ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΩΣΕΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ ΜΕ ΠΟΛΥΠΥΡΗΝΙΚΟ ΚΑΙ ΔΥΣΔΙΑΣΤΑΤΟ NMR ΚΑΙFT - IR ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ.

Abstract

THE SUBJECT OF THIS PHD THESIS IS TO STUDY THE SOLVATION AND MORE SPECIFICALLY THE HYDRATION OF MOLECULES OF BIOLOGICAL INTEREST WITH THE COMBINED USE OF NMR(17^O, 13^C-^1 H NOE, 15^N-^1 H HMQC), IR AND THEORETICAL CALCULATIONS. A NEW MODEL OF HYDRATION OF AMIDES BASED ON 17 ^O NMR CHEMICAL SHIFTS IS PRESENTED. SPECIFIC HYDRATION AT THE AMIDE OXYGEN IS DEMONSTRATED TO INDUCE LARGE ANDSPECIFIC MODIFICATION OF THE 17^O SHIELDING CONSTANTS. IR AND 17^O NMR SPECTROSCOPY APPEAR TO BE REFLECTING A SIMILAR TYPE OF ELECTRONIC PERTURBATION, HYDROGEN BONDING AND DIPOLE - DIPOLE SOLUTE - SOLVENT INTERACTIONS. IDENTICAL HYDRATION OF THE CIS/TRANS ISOMERS WAS FOUND FOR A VARIETY OF AMIDES, AND PROTECTED DIPEPTIDES. THE POPULATION DIFFERENCE THEREFORE OF TWO ISOMERS SHOULDATTRIBUTED TO STERIC INTERACTION OF ALKYL SUBSTITUTION. THESE RESULTS ARE INAGREEMENT WITH THEORETICAL CALCULATIONS (AB INITIO, MOLECULAR MECHANICS) ON SIMPLE AMIDES. THE STERICALLY HINDERED TERT - BUTYLFORMAMIDE SHOWS A DIFFERENTIAL HYDRATION OF THE CIS/TRANS ISOMER WHICH CAN BE ATTRIBUTED TO THE PRESENCE OF THE BULKY TERT - BUTYL GROUP WHICH RESULTS IN THE REDUCED HYDRATION OF THE TRANS ISOMER AND OF THE OUT - OF PLANE DEFORMATION OF THE TRANS AMIDE GROUP AS REVEALED WITH THE COMBINED USE OF 17^O AND 13^C,^1 H NOE AND ^15, N-^1 H HMQCNMR SPECTROSCOPY.

ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΕΙΝΑΙ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΩΤΕΡΑ ΤΗΣ ΕΝΥΔΑΤΩΣΗΣ ΣΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΤΙΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΜΟΡΙΩΝ, ΜΕ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ NMR (17^Ο, 13^C-^1 H NOE, 15^N-^1H HMQC), IR ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ (ΕΞ ΥΠΑΡΧΗΣ, ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ). ΑΠΟ ΤΗΝΜΕΛΕΤΗ NMR 17^Ο ΑΜΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΠΕΠΤΙΔΙΩΝ ΣΕ ΠΟΙΚΙΛΙΑ ΔΙΑΛΥΤΩΝ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΟΤΙ ΗΠΑΡΟΥΣΙΑ ΔΕΣΜΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΜΕ ΤΟΝ ΔΙΑΛΥΤΗ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ 17^Ο ΤΟΥ ΑΜΙΔΙΚΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (CO) ΛΟΓΩ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΛΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΠΕΠΤΙΔΙΚΗΣ ΟΜΑΔΑΣ. ΟΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ NMR 17^O ΚΑΙ IR ΕΠΗΡΕΑΖΟΝΤΑΙ ΚΑΤ' ΑΝΑΛΟΓΟ ΤΡΟΠΟ ΑΠΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΑΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΛΟΓΩ ΤΩΝ ΔΕΣΜΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΔΙΠΟΛΟΥ - ΔΙΠΟΛΥ - ΔΙΑΛΥΤΗ ΔΙΑΛΥΜΕΝΗΣ ΕΝΩΣΗΣ. ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΜΕ ΤΟΝ ΔΙΑΛΥΤΗ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΙΣΟΔΥΝΑΜΕΣ ΣΤΑ ΔΥΟ ΙΣΟΜΕΡΗ CIS/TRANS ΤΩΝ ΑΜΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΠΕΠΤΙΔΙΩΝ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ. Η ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΩΣ ΕΚ ΤΟΥΤΟΥ ΤΩΝ ΔΥΟ ΙΣΟΜΕΡΩΝ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΑΠΟΔΟΘΕΙ ΣΕ ΣΤΕΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΤΗΣ ΑΛΚΥΛΟΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΥΤΑ ΕΝΙΣΧΥΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΑΠΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥΣ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΞ ΥΠΑΡΧΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥΣ. ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΕΝΥΔΑΤΩΣΗΣ ΤΩΝ CIS/TRANS ΙΣΟΜΕΡΩΝ ΜΕ ΤΗ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ NMR- ^17 O ΚΑΙ 13^C, 1^H NOE, ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ ΜΟΝΟ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΟΥ TERT - ΒΟΥΤΥΛΟΦΟΡΜΑΜΙΔΙΟΥ ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣ ΤΗΣ ΟΓΚΩΔΟΥΣ TERT - ΒΟΥΤΥΛΟΜΑΔΑΣ.