Эффекты релаксации геометрической и электронной структуры в механизме внутри- и межмолекулярного взаимодействия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, доктор химических наук Исаев, Александр Николаевич

• Исаев, Александр Николаевич
• доктор химических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор химических наук Исаев, Александр Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПО МЕХАНИЗМУ

СВЕРХСОПРЯЖЕНИЯ. АЛЛИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

1.1 Развитие представлений о сверхсопряжении.

1.2 Природа гетероатома и межорбитальные взаимодействия в молекулах аллильных соединений.

1.2.1 Взаимодействие фрагментов молекулы через валентную связь и через пространство

1.2.2 Влияние d-орбиталей гетероатома и природы лигандов на относительную стабильность конформеров, их геометрическую и электронную структуру

1.2.3 Взаимодействие орбиталей через пространство и перенос заряда при переходе от плоской а-структуры к тг-комплексу.

1.3 Взаимодействие через валентную связь с гетероатомом в дивинильных соединениях.

1.4 Признаки а,7г-сопряжения в электронных спектрах поглощения аллильных соединений.

1.4.1 Батохромный сдвиг длинноволновой полосы в УФ-спектрах аллильных соединений элементов IV6 группы

1.4.2 Особенности систем МО и УФ-спектров аллильных соединений, существующих в форме а-структуры и тг-комплекса.

1.4.3 Влияние валентного состояния гетероатома на спектральные признаки сопряжения в аллильных соединениях серы и фосфора.

1.5 Взаимодействие фрагментов аллильной молекулы при электронном возбуждении. Квантово-химическое описание молекулы аллилкремния в первом электронно-возбужденном состоянии.

Глава 2. ПОЛЯРИЗАЦИЯ АТОМОВ И ПЕРЕНОС ЗАРЯДА В СОПРЯЖЕННЫХ

СИСТЕМАХ.

2.1 Донорно-акцепторное взаимодействие атомных групп.

2.2 Донорно-акцепторное взаимодействие в системе сопряженных связей при валентном колебании атомов акцепторной группы.

2.2.1 Подходы к описанию перераспределения электронной плотности в молекуле.

2.2.2 Деформация АО при валентном колебании атомов нитрильной группы.

2.2.3 Влияние взаимодействия с активной средой на распределение электронной плотности в молекулах.

2.2.4 Перенос заряда в электронно-возбужденном состоянии молекулы.

2.3 Влияние релятивистских эффектов на спектрохимические признаки сопряжения.

2.3.1 Аллильные соединения ртути и элементов IV6 группы.

2.3.2 Дивинильные соединения.

Глава 3. РЕЛАКСАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ МОЛЕКУЛ ПРИ

ОБРАЗОВАНИИ ВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ И МОЛЕКУЛЯРНОГО КОМПЛЕКСА

3.1 Классификация межмолекулярных сил.

3.2 Деформация структуры молекулы и энергия релаксации.

3.3 Гармоническая модель молекулярного комплекса.

3.4 Оценка энергии релаксации по данным квантово-химических расчетов.

3.4.1 Образование валентной связи.

3.4.2 Образование молекулярного комплекса.

3.5 Структурная релаксация в механизме <т,л-сопряжения.

3.6 Роль структурной релаксации в реакциях присоединения нуклеофильного реагента к карбонильному соединению.

3.6.1 Образование биполярного тетраэдрического интермедиата.

3.6.2 Механизмы нуклеофильных реакций карбонильных соединений в растворе и газовой фазе.

3.7 Структурная подвижность системы сольват-сольвент.

3.7.1 Влияние реорганизации гидратной оболочки на свойства ППЭ реакций нуклеофильного присоединения и замещения. а) Реакции нуклеофильного присоединения к карбонильному соединению. б) Реакции нуклеофильного замещения, протекающие по механизму

3.7.2 Взаимосвязь между физико-химическими свойствами растворов и структурой комплексов сольват-сольвент. а) Бинарная система этилендиамин - вода б) Водные растворы диметилсульфоксида

Глава 4. КООПЕРАТИВНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Н-СВЯЗЕЙ В РЕАКЦИЯХ

ПЕРЕНОСА ПРОТОНА.

4.1 Комплексы с Н-связями. Природа водородной связи

4.2 Свойства поверхности потенциальной энергии для системы с переносом протона. Изучение процесса переноса протона экспериментальными и теоретическими методами.

4.3 Применение метода МПДП/ВС для расчета систем с переносом протона в водородных связях.

4.4 Перенос протона в конденсированной фазе НгО.

4.4.1 "Эмпирическая" оценка дипольного момента молекулы воды.

4.4.2 Потенциальная кривая переноса протона.

4.4.3 Влияние Н-связей со средой на перенос протона в супермолекуле.

4.4.4 Перенос протона и реорганизация окружения.

4.5 Обменный механизм переноса протона в реакции образования и диссоциации четвертичных аммониевых солей.

4.6 Влияние кооперативного эффекта Н-связей на геометрию и электронную структуру ионных дефектов НзО+ и ОН* в кристалле льда

4.6.1 Длина Н-связей в структуре льда.

4.6.2 Длины Н-связей и положение атомов водорода вблизи дефекта НзО+

4.6.3 Распределение заряда в заряженных кластерах. а) Ионный дефект НзО+. б) Ионный дефект ОН".

4.6.4 Расчеты и солитонная модель переноса протонов.

4.7 Роль сетки Н-связей в реакциях переноса протона.

4.7.1 Согласованный сдвиг протонов Н-связей во льду. Мутаротация глюкозы.

4.7.2 Зависимость величины активационного барьера от протяженности цепи Н-связей.

Глава 5. ПЕРЕНОС ПРОТОНА В БИОМОЛЕКУЛАХ

5.1 Перенос протона Н-связи между азотистыми основаниями.

5.2 Реакции с переносом протона в активном центре ферментов.

5.2.1 Роль водородных связей в ферментативном катализе.

5.2.2 Роль молекул воды в структуре и функциях белков. Процессы переноса протона в ферментах с участием молекул воды.

5.3 Моделирование кооперативных взаимодействий Н-связей при переносе протона.

5.3.1 Перенос протона в заряженных молекулярных комплексах с Н-связями, характерными для биомолекул а) Влияние на барьер положения протона соседней Н-связи. б) Влияние на барьер катиона металла, координированного с донором протона.

5.3.2 Перенос протона вдоль цепи Н-связей. а) Донорно-акцепторные и электростатические взаимодействия. б) Кооперативные взаимодействия Н-связей в линейных кластерах (FH)m.F". в) Влияние на барьер переноса протона полярной среды.

5.4 Квантово-химическое изучение переноса протона по цепи Н-связей в активном центре карбоангидразы.

5.4.1 Методология проведения расчетов.

5.4.2 Геометрическая и электронная структура системы с переносом протона.

5.4.3 Концертный механизм переноса протона. 285 •

5.4.4 Структура переходного состояния. Электростатический контроль концертного переноса протонов.

5.4.5 Влияние на барьер переноса протона пространственной ориентации протонного канала.

5.4.6 Волна деформаций Н-связей в цепи, соединяющей донор и акцептор протона.

5.4.7 Движение протона вдоль линии Н-связи и динамика протонной волны.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффекты релаксации геометрической и электронной структуры в механизме внутри- и межмолекулярного взаимодействия»

Познание закономерностей взаимного влияния атомных групп, с которым связана специфика физических и химических свойств многоатомных (сложных) молекул, намного расширяет информацию, даваемую обычными структурными формулами, и является важнейшей проблемой теоретической органической химии.

Для углубления знаний в рассматриваемой области привлекаются константы и функции, характеризующие реакционную способность (константы Хаммета, Тафта и др.), термохимические свойства, геометрическую и электронную структуру, системы уровней электронного возбуждения, силовое поле в деформированных молекулах, оптические и магнитные свойства, разные формы релаксации, биологическую активность. В последние I годы активно используются расчетные квантово-химические методы, с помощью которых удается охарактеризовать координаты химических реакций и переходные состояния, построить пространственные диаграммы электронной плотности, рассчитать (и, если нужно, прогнозировать) спектры соединений легких и тяжелых элементов.

Экспериментальные и теоретические исследования многочисленных органических соединений продемонстрировали сложность всей картины внутримолекулярных взаимодействий. Здесь можно отметить многообразие: 1) типов чередования химических связей и гетероатомов в цепи, 2) пространственных форм сопряженных я-систем (квазилинейные системы - полиины; двухмерные - полиацены, полиены; трехмерные, в том числе сферические - футболен), 3) каналов связей между разными степенями свободы, 4) степеней устойчивости (стабильные, бистабильные, мультистабильные, динамические, неустойчивые, нежесткие, гипотетические системы), 5) вариантов квантовых состояний молекулы.

Стремление сделать накопленный материал более доступным для практического использования привело к многочисленным попыткам установления сколько-нибудь простых корреляций, с одной стороны, между разными свойствами молекулы, с другой стороны - в рядах сходных по строению соединений. Предложенные соотношения с эмпирически подобранными постоянными далеко не универсальны и имеют ограниченную познавательную ценность; тем не менее, многие из них практически весьма полезны.

Взаимодействие между активными центрами сложной молекулы отражается на энергии и структуре молекулярных орбиталей (МО), на порядках химических связей и межатомных расстояниях (в большинстве случаев способствуя некоторому сглаживанию альтернирования), на распределении электронной плотности, а также на энергии электронного и колебательного возбуждения. С сопряжением и другими формами взаимного влияния атомных групп прямо или косвенно связаны почти все наиболее важные особенности физических, химических и технических свойств органических соединений.

В первой и второй главах диссертации обсуждаются результаты выполненного нами квантово-химического исследования сопряженных систем. В первой главе проведен сравнительный анализ спектрохимических свойств систем с а,я-сопряжением на примере аллильных соединений для широкого круга гетероатомов, доступных для проведения квантово-химических расчетов. Рассмотрены особенности геометрической и электронной структуры молекул, относительная стабильность конформеров, системы граничных МО и электронные спектры поглощения, а также их изменение при варьировании положения гетероатома в Периодической системе элементов. Использование полуэмпирического метода МПДП позволило провести также моделирование параметров гетероатома и разделить каналы взаимодействия фрагментов молекулы с целью выявления корреляции этих параметров с экспериментально наблюдаемыми свойствами молекул.

Во второй главе рассматриваются сопряженные системы с донорной и акцепторной группами и особенности взаимодействия этих групп в зависимости от структуры

разделяющего их интерфейса: мостиковой группы или цепи сопряжения. Отклонения от аддитивности в свойствах таких систем описаны на языке релаксации электронной структуры молекулы, связанной с перераспределением электронной плотности в цепи сопряжения в условиях активного донорно-акцепторного взаимодействия. Рассмотрена роль деформации атомных орбиталей (АО) при описании процесса миграции заряда вдоль цепи сопряжения и при описании релятивистских эффектов в спектрохимических признаках сверхсопряжения в аллильных соединениях с тяжелым гетероатомом.

В третьей главе предлагается модель молекулярного комплекса в приближении гармонического осциллятора, которая устанавливает корреляцию энергии структурной релаксации, обусловленной взаимодействием между фрагментами молекулярного комплекса или атомными группами молекулы, с энергией деформации фрагментов. С использованием разработанного формализма показана "релаксационная" природа энергии сопряжения. Исследована роль структурной релаксации как механизма термодинамической стабилизации интермедиатов в реакциях присоединения нуклеофильного реагента к карбонильным соединениям. Отдельно исследовано влияние реорганизации сольватной оболочки на свойства поверхности потенциальной энергии (ППЭ) для реакций нуклеофильного замещения SN2 типа и влияние структурной подвижности молекулярных комплексов ДМСО-вода и этилендиамин-вода на физико-химические свойства растворов.

Между ковалентным (сильным) взаимодействием и нековалентным (слабым), которое приводит к образованию молекулярных комплексов (вандерваальсовых молекул), нет резкого перехода. Существуют прочные молекулярные комплексы со свойствами, очень напоминающими свойства непрочных "классических" молекул; существуют также "классические" молекулы с чрезвычайно растянутыми связями, длина которых соизмерима с длиной наиболее коротких связей в молекулярных комплексах. Межмолекулярные взаимодействия играют важную роль во многих физических, химических и биохимических явлениях. Большинство химических реакций осуществляется в конденсированных средах (водных или неводных) или на межфазных поверхностях. Влияние окружающей среды на свойства и реакционную способность молекулы является результатом ее взаимодействия с молекулами среды. В связи с этим изучение природы и механизмов межмолекулярных взаимодействий представляет большое практическое и теоретическое значение.

Центральное место в последние годы занимает исследование молекулярных комплексов с водородной (Н-) связью и процессов переноса протона, которые играют ключевую роль в ферментативном катализе. Этому вопросу посвящены четвертая и пятая главы диссертации. В четвертой главе обсуждаются современные представления о природе Н-связи и свойствах ППЭ для реакции переноса протона. Обсуждается роль реорганизации сольватной оболочки реагентов в процессе образования контактной ионной пары. Основное внимание уделяется анализу кооперативных взаимодействий Н-связей в механизме переноса протона. Показана энергетическая предпочтительность обменного механизма переноса протонов через водный мостик, соединяющий донор и акцептор протона. На основе данных квантово-химических расчетов проведен анализ геометрической и электронной структуры солитона для одномерной и трехмерной моделей сетки Н-связей. Установлено, что стабилизация переходного состояния для реакции переноса протона по солитонному механизму определяется подвижностью протонов области деформации (сжатия) Н-связей.

В пятой главе дан обзор работ последних лет по исследованию Н-связей и процессов переноса протона в биохимических системах - нуклеиновых кислотах и белках, главным образом ферментах. Обсуждаются результаты квантово-химических расчетов молекулярных систем, моделирующих взаимодействие Н-связей в процессе переноса протона между основаниями нуклеиновых кислот и в активном центре фермента. Предложена модель "электростатического мотора", управляющего переносом протонов в биохимических системах. В основу модели положена найденная в расчетах линейная до корреляция барьера Е переноса протона с разностью электростатических потенциалов Дер = фэ - Фа на доноре и акцепторе в переходном состоянии реакции. Показано, что электростатический потенциал на гетероатомах Н-связи в переходном состоянии определяется донорно-акцепторными взаимодействиями между фрагментами Н-связанной системы. Таким образом, показана взаимосвязь донорно-акцепторного и электростатического взаимодействия в сетке Н-связей и установлен возможный механизм контроля переноса протона.

Показано, что влияние сольватации на барьер переноса протона связано с увеличением разности электростатических потенциалов Дер = сро - Фа для данной конфигурации молекулярного комплекса. Однако полярная среда не меняет линейного характера связи между величинами Е# и Дер. Введен параметр квазинапряженности Е, характеризующий "чувствительность" барьера переноса протона к зарядовому распределению в молекулярном комплексе.

Обсуждаются результаты квантово-химических расчетов молекулярной системы, моделирующей систему с переносом протона в активном центре фермента карбоангидразы. Проведенный анализ выявляет ключевую роль трансляционного движения молекул воды протонного канала в процессе переноса протона, который проходит по концертному механизму. Рассмотрены основные критерии концертного процесса, обусловленные кооперативными взаимодействиями Н-связей и динамической подвижностью системы. Показано, что движение протона вдоль линии Н-связи связано с колебательным движением всех протонов Н-связей в цепи, соединяющей донор и акцептор, которое может быть определено как протонная волна.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Исаев, Александр Николаевич

ВЫВОДЫ

1. С использованием квантово-химических методов изучены физико-химические проявления внутримолекулярного взаимодействия по механизму сверхсопряжения в аллильных соединениях СН2=СН-СН2-Х для широкого круга гетероатомов X. Для анализа возможных механизмов взаимодействия фрагментов молекулы был предложен подход, в основе которого включение в фокиан расчетной схемы ПДДП полуэмпирического квантово-химического метода MNDO матричных элементов, учитывающих разные формы межорбитального взаимодействия. Такой подход позволил разделить взаимодействие винильного фрагмента и группы с гетероатомом через валентную связь и через пространство и выявить роль каждого из каналов взаимодействия в проявлениях сопряжения, наблюдаемых в эксперименте при переходе от плоской к неплоской конформации молекулы. Проведенный квантово-химический анализ позволил установить основные закономерности в специфике электронных и фотоэлектронных спектров, геометрической и электронной структуры молекулы, а также относительной стабильности конформеров в зависимости от положения гетероатома в Периодической системе элементов, его валентного состояния и типа лигандов при гетероатоме: а) Относительная стабильность конформеров аллильной молекулы определяется возможностями перекрывания валентных орбиталей гетероатома X и я-орбитали двойной связи С=С винильного фрагмента. Стабильность гош-конформера возрастает при переходе к элементам с диффузными s- и d-орбиталями валентной оболочки, которые принимают непосредственное участие в образовании валентных связей (ZrIV, элементы V и VI групп в гипервалентном состоянии (Pv, SVI)). С увеличением диффузности s-орбиталей наблюдается переход от ст-структуры к я-комплексу, характерному для аллильных соединений щелочных металлов. Взаимодействие орбиталей гетероатома и винильного фрагмента через пространство определяет также изменение геометрической и электронной структуры молекулы при выходе группы с гетероатомом из плоскости аллильного фрагмента, б) Конформационный переход транс —> гош сопровождается батохромным сдвигом длинноволновой полосы поглощения в УФ-спектрах и уменьшением первого потенциала ионизации в результате смешивания пар верхних занятых и нижних вакантных молекулярных орбиталей и их расхождения на шкале энергии; при этом происходит повышение энергии ВЗМО и сближение по энергии граничных МО, в) Отклонения от аддитивности в свойствах аллильных соединений усиливаются с увеличением валентности гетероатома X и ростом главного квантового числа валентных электронов. Сжатие валентных орбиталей тяжелого гетероатома (Pb, Hg) за счет релятивистских эффектов ослабляет спектрохимические признаки ст,я-сопряжения и является причиной нарушения периодичности в свойствах соединений элементов подгруппы кремния. Моделирование свойств гипотетического нерелятивистского тяжелого атома показало, что релятивистские эффекты приводят к заметной дестабилизации я-аллильных комплексов относительно ст-структуры, но не меняют относительной стабильности транс- и гош-конформеров а-структуры.

2. Показано, что донорно-акцепторное взаимодействие в системе сопряженных связей при валентном колебании атомов акцепторной группы может быть описано на языке релаксации электронной структуры системы как деформация валентных орбиталей атомов цепи сопряжения и миграция электронного заряда вдоль цепи. Интенсивность ИК-полосы колебания атомов валентной связи может рассматриваться как критерий перераспределения электронной плотности в цепи сопряжения.

3. Разработана модель молекулярного комплекса в приближении гармонического осциллятора, устанавливающая корреляцию между энергией структурной релаксации комплекса, обусловленной взаимодействием фрагментов комплекса, и энергией деформации структуры фрагментов при их взаимодействии. Применение разработанного формализма к изучению природы относительной стабильности конформеров аллильных соединений показало, что структурная релаксация является механизмом термодинамической стабилизации гош-конформации молекулы. Энергия релаксация увеличивается с усилением взаимодействия фрагментов аллильной молекулы, однако ее вклад в энергию ст,л-сопряжения не зависит от природы гетероатома и составляет около 85 % по оценкам различными расчетными методами.

Показана ключевая роль структурной релаксации при межмолекулярном взаимодействии, в частности при образовании тетраэдрического интермедиата в реакции нуклеофильного присоединения к карбонильным соединениям. Появление локального минимума для биполярного интермедиата на ППЭ реакции оказывается возможным в результате изменения геометрической структуры карбонильного соединения при атаке сильного нуклеофила и при взаимодействии интермедиата с молекулами полярной среды. Именно структурная релаксация определяет стабилизацию биполярного интермедиата и два различных механизма реакции в газовой фазе и растворе. В газовой фазе в случае слабого нуклеофила реакция идет по механизму внутримолекулярного переноса протона к карбонильной группе; в растворе происходит обмен протонами с растворителем.

Структурная подвижность комплексов сольват-сольвент определяет свойства ППЭ для реакции нуклеофильного замещения Sn2 типа и физико-химические свойства водных растворов ДМСО и этилендиамина.

4. Реорганизация молекул растворителя сольватной оболочки при переносе протона делает возможным образование в растворе контактной ионной пары. Однако перенос протона по обменному механизму через молекулы воды, соединяющие донор и акцептор, найден энергетически более выгодным. Показано, что по обменному механизму протекает образование и диссоциация четвертичных аммониевых солей в растворе; при этом между молекулами реагентов может встраиваться одна-две молекулы воды, что подтверждается экспериментальными оценками соотношения свободной и связанной воды, полученными методом микроволновой спектроскопии. Существование водного мостика делает возможным протекание реакции без вхождения реагентов в одну клетку растворителя. В случае упорядоченной сетки водородных (Н-) связей в кристаллическом льду протяженность канала протонного переноса может значительно увеличиваться, чему благоприятствует отсутствие теплового движения молекул воды. Кооперативные взаимодействия Н-связей способствуют локализации ионных дефектов НзО+ и ОН' в трехмерной Н-связанной сетке с образованием солитоноподобной структуры. Более легкое протекание многих реакций во льду по сравнению с водным раствором объяснено заметным снижением активационного барьера при переносе протона по солитонному механизму, что показано на примере реакции мутаротации глюкозы. jц

5. Установлена линейная корреляция величины барьера Е переноса протона в Н-связанном комплексе с разностью электростатических потенциалов Дф = сро - Фа на доноре и акцепторе в переходном состоянии реакции. Электростатический потенциал на доноре и акцепторе определяется распределением электронной плотности в системе Н-связей. С величиной Aq электронного заряда, переносимого между взаимодействующими фрагментами молекулярного комплекса, которую можно рассматривать как количественный показатель донорно-акцепторного взаимодействия, связано изменение Дц дипольного момента реакционной системы при переносе протона. Полученные результаты объясняют найденную ранее в эксперименте линейную корреляцию теплоты образования Н-связи и инкремента дипольного момента молекулярного комплекса, а также найденную в расчетах корреляцию величин Е" и Ajj. взаимосвязью между Дф и Дц, которые зависят от одного и того же параметра Aq.

Другой вывод, который следует из того факта, что Дф является функцией параметра Aq, - это закономерная связь донорно-акцепторного и электростатического взаимодействий. Барьер переноса протона зависит от разности Дф электростатических потенциалов донора и акцептора. Однако значение Дф связано с релаксацией электронной структуры молекулярного комплекса в переходном состоянии, которая определяется донорно-акцепторными взаимодействиями в системе водородных связей при переносе протона.

6. Полярная среда не меняет характера связи между величинами Е# и Др., Е# и Дер. Во всех случаях, как специфической так и неспецифической сольватации (диэлектрический континуум), связь задается линейной функцией вида Е# = ka + b (а = Дц, Дер); единственное изменение касается величины углового коэффициента к. Угол наклона прямой при сольватации увеличивается. Величина к имеет размерность напряженности, что позволяет рассматривать ее как параметр квазинапряженности Е (согласно расчетам к = Е, ~109 в/м), характеризующий "чувствительность" барьера переноса протона к зарядовому распределению в молекулярном комплексе. Величина ЕДц, равная энергии диполя Дц в однородном электрическом поле напряженности Е, определяет квазиэлектростатический вклад в барьер переноса протона.

В согласии с классическими представлениями о стабилизации полярной средой структуры с локализованным зарядом сольватация препятствует переносу заряда между фрагментами молекулярного комплекса. Тем самым сольватация ослабляет донорно-акцепторное взаимодействие, что проявляется в увеличении разности электростатических потенциалов Лср = фо-фд

7. Впервые показано, что перенос протона от донора к акцептору вдоль цепи Н-связей, образованной молекулами воды, в АЦ фермента карбоангидразы осуществляется по концертному механизму. Детали механизма показывают, что по мере движения одного из протонов Н-связей другие протоны также сдвигаются в направлении от донора к акцептору, и такое согласованное движение протонов вдоль цепи Н-связей может быть определено как концертный процесс. Сходство потенциальных кривых указывает на то, что высота барьера Е# переноса протона не зависит от того, какой из протонов инициирует процесс. Этот результат находит объяснение на основе развитых представлений о том, что барьер является функцией электростатического потенциала на доноре и акцепторе в переходном состоянии реакции.

Важнейшим фактором, влияющим на форму потенциальной кривой переноса протона, является трансляционная подвижность молекул воды протонного канала: при фиксированном положении тяжелых атомов ("жесткая" геометрия протонного канала) потенциальная кривая имеет только один минимум. Релаксация длин связей между ионом Zn2+ и лигандами при переносе протона в АЦ карбоангидразы также заметным образом влияет на барьер переноса и относительную стабильность исходной структуры и продукта переноса. Суммируя полученные результаты, следует отметить, что процесс протонной проводимости сопряжен с целым рядом кооперативных взаимодействий между фрагментами молекулярной системы. Полученные результаты положены в основу модели "электростатического мотора", управляющего переносом протонов в биохимических системах.

8. Установлена волновая природа механизма протонной проводимости в случае протяженной цепи Н-связей (число звеньев п = 5-11), соединяющей донорную и акцепторную группы. Особенностью этого механизма является то, что перенос протона представляет процесс концертного колебательного движения всех протонов цепи. С движущимся вдоль линии Н-связи протоном связана волна деформации Н-связей цепи. Смещение протонов Н-связей в переходном состоянии реакции переноса протона относительно равновесного положения отвечает структуре, которую можно определить как протонную волну. Длина этой волны, найденная как расстояние между максимумами сжатия Н-связей (удлинения связей О-Н), равна ~ 8А. Перенос заряда от донора к акцептору происходит по механизму "концертного скачка" протонов Н-связей при достижении волной акцептора на конце цепи. Барьер переноса не зависит от числа звеньев в цепи и составляет 10 ккал/моль.

Список литературы диссертационного исследования доктор химических наук Исаев, Александр Николаевич, 2006 год

1. Mulliken R.S. 1.tensities of Electronic Transitions in Molecular Spectra. IV. Cyclic Dienes and Hyperconjugation // J. Chem. Phys. 1939. V. 7. P. 339-352.

2. Exner 0. Correlation Analysis in Chemistry. Recent Advances/ Ed. B.

3. Chapman, J. Shorter. New York.: Plenum Press. 1978. 455 p.

4. Pitt C.G. Hyperconjugation and its role in group IV chemistry // J. Organomet. Chem. 1973. V.61.P. 49-70.

5. Streitwieser A. Jr., Alexandratos S. Molecular Orbital Model Studies of the Effect of Strain on Hyperconjugation in Carbonium Ions // J. Amer. Chem. Soc. 1978. V. 100. P. 1979-1984.

6. Schormann M., Garratt S., Hughes D.L., Green J.C., Bochmann M. Isolation and Structure of HC{CH(SiMe3)(SnMe3)}2.+: A Remarkably Stable sec-Alkyl Cation // J. Amer. Chem. Soc. 2002 V.124. P.l 1266-11267.

7. Mo Y., Jiao H., Schleyer P. von R. Hyperconjugation Effect in Substituted Methyl Boranes: An Orbital Deletion Procedure Analysis // J. Organic Chem. 2004. V. 69.1. P. 3493-3499.

8. Libit L., Hoffmann R. Toward a Detailed Orbital Theory of Substituent Effects: Charge Transfer, Polarization, and the Methyl Group // J. Amer. Chem. Soc. 1974. V. 96. P. 13701383.

9. Mollere P.D., Hoffmann R. Augmented Silicon-Carbon Bond Strengths via d-a Hyperconjugation // J. Amer. Chem. Soc. 1975. V. 97. P. 3680-3682.

10. Stanger A. Retro 2 + 2 + 2. Ring Opening in Tricyclobutabenzene Derivatives. Thermochemistry and Reaction Barriers. A Theoretical Hybrid Density Functional Study // J. Organic Chem. 2002 V. 67. P. 6382-6386.

11. Lin B.-L., Xie Z., Liu R., Liu L., Guo Q.-X. Importance of s-type hyperconjugation to the eclipsed structure of propylene // J. Molec. Structure (Theochem) 2003. V. 633. P. 15-19.

12. Kormos В., Cramer C.J. л-Bonding and Negative Hyperconjugation in Mono-, Di-, and Triaminoborane, -alane, -gallane, and -indane // Inorgan. Chem. 2003. V. 42.1. P. 6691-6700.

13. Bharatam P.V, Amita K. D. Theoretical studies on the S-N interaction in sulfinamides // J. Phys. Org. Chem. 2002. V. 15. P. 197-203.

14. Takahashi M., Sakamoto K. Two Geminal Derealizations Affect the Structural Preference of Disilyne and Its Derivatives // J. Phys. Chem. A 2004. V. 108. P. 5710-5714.

15. Mueller Т., Juhasz M., Reed C.A. The x-ray structure of a vinyl cation // Angewandte Chemie. Int. Edition 2004. V. 43. P. 1543-1546.

16. Happer A., Ng J., Pool В., White J. Carbon-silicon hyperconjugation X-ray structural study ofN-methyl-4-trimethylsilylmethylpyridinium triflate Hi. Organomet. Chem. 2002 V. 659. P. 10-14.

17. Wang W., Pu X., Zheng W., Wong N.-B., Tian A. Hyperconjugation versus intramolecular hydrogen bond: origin of the conformational preference of gaseous glycine // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 370. P. 147-153.

18. Pu X., Wang W., Zheng W., Wong N.-B.,Tian A. The gas-phase conformations of (N-Cl)-glycine: some theoretical observations // J. Molec. Structure (Theochem) 2003. V. 626.1. P.133-142.

19. Cuevas G., Juaristi E. Manifestation of Stereoelectronic Effects on the Calculated Carbon-Hydrogen Bond Lengths and One Bond 1JC-H NMR Coupling Constants in Cyclohexane, Six-Membered Heterocycles, and Cyclohexanone Derivatives. // J. Amer.

20. Chem. Soc. 2002. V. 124. P. 13088-13096.

21. Choo J., Kim S., Joo H., Kwon Y. Molecular structures of (trifluoromethyl)iodine dihalides CF3IX2 (X=F,C1): ab initio and DFT calculations // J. Molec. Structure (Theochem) 2002. V. 587. P. 1-8.

22. Chen C.-C., Lay Т.Н., Bozzelli J.W. Structure, Intramolecular Rotation Barrier, and Thermochemical Properties of Hydroxycyclohexadienyl Radical // J. Phys. Chem. A 2003. V. 107. P.6451-6456.

23. Law C.-K., Li W.-K., Wang X., Tian A., Wong N.B. A Gaussian-3 study of N7+ and N7-isomers //J. Molec. Structure (Theochem) 2002. V. 617. P. 121-131.

24. Fleischer H., McKean D.C., Torto I. A quantum-chemical study of the structure, vibrations and SiH bond properties of disilylamine, NH(SiH3)2 // Spectrochimica Acta, Part A: Molecular and Biomolecular Spectrosc. 2002. V. 58A P. 911-925.

25. Richardson P.R., Chapman M.A., Wilson D.C., Bates S.P., Jones A.C. The nature of conformational preference in a number of p-alkyl phenols and p-alkyl benzenes // Phys. Chemistiy Chem. Physics. 2002. V. 4. P. 4910-4915.

26. Kawai M., Nakai H. я-ст* hyperconjugation mechanism on methyl rotation in cationic state of substituted toluenes // Chem. Phys. 2001. V. 273. P. 191-196.

27. Pophristic V., Goodman L. Analysis of the Gearing-Antigearing Torsional Fundamental Energy Gap in Dimethyl Ether // J. Phys. Chem. A 2003. V. 107. P. 3538-3542.

28. Ratajczyk Т., Pecul M., Sadlej J. The nature of the rotational barriers in simple carbonyl compounds // Tetrahedron 2004. V. 60. P.179-185.

29. Jalbout A.F., Basso E.A., Pontes R.M., Das D. Hyperconjugative interactions in vinylic systems: the problem of the barrier to methyl rotation in acetone // J. Molec. Structure (Theochem) 2004. V. 677. P. 167-171.

30. Li Z.-H., Fan K.-N., Wong M.W. Stereochemistiy of Radical Halogenation Reactions. An ab Initio Molecular Orbital Study //J. Phys. Chem. A 2001. V. 105. P. 10890-10898.

31. Goodman,L., Pophristic V., Wang W. Does digermane exhibit free rotation? A test of barrier theory. // Int. J. Quant. Chem. 2002. V. 90. P. 657-662.

32. Lill S.O., Nilsson R.G., Anders E. Chemical reactivity controlled by negative hyperconjugation: A theoretical study // Chemistry A Europ. J. 2003. V. 9. P. 3143-3153.

33. Murakami M., Hasegawa M., Igawa H. Theoretical and Experimental Studies on the Thermal Ring-Opening Reaction of Cyclobutene Having a Stannyl Substituent at the 3-Position // J. Organic Chem. 2004. V. 69. P. 587-590.

34. King J.F., Li M., Cheng A.Z., Dave V. Heteroatoms and substituent effects: The importance of heteroatom hyperconjugation // Heteroatom Chem. 2002. V. 13. P. 397-405.

35. Lin Y.-L., Turos E. Studies of Silyl-Accelerated 1,5-Hydrogen Migrations in Vinylcyclopropanes // J. Organic Chem. 2001. V. 66. P. 8751-8759.

36. Bharatam P.V., Amita. Negative hyperconjugative interactions in S-nitrosothiols: a theoretical study. // Tetrahedron Lett. 2002. V. 43. P. 8289-8291.

37. Lalevee J., Allonas X., Fouassier J.-P. N-H and ст(С-Н) Bond Dissociation Enthalpies of Aliphatic Amines // J. Amer. Chem. Soc. 2002. V. 124. P. 9613-9621.

38. Pratt D.A., Mills J.H., Porter N.A. Theoretical Calculations of Carbon-Oxygen Bond Dissociation Enthalpies of Peroxyl Radicals Formed in the Autoxidation of Lipids // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 5801-5810.

39. Pratt D.A., Porter N.A. Role of Hyperconjugation in Determining Carbon-Oxygen Bond Dissociation Enthalpies in Alkylperoxyl Radicals // Organic Lett. 2003. V. 5. P. 387-390 .

40. Pye C.C., Vaughan K., Glister J.F. An ab initio study of conformations and sigmatropic shifts in triazene and its mono-, di-, and trimethyl derivatives // Canad. J. Chem. 2002. V. 80. P. 447-454.

41. Tostes J.G.R., Dias J.F., Seidl P.R., Caraeiro J.W. de M., Taft C.A. Steric and electronic contributions to conformational effects on chemical shifts of acyclic alcohols // J. Molec. Structure (Theochem) 2002. V. 580. P. 75-83.

42. Seidl P.R., Carneiro J. W. de M., Tostes J. G.R., Dias J.F., Pinto P.S.S., Costa V.E.U., Taft C.A. Conformational effects on NMR chemical shifts of half-cage alcohols calculated by GIAO-DFT // J. Molec. Structure (Theochem) 2002. V. 579. P. 101-107.

43. Mo Y., Wu W., Song L., Lin M., Zhang Q., Gao J. The magnitude of hyperconjugation in ethane: a perspective from ab initio valence bond theory // Angewandte Chemie, Int. Edition 2004. V. 43. P. 1986-1990.

44. Mo Y., Song L., Wu W., Cao Z., Zhang Q. Electronic derealization: a quantitative study from modern ab initio valence bond theory // J. Theoret. & Comput. Chemistry 2002. V. 1. P. 137-151.

45. Orimoto Y., Aoki Y. Pure through-bond state in organic molecules for analysis of the . relationship between intramolecular interactions and total energy // Int. J. Quant. Chem. 2003. V. 92. P. 355-366.

46. Ribeiro D.S., Rittner R. The Role of Hyperconjugation in the Conformational Analysis of Methylcyclohexane and Methylheterocyclohexanes // J. Organic Chem. 2003. V. 68.1. P. 6780-6787.

47. Kleinpeter E., Taddei F., Wacker P. Electronic and steric substituent influences on the conformational equilibria of cyclohexyl esters: The anomeric effect is not anomalous! // Chemistry-A Europ. J. 2003. V. 9. P. 1360-1368.

48. Mo Y., Schleyer P. von R., Wu W., Lin M., Zhang Q., Gao J. Importance of Electronic Derealization on the C-N Bond Rotation in HCX(NH2) (X = O, NH, CH2, S, and Se) // J. Phys. Chem. A 2003. V. 107. P. 10011-10018.

49. Hinderaker M.P., Raines R.T. An electronic effect on protein structure // Protein Science 2003. V. 12. P. 1188-1194.

50. Sadlej-Sosnowska N. Energy Barriers to Internal Rotation: Hyperconjugation and Electrostatic Description//J. Phys. Chem. A 2003. V. 107. P. 8671-8676.

51. Dias J.F., Seidl P.R., Carneiro J.W. de M., Tostes J.G.R. Through space hyperconjugation in half-cage alcohols // J. Molec. Structure (Theochem) 2004. V. 677. P. 51-54.

52. Carneiro J.W. de M., Dias J.F., Tostes J.G.R., Seidl P.R., Taft C.A. Hyperconjugation effects of hydroxyl and amine groups on chemical shifts of neighboring carbon nuclei // Int. J. Quant. Chem. 2003. V. 95. P. 322-328.

53. Hoffmann R., Radom L., Pople J.A., Schleyer P. von R., Hehre W.J., Salem L. Strong Conformational Consequences of Hyperconjugation // J. Amer. Chem. Soc. 1972. V. 94. P. 6221-6223.

54. Травень В.Ф., Родин О.Г., Редченко В.В., РокицкаяВ.И. Электронная структура п-систем. IV. Пространственная и электронная структура некоторыхбензилхалькогенидов// Журн. общей химии. 1989. Т. 59. Вып. 2. С. 441-446.

55. Baidin V.N., Timoshenko М.М., Chizhov Y.V., Ustynyuk Y.A.,. Kritskaya I.I. Photoelectron spectra and the structure of organomercury compounds // J. Organomet. Chem. 1985. V. 292. P. 55-74.

56. Davis D.D. 5+-substituent constants for (organometal).methyl groups: a bond polarizability model for hyper conjunction // J. Organomet. Chem. 1981. V. 206. P. 21 -31.

57. Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантовохимическое изучение влияния заместителя с тяжелым атомом на стабильность карбкатионов// Докл. АН СССР. 1987. Т. 296.1. С. 903-906.

58. Hoffmann R. Interaction of orbitals through space and through bonds // Accounts Chem. Res. 1971. V. 4. P. 1-9.

59. Ahlbrecht H., Zimmermann K., Boche G., Decher G. The geometry of allyl-alkali-metal compounds. A I3C NMR reinvestigation // J. Organomet. Chem. 1984. V. 262. P. 1-10.

60. Clark Т., Rohde C., von Schleyer P.R. Allyllithium, allylsodium, and allylmagnesium hydride: geometries and bonding. A comparative ab initio study // Organometallics. 1983. V. 2. P.1344-1351.

61. Раевский Н.И., Борисов Ю.А., Крицкая И.И., Кравцов Д.Н. Природа динамических процессов в молекуле литийаллила// Докл. АН СССР. 1985. Т. 285. С. 1150-1153.

62. Исаев А.Н., Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантово-химическое изучение строения и электронного спектра поглощения аллиллития // Изв. АН СССР, Сер. хим. 1988. № 10.1. С. 2320-2324

63. Dewar M.J.S., Thiel W. Ground States of Molecules. 38. The MNDO Method. Approximations and Parameters // J. Amer. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 4899-4907.

64. Исаев A.H., Шорыгин П.П. Взаимодействие через пространство и через валентную связь в аллильных соединениях, существующих в форме л-комплекса и ст-структуры // Журн. физ. химии 1993. Т. 67. № 3. С. 514-517.

65. Ichikawa Н., Ebisawa Y., Shigihara A. An Analysis of тс-Bond Formation Using Hartree-Fock Theory // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 1440-1444.

66. Бочвар Д.А., Гамбарян Н.П., Эпштейн JI.M. О концепции вакантных d-орбиталей и о причинах различий в свойствах соединений азота и фосфора // Успехи химии. 1976. Т. 45. С. 1316-1333.

67. Bodner G.S., Emerson К., Larsen R.D., Gladysz J.A. Synthesis and Structure of Chiral Rhenium Allyl Complexes of the Formula (л5 C5H5)Re(NO)(PPh3)(CH2C(R,)=CHR) // Organometallics. 1989. V. 8. P. 2399-2404.

68. Ponec R., Dejmec L., Chalovsky V. Hyperconjugation in organosilicon chemistry // Collect. Czech. Chem. Communs. 1981. V. 46. P. 2663-2668.

69. Аршинова Р.П. Внутримолекулярные электронные взаимодействия в соединениях фосфора в свете новейших структурных достижений // Успехи химии. 1984. Т. 53. С. 595-624.

70. Егорочкин А.Н. Воронков М.Г., Здеренова О.В., Муштина Т.Г. Эффекты заместителей в Р- и As-центрированных катион-радикалах // Журн. общей химии. 2003. Т. 73. Вып. 6. С. 930-938.

71. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. Влияние валентного состояния гетероатома на спектрохимические проявления сопряжения в аллильных соединениях серы и фосфора И Изв. РАН, Сер. хим. 1995. № 1. С. 43-47.

72. Dewar M.J.S., Zoebisch E.G., Healy E.F.66, Stewart J.J.P.AM1: A New General Purpose Quantum Mechanical Molecular Model // J. Amer. Chem. Soc. 1985. V. 107. P. 3902-3909.

73. Костромина H.A., Кумок B.H., Скорик H.A. Химия координационныхсоединений. М.: Высшая школа. 1990, 432 с.

74. Sutton L.E. Tables of Interatomic Distances and Configuration in Molecules and Ions. London: The Chemical Society Burlington House. W.l. 1958. 361 p.

75. Цветков E.H., Кабачник М.И. Сопряжение в ряду соединений трехвалентного фосфора// Успехи химии. 1971. Т. 40. С. 177-225.

76. Коваль В.Г. Влияние ря^я-сопряжения и электроотрицательности заместителей на величину энергии водородной связи // Оптика и спектроскопия. 1977. Т. 43.1. С. 860-865.

77. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. Валентное состояние гетероатома и проблема сопряжения // Изв. РАН, Сер. хим. 1996. № 12. С. 2862-2865.

78. Van de Griend L.J., Verkade J.G., Pennings J.F.M., Buck H.M. Structure Basicity Relations among Phosphate and Phosphite Esters. CNDO/2 and Protonation Studies // J. Amer. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 2459-2463.

79. Lehn J.M., Wipff G. Stereolectronic Effects in Phosphoric Acid and Phosphate Esters //J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1975.No. 19. P. 800-802.

80. Freitas M.P., Tormena C.F., Garcia J.C., Rittner R., Abraham R.J., Basso E.A., Santos F.P., Cedran J.C. NMR, solvation and theoretical investigations of conformational isomerism in 2-X-cyclohexanones (X = NMe2, OMe, SMe and SeMe) // J. Phys. Org.

81. Chem. 2003. V. 16. P. 833-838.

82. Alabugin I.V., Manoharan M., Zeidan T.A. Homoanomeric Effects in Six-Membered Heterocycles // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 14014-14031.

83. Taddei F., Kleinpeter E. // The anomeric effect in substituted cyclohexanes. I. The role of hyperconjugative interactions and steric effect in monosubstituted cyclohexanes // J. Molec. Structure (Theochem). 2004. V. 683. P. 29-41.

84. Clark Т., Jemmis E.D., Schleyer P. v. R., Binkley J.S., Pople J.A. Ab initio structures of allyllithium // J. Organomet. Chem. 1978. V. 150. P. 1-6.

85. Шорыгин П.П., Исаев A.H. Квантово-химическое изучение взаимодействия л-орбиталей двойных связей в дивинильных соединениях // Изв. АН СССР, Сер. хим. 1989. №2. С. 307-310.

86. Егорочкин А.Н. Спектроскопия органических соединений элементов подгруппы кремния и сверхсопряжение // Успехи химии. 1984. Т. 53. С. 772-801.

87. Ohno К., Taga К., Murata Н. The Vibrational Spectra and Rotational Isomerism of Methylvinylsilane and Allylsilane // Bull. Chem. Soc. Japan. 1977. V. 50. P. 2870-2876.

88. Hayashi M., Imachi M., Saito M. Microwave spectra of allylsilane // Chem. Letters. 1977. No. 3. P. 221-222.

89. Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантово-химическое изучение аллильных соединений элементов IV группы. Сообщение 2. Электронные спектры поглощения // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1988. № 6. С. 1330-1335.

90. Cauletti С., Furlani С., Grandinetti F., Marton D. Evidence for п-тс interaction in some allyltin compounds. UV photoelectron spectroscopy and LCBO calculations 11 J. Organomet. Chem. 1986. V. 315. P. 287-297.

91. Bally Т., Nitsche S., Roth K., Haselbach E. Excited States of Polyene Radical Cations: Limitations of Koopman's Theorem // J. Amer. Chem. Soc. 1984. V. 106. P. 3927-3933.

92. Rao C.N.R., Basu P.K., Hegde M.S. Systematic organic UV photoelectron spectroscopy //

93. Appl. Spectr. Rev. 1979. V. 15. P.l-193.

94. Giordan J.C., Moore J.H., Tossell J. A., Kaim W. Interaction of Frontier Orbitals of Group 15 and Group 16 Methides with the Frontier Orbitals of Benzene // J. Amer. Chem. Soc. 1985. V. 107. P. 5600-5604.

95. Pearson R.G. Absolute Electronegativity and Hardness: Applications to Organic Chemistry//J. Org. Chem. 1989. V. 54. P. 1423-1430.

96. Distefano G., Modelli A., Guerra M., Jones D., Rossini S. Hyperconjugative interactions in benzyls studied by means of ionization energy and electron affinity measurements // J. Molec. Structure. 1988. V. 174. P. 177-182.

97. Шорыгин П.П., Бурштейн К.Я., Исаев A.H., Промыслов П.П. Сопряжение и периодическая система элементов Менделеева // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. № 1. С. 158-161.

98. Burshtein K.Ya., Isaev A.N., Shorygin P.P. c-7r-Interaction in some ст-bonded allyl compounds. A MNDO study// J. Organomet. Chem. 1989. V. 361. P. 21-25.

99. Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантово-химическое изучение аллильных соединений элементов IV группы. Сообщение 1. Электронная структура молекул в основном состоянии // Изв. АН СССР, Сер. хим. 1987. № 12. С. 2764-2769.

100. Brownstein S., Bywater S.,Worsfold DJ. Allyl alkali metal compounds // J. Organomet. Chem. 1980. V. 199. P. 1-8.

101. Puddephatt R. J., Bancroft G.M., Chan T. Photoelectron Spectra and Basicity of Tertiary Phosphines PMenPh3.n // Inorganica Chim. Acta. 1983. V. 73. P. 83-89.

102. Шорыгин П.П., Бурштейн К.Я. Сопряжение и периодическая система элементов//

103. Успехи химии. 1991. Т. 60. С. 3-44.

104. Schmidt Н., Schweig A., Mathey F., Muller G. Molecular Conformation and hyperconjugation. P-C-hyperconjugation and the conformation of vinyl-, allyl-, phenyl-and benzylphosphines // Tetrahedron. 1975. V. 31. P. 1287-1294

105. Jug K., Schulz J. Application of SINDOl to phosphorus compounds // J. Comput. Chem. 1988. V. 9. P. 40-50.

106. Исаев A.H., Шорыгин П.П. Квантовохимическое описание молекулы аллилкремния в первом электронно-возбужденном состоянии // Журн. физ. хим. 1995. Т. 69. № 2.1. С. 294-297.

107. Aquilante F., Jensen К.Р., Roos В.О. The allyl radical revisited: a theoretical study of the electronic spectrum // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 380. P. 689-698.

108. Shaik S.S., Hiberty P.C., Lefour J.-M., Ohanessian G. Is Derealization a Driving Force in Chemistry? Benzene, Allyl Radical, Cyclobutadiene, and Their Isoelectronic Species // J. Amer. Chem. Soc. 1987. V. 109. P. 363-374.

109. Vajda E., Tremmel J., Rozsondai В., Hargittai I., Maltsev A.K., Kagramanov N.D., Nefedov O.M. Molecular Structure of Allyl Radical from Electron Diffraction // J. Amer. Chem. Soc. 1986. V. 108. P. 4352-4353.

110. Верещагин A.H. Индуктивный эффект. M.: Наука, 1988. 110 с.

111. Чувашев Д.Д., Ратовский Г.В., Закжевский В.Г. Квантовохимический расчет энергий и спектральных характеристик конформеров в производных фенилфосфина // Журн. общ. химии. 1987. Т. 57. Вып.4. С. 907-917.

112. Ромм И.П., Гурьянова Е.Н. ря-сопряжение в ароматических соединениях элементов V и VI групп // Успехи химии. 1986. Т.55. С.225-250.

113. Ritchie J.P. A look at mesomerism in nitrobenzene // Tetrahedron. 1988. V. 44. P. 74657478.

114. Benassi R., Bertarini С., Taddei F., Kleinpeter E. Exocyclic push-pull conjugated compounds. Part 4: rotational barriers in poorly polarized push-pull ethylenes // J. Molec. Structure (Theochem) 2001. V. 541. P. 101-110.

115. Zhang K.-C., Fu Y„ Lin B.-L., Liu L„ Cheng Yu.-H. and Guo Q.-X.

116. Nonpolar я electron derealization effect on the stabilities of C=C, C=N, and N=N double bonds // J. Molec. Structure (Theochem) 2003. V. 625. P. 199-205.

117. Chen P.C., Chieh Y.C. Density functional theory study of the internal rotational barriers of some aromatic nitro compounds // J. Molec. Structure (Theochem) 2002. V. 583.1. P. 173-180.

118. Takahashi M., Matsuo M., Udagawa Y. An electron momentum spectroscopy study on through-space and through-bond interactions in l,4-diazabicyclo2.2.2.octane // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 308. P.195-198

119. Bhanuprakash K., Rao J.L. Theoretical studies on the nonlinear optical properties of witterionic organic molecules: effect of я-ст-я through-bond coupling on the first hyperpolarizability // Chem. Phys. Letters 1999. V. 314. P.282-290.

120. Tomonari M., Ookubo N. A large p^ of тг-extended molecules tetra-substituted by meta-positioned donor-acceptor pairs // Chem. Phys. Letters 2003. V. 376. P.504-514.

121. Tomonari M., Ookubo N. // Hyperpolarizabilities рт and Pax of тг-extended molecules tetra-substituted by ortho-positioned donor-acceptor pairs as analyzed by homologoussubstitution model 11 Chem. Phys. Lett. 2002. V. 351. P. 431-440.

