hrvatski

Utjecaj supstituenata na reaktivnost derivata barbiturne kiseline s hipoklornom kiselinom

Pojava lijekova u okolišu u posljednjih je dvadesetak godina postala goruća ekološka tema. 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, antikonvulzivi čije koncentracije u vodama iznose i do 5, 4 μg/L. Pokazano je da se tijekom kloriranja, odnosno kemijske obrade otpadnih voda, struktura barbiturata ne mijenja.Kako bismo objasnili kemijsku inertnost barbiturata prema kloriranju upotrijebili smo moderne 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). Izračunate energije barijera za kloriranje iznose preko 150 kJ/mol, što ukazuje na kinetičku stabilnost barbiturata i vremenom poluraspada od 700 tisuća godina. Energije barijera za kloriranje barbiturata supstituiranih elektronegativnim skupinama (-F, -Cl, -CN, -NO2) na C5 položaju niže su i do 30 kJ/mol, čime se vrijeme poluraspada spušta na svega 200 godina. Modifikacijom strukture, micanjem jedne karbonilne skupine, postiže se isti efekt. Ti rezultati pokazuju da kemijska sudbina barbiturata, npr. u postrojenjima za obradu voda, znatno ovisi o vrsti supstituenata na C5- položaju. Ova studija otvara mogućnost dizajna novih barbiturata koji su lakše razgradivi u okolišu i, prema tome, imaju povoljniji ekotoksikološki profil.

barbiturna kiselina ; kvantno-kemijska studija ; kloriranje

nije evidentirano