ یک واکنش اکسیداسیونی است که برروری این گونه ها اعمال شده است که در کل به این واکنشهای اکسیداسیونی فشار اکسیداتیو گفته میشود. فشار اکسیداتیو سبب بیماریهایی در انسان میشود که شامل گروهی از بیماریهای مخرب سلولهای عصبی و بیماریهای خودالتهابی همچون بیماری آلزایمر، آرتریت روماتوئید، دیابت و بیماری سرطان میشود. مکانیسم دفاعی سلولهای بدن پستانداران عبارتست از فرایند احیایی که ترکیب زیستی گلوتاتیون ،GSH ، برروی مولکول H2O2 اعمال کرده و در طی آن H2O و دی سولفید تشکیل میشود.
Abstract
A computational study on dichalcogenide molecules (R2X2; X = O, S, Se; R = H, CH3, NH2) has been carried out employing B3LYP and MP2 levels using 6-31+G*, 6-311+G*, 6-311++G**, and PVDZ basis sets. The relative energies have been evaluated at G2MP2 also. The rotational barriers and bond dissociation energies indicate that S–S bond is stronger than Se–Se and O–O bond. NBO analysis at MP2/6-31+G* suggest the presence of partial p character between X–X bond that decreases in the order S–S > Se–Se > O–O. Fuki functions for nucleophilic and electrophilic attack fail to distinguish the reactivity of S and Se. The proton affinities of the O2H2, S2H2, Se2H2 decrease in the order Se > S > O. 1. Introduction The chalcogen elements oxygen, sulfur, and selenium are the constituents of functional groups in biomolecules fulfilling a variety of important biological functions. The electronic structure of valence shell (s2 p4 ) makes these elements redox active [1]. Oxygen occurs in just a few oxidation states between 0 (molecular oxygen) and 2 (water). In contrast sulfur and selenium are present in oxidation states ranging from 2 to +6 [2,3]. It is interesting to note that H2O2 is a well-known oxidizing agent while H2Se2 acts as antioxidant [4]. In aerobic organisms, during the reduction of oxygen by electron transfer systems of mitochondria, small amounts of O2H2, O2, and HO are generated. Structural damage to bimolecules of a wide variety (DNA, proteins, carbohydrates, and lipids) is a consequence of oxidation reactions of these species collectively named as oxidative stress [5,6]. Oxidative stress is associated with many human diseases ranging from neurodegenerative and auto inflammatory conditions such as Alzheimer’s disease [7], rheumatoid arthritis, diabetes, and cancer [8]. The defense mechanism of mammalian cells involves reducing action of glutathione on H2O2 with the formation of H2O and disulfide [9].
چکیده
1. مقدمه
2.جزئیات محاسبه
3.نتایج و بحث
4.توصیفگرهای واکنشپذیری
5.دی سلنیدها بعنوان رونوشتی ازانزیم گلوتاتیون پراکسیداز
6.نتایج
Abstract
1. Introduction
2. Computational details
3. Results and discussion
4. Reactivity descriptors
5. Diselenides as glutathione peroxidase mimic
6. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه