engleski

Influence of Various Moieties on Resistance of Derivatives of Barbituric Acid in Reaction of Chlorination with Hypochlorous Acid. Quantum- Chemical Study.

Pojava lijekova u okolišu u posljednjih je dvadesetak godina postala goruća ekološka tema. Većina ih dospijeva u okoliš zbog nepotpunog uklanjanja u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda, gdje su najčešće izloženi oksidativnim procesima kloriranja i ozonolize. Poseban problem predstavljaju perzistentni lijekovi koji su otporni na razgradnju, biološku i kemijsku, pa se nakupljaju u okolišu zadržavajući svoja farmakološka svojstva. U skupini perzistentnih spojeva nalaze se barbiturati, antiepileptici čije koncentracije u vodama iznose i do 6 μg/L. Istraživanja su pokazala da se tijekom kloriranja, odnosno kemijske obrade otpadnih voda, struktura barbiturata ne mijenja. Kako bismo objasnili kemijsku inertnost barbiturata prema kloriranju, upotrijebili smo standardne kvantno-kemijske metode za opis reakcija odabranih barbiturata s hipoklornom kiselinom (HOCl). Na B3LYP teorijskoj razini detaljno je prikazan mehanizam reakcije kloriranja barbiturata koji su supstituirani različitim skupinama (alkili, cikloalkenili ili fenili vezani na C5 položaju). Gibbsove energije solvatacije izračunate su koristeći CPCM solvatacijski model na odgovarajućoj teorijskoj razini s UFF atomskim radijusom i elektrostatskim skalarnim faktorom 1, 1, što je standardna vrijednost u Gaussian09 programu. Izračunate energije barijera za kloriranje iznose preko 150 kJ/mol, što ukazuje na kinetičku stabilnost barbiturata. Kod barbiturata supstituiranih elektronegativnim skupinama (-F, -Cl, -CN, -NO2) na C5 položaju, energije barijera za kloriranje niže su i do 30 kJ/mol. Izračuni su provedeni i s drugim elektron- odvlačećim skupinama. Dobiveni rezultati ukazuju da kemijska sudbina barbiturata, npr. u postrojenjima za obradu voda, ovisi o vrsti supstituenata na C5- položaju. Ovo istraživanje otvara mogućnost dizajna novih barbiturata koji su lakše razgradivi u okolišu i, prema tome, imaju povoljniji ekotoksikološki profil.

chemical fate ; psychopharmaceutics ; computational chemistry

nije evidentirano