122. Olivato P.R., Guerrero S.A., Hase Y., Rittner R. Conformational and Electronic Interaction Studies of a-Substituted Carbonyl Compounds. Part 9. co-Heterosubstituted Acetophenones // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 1990. No. 3. P.465-471.

123. Silvestro Т., Topsom R.D., Bock C.W., Taft R.W. Proton affinities of substituted methylamines // J. Molec. Structure (Theochem) 1989. V. 184. P. 33-37.

124. Егорочкин A.H., Разуваев Г.А. Сверхсопряжение в фенильных производных непереходных элементов II-V группы периодической системы элементов Менделеева //Докл. АН СССР. 1987. Т. 293. С. 129-133.

125. Murray J.S., Politzer P. Electrostatic potentials of amine nitrogens as a measure of the total electron-attracting tendencies of substituent // Chem. Phys. Lett. 1988. V. 152. P. 364-370.

126. Бацанов C.C. Экспериментальные основы структурной химии. М.: Изд-во стандартов. 1986.240 с.11 •

127. Schaefer Т., Penner G.H. Long-range coupling constants for а- С nuclei in phenyl -X-R (X = 0,S,Se,Te) derivatives. Internal rotational information // Canad. J. Chem. 1988. V. 66. P. 1641-1646.

128. Нефедов В.И., Вовна В.И. Электронная структура органических и элементоорганических соединений. М.: Наука. 1989.200 с.

129. Meier Н., Gerold J., Kolshorn Н., Muehling В. Extension of conjugation leading to bathochromic or hypsochromic effects in OPV series // Chemistry~A Europ. J. 2004. V.10 P. 360-370.

130. Smith M.A., Jasien P.G. A CIS study of the solvent effects on the electronic absorption spectra of push-pull ethylenes //J. Mol. Structure (Theochem) 1998. V. 429. P. 131-141.

131. Rablen P.R., Miller D.A., Bullock V.R., Hutchinson P.H., Gorman J.A. Solven Effects on the Barrier to C-N Bond Rotation in A^-Dimethylaminoacrylonitrile // J. Amer. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 218-226.

132. Kikuchi 0., Azuki M., Inadomi Yu., Morihashi K. Ab initio GB study of solvent effect on the cis-trans isomerization of 4-dimethylamino-4'-nitroazobenzene // J. Mol. Structure Theochem) 1999. V. 468. P. 95-104.

133. Jarzeba W., Murata S., Tachiya M. Ultrafast dynamics of the excited tetracyanoethylene-toluen electron donor-acceptor complex // Chem. Phys. Letters 1999. V. 301. P.347-355.

134. Walters K.A., Premvardhan L.L., Liu Y., Peteanu L.A., Schanze K.S. Metal-to-ligand charge transfer absorption in a rhenium (I) complex that contains a ^-conjugated bipyridine acceptor ligand // Chem. Phys. Letters 2001. V. 339. P.255-262.

135. Ma L.-H., Chen Z.-B., Jiang Y.-B. Intramolecular charge transfer with 4-(N-phenylamino)benzoic acid. The N-phenylamino conjugation effect // Chem. Phys. Letters 2003.V. 372. P.104-113.

136. Sobolewski A.L., Domcke W. Charge transfer in aminobenzonitriles: do they twist? // Chem. Phys. Letters 1996. V. 250. P. 428-436.

137. Chowdhury S., Kishi H., Dillow G.W., Kebarle P. Electron affinities of substituted nitrobenzenes // Canad. J. Chem. 1989. V. 67. P. 603-610.

138. Reynolds W.F., Dais P., Maclntyre D.W., Topsom R.D., Marriott S., von Nagy-Felsobuki E., Taft R.W. Nature of 7i-Electron-Transfer Effects in Organic Systems with Varying n-Electron Demand // J. Amer. Chem. Soc. 1983. V. 105. P. 378-384.

139. Maurin J., Krygowski T.M. Crystallographic studies and physicochemical properties of n-electron systems: Part XIV. Crystal and molecular structure of N,N-dimethyl-p-nitroanaline

140. J. Molec. Structure 1988. V. 172. P. 413-421.

141. Laxmikanth Rao J., Bhanuprakash K. Theoretical studies on the non-linear optical properties of some organic molecules: effect of n-a-n through-bond coupling on the first hyperpolarisability // J. Molec. Structure (Theochem)1999. V. 458. P. 269-273.

142. Fave C., Hissler M., Karpati Т., Rault-Berthelot J., Deborde V., Toupet L., Nyulaszi L., Reau R. Connecting p-Chromophores by s-P-P Bonds: New Type of Assemblies Exhibiting s-p-Conjugation // J. Amer. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 6058-6063.

143. De Santana O.L., Da Gama A.A.S. Green's function calculation of through-bondelectronic coupling in donor-bridge-acceptor model systems // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 314. P. 508-515.

144. Rant U., Scherf U., Rehahn M., Galda P., Bredas J. L., Zojer E. Influence of the degree of conjugation on excited state lifetimes in phenylene-based materials // Synthetic Metals 2002. V. 127. P. 241-245.

145. Castaldo A., Centore R., Peluso A., Sirigu A., Tuzi A. Structure and electronic properties of extended chromophores for applications in second-order nonlinear optics // Structural Chemistry 2002. V.13. P. 27-36.

146. Wong M. S., Li Z.H., Tao Y., D'lorio M. Synthesis and Functional Properties of Donor-Acceptor p-Conjugated Oligomers // Chemistry of Materials 2003. V. 15. P. 1198-1203.

147. Yamada S., Nakano M., Takahata M.,Yamaguchi K. Nonlinear optical properties of several p-conjugated systems including nitrogen atoms // Int. J. Nanoscience 2002. V. 1.1. P. 651-655.

148. Hirata Y., Okada Т., Nomoto T. Photoinduced intramolecular charge separation of p-N,N-dimethylamino-p'-cyano-diphenylacetylene in polar solvents // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 278. P.133-138.

149. Paddon-Row M.N., Wong S.S., Jordan K.D. A Cautionary Comment on the Use of Orthogonal Localized Molecular Orbitals for the Quantitative Analysis of Through-space and Through-bond Orbital Interactions // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2.1990. P. 425-430.

150. Closs G.L., Piotrowiak P., Maclnnis J.M., Fleming G.R. Determination of Long Distance Intramolecular Triplet Energy Transfer Rates. A Quantitative Comparison with Electron Transfer// J. Amer. Chem. Soc. 1988. V. 110. P. 2652-2653.

151. Watanabe A., Kodaira Т., Ito O. Time-resolved emission spectra of poly(3-octylthiophene): energy migration in the ^-conjugated polymer chain // Chem. Phys. Letters. 1997. V. 273. P. 227-231.

152. Эткинс П. Кванты. Справочник концепций. М.: Мир. 1977.496 с.

153. Yoshihisa М., Katsunosuke М. Molecular Mechanics Simulations of Thermodynamic Functions and Infrared Spectra of Alkanes // J. Amer. Chem. Soc. 1988. V. 110.1. P. 5183-5189.

154. Lii J.-H., Allinger N.L. Intensities of infrared bands in molecular mechanics (MM3) //J. Comput. Chem. 1992. V. 13. P. 1138-1141.

155. Исаев A.H., Шорыгин П.П. Сопряжение в условиях активного донорно-акцепторного взаимодействия атомных групп // Доклады АН. 2002. Т. 382. № 2. С. 216-220.

156. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. Донорно-акцепторное взаимодействие в системе сопряженных связей при валентном колебании атомов акцепторной группы // Журн. физ. химии. 2002. Т. 76. № 12. С. 2221-2227.

157. Dimitrova I. Vibrational frequencies and infrared intensities of acetonitrile coordinated with metal cations: an ab initio study // J. Molec. Structure (Theochem). 1995. V. 343. P. 25-30.

158. Осипов О.А., Минкин В.И., Гарновский А.Д. Справочник по дипольным моментам. М.: Высшая школа. 1971.414 с.

159. Исаев A.H., Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Влияние релятивистских эффектов на электронное строение аллилртути // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1989. № 7. С. 15701573.

160. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. Квантовохимическое изучение влияния релятивистских эффектов на электронное строение и спектры аллильных соединений элементов IV б группы и ртути //Докл. АН СССР 1990. Т. 315. № 4. С. 900-903.

161. Sourisseau С., Pasquier В. Structure et spectres de vibration de composesorganomercuriques: I. Halogenures d'allylmercure, ch2=CH-ch2-Hg-X // J. Organometal. Chem. 1972. V. 39. P. 51-63.

162. Nesmeyanov A.N., Aleksanyan V.T., Denisovich L.I.,Nekrasov Yu.S., Fedin E.I., Khvostenko V.I., Kritskaya I.I. cr,7i-Conjugation in organomercurial systems // J. Organometal. Chem. 1979. V. 172. P. 133-142.

163. Bach R.D., Scherr P.A. a-n Conjugation Effects in the Acid Cleavage of Allylmercuric Halids // J. Amer. Chem. Soc. 1972. V. 94. P. 220-227.

164. Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантово-химическое изучение аллильных соединений ртути// Изв. АН СССР. Сер. хим. 1987. № 11. С. 2493-2496.

165. Visscher L., Dyall K.G. Relativistic and correlation effects on molecular properties. I. The dihalogens F2, Cl2, Br2,12, and At2 // J. Chem. Phys. 1996. V. 104. P. 9040-9046.

166. Pyykko P. Relativistic Effects in Structural Chemistry // Chem. Rev. 1988. V. 88. P. 563-594.

167. Christiansen P.A., Ermler W.C., Pitzer K.S. Relativistic effects in chemical systems // Annual Rev. Physical Chem. 1985. V. 36. P. 407-432.

168. Almlof J., Faegri K., Jr. Relativistic effects on molecular structure: methyl derivatives of the fourth main-group elements // Theor. Chim. Acta. 1986. V. 69. P. 437-446.

169. Desclaux J.P. Relativistic Dirac-Fock expectation values for atoms with Z=1 to Z=120. In: Atomic data and nuclear data tables. 1973. V. 12. P. 311-406.

170. Исаев A.H. Оценка по спектроскопическим данным величин одноцентровых интегралов, используемых в полуэмпирических методах квантовой химии // Докл. АН СССР. 1992. Т. 324. № 4. С. 810-814.

171. Evans S., Green J.C., Joachim P.J., Orchard A.F., Turner D.W., Maier J.P. Electronic Structures of the Group IVb Tetramethyls by Helium-(I) Photoelectron Spectroscopy // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II 1972. No. 6. P. 905-911.

172. Гурвич JI.В., Карачевцев Г.В., Кондратьев В.Н., Лебедев Ю.А., Медведев В.А.,

173. Потапов В.К., Ходеев Ю.С. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М.: Наука, 1974. 351 с.

174. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. Взаимодействие через валентную связь с гетероатомом в дивинильных соединениях //Докл.АН СССР. 1991. Т. 320. № 2 С. 378-380.

175. Межмолекулярные взаимодействия: от двухатомных молекул до биополимеров / Под ред. Б.Пюльмана, М.: Мир. 1981. 592 с.

176. Kollman Р.А., Allen L.C. An SCF Partitioning Scheme for the Hydrogen Bond // Theoret. Chim. Acta. 1970. V. 18. P. 399-403.

177. Dreyfus M., Pullman A. A Non-Empirical Study of the Hydrogen Bond between Peptide Units // Theoret. Chim. Acta. 1970. V. 19. P. 20-37.

178. Morokuma K. Molecular Orbital Studies of Hydrogen Bonds. III. C=0.H-0 Hydrogen Bond in H2C0.H20 and H2C0.2H20 // J. Chem. Phys. 1971. V.55. P. 1236-1244.

179. Kitaura K., Morokuma K. A New Energy Decomposition Scheme for Molecular Interactions within the Hartree-Fock Approximation // Int. J. Quant. Chem. 1976. V. 10. P. 325-340.

180. Schuster P., Lischka H., Beyer A. Ab initio studies on hydrogen bonding and ion molecule complexes. In: Progress in Theoretical Organic Chemistry / Ed. I.G. Csizmadia. Amsterdam: Elsevier. 1976. V. 2. P. 89-105.

181. Rice F.O., Teller E. The role of free radicals in elementary organic reactions // J. Chem. Phys. 1938. V. 6. P. 489-496.

182. Hine J. The principle of least nuclear motion. In: Advances in Physical Organic Chemistry / Eds. V. Gold, D. Bethell. London New York - San Francisco: Academic Press. 1977. V.15. P. 1-61.

183. Morokuma K., Kitaura K. Energy decomposition analysis of molecular interactions. In: Chemical Applications of Atomic and Molecular Electrostatic Potentials / Eds. P. Politzer, D.G.Truhlar. New York- London: Plenum Press. 1981. P. 215-242.

184. Исаев А.Н. Эффект деформации структуры молекул при образовании ими водородной связи // Координац. химия. 1994. Т. 20. № 10. С. 731-734.

185. Исаев A.H., Шорыгин П.П. Приближение замороженного остова в методологии квантовой химии //Доклады АН. 1995. Т. 344. № 6. С. 776-778.

186. Исаев А.Н., Шорыгин П.П. О взаимодействии фрагментов молекулы // Доклады АН. 1996. Т. 349. № 1.С. 56-59.

187. Исаев А.Н. Структурная релаксация в механизме а,я-сопряжения. Аллильные соединения элементов IV группы. // Журн. физ. химии. 2004. Т. 78. № 1. С. 56-62.

188. Исаев А.Н. Эффект деформации структуры молекул в энергетике химической связи // Координац. химия. 1995. Т. 21. № 2. С. 95-98.

189. Del Bene J.E. Ab Initio Molecular Orbital Study of the Structures and Energies of Neutral and Charged Bimolecular Complexes of H20 with the Hydrides AH„ (A = N, O, F, P, S, and CI) // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 2874-2880.

190. Del Bene J.E., Frisch M.J., Raghavachari K., Pople J.A., Schleyer P.R. A Molecular Orbital Study of Some Lithium Ion Complexes // J. Phys. Chem. 1983. V. 87. P. 73-78.

191. Pople J.A. Intermolecular Binding // Faraday Discuss. Chem. Soc. 1982. V. 73. P. 7-17.

192. Whiteside R.A., Frisch M.J., Binkley J.S., De Frees D.J., Schlegel H.B., Raghavachari K., Pople J.A. Carnegie-Mellon Quantum Chemistry Archive, 2. Carnegie-Mellon University. Pittsburgh. 1981.

193. Szczesniak M.M., Scheiner S. Studies of dispersion energy in hydrogen-bonded systems. H20-H0H, HzO-HF, H3N-HF, HF-HF Hi. Chem. Phys. 1984. V. 80. P. 1535-1542.

194. Jencks W.P. General acid-base catalysis of complex reactions in water//Chem. Rev. 1972. V. 72. P. 705-718.

195. Бурштейн К.Я., Исаев А.Н. Расчет потенциальной поверхности для модельной реакции присоединения нуклеофильного реагента к карбонильному соединению в газовой фазе и в водной среде // Журн. структур, химии. 1985. Т. 26. № 3. С. 16-20.

196. Бурштейн К.Я., Исаев А.Н. Квантовохимическое изучение влияния гидратации на механизм нуклеофильных реакций карбонильных соединений // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1985. №5. С. 1066-1070.

197. Бурштейн К.Я., Хургин Ю.И. Квантовохимическое изучение механизма присоединения нуклеофильного реагента к карбонильным соединениям // Изв. АН СССР, Сер. хим. 1977. № 7. С. 1494-1497.

198. Shokhen М.А., Tikhomirov D.A., Yeremeyev A.V. Semi-empirical MO study of reaction mechanism of carbinolamines formation by MINDO/3 method // Tetrahedron. 1983. V. 39. P. 2975-2979.

199. Oie Т., Loew G.H., Burt S.K., Binkley J.S., MacElroy R.D. Quantum Chemical Studies of a Model for Peptide Bond Formation: Formation of Formamide and Water from Ammonia and Formic Acid // J. Amer. Chem. Soc. 1982. V. 104. P. 6169-6174.

200. Сайке П. Механизмы реакций в органической химии. М.: Химия. 1991.447 с.

201. Бурштейн К.Я., Исаев А.Н. Применение метода МПДП/ВС для расчета систем с переносом протона в водородных связях // Журн. структур, химии. 1986. Т. 27. № 3. С. 3-7.

202. Исаев А.Н. Механизмы нуклеофильных реакций карбонильных соединений врастворе и газовой фазе // Изв. РАН. Сер. хим. 1994. № 2. С. 227-230.

203. Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов. М.: Мир. 1980. 432 с.

204. Gleave J.L., Hughes E.D., Ingold C.K. Mechanism of Substitution at a Saturated Carbon Atom. Part III. Kinetics of the Degradations of Sulphonium Compounds // J. Chem. Soc. 1935. P. 236-244.

205. Hughes E.D., Ingold C.K. Mechanism of Substitution at a Saturated Carbon

206. Atom. Part IV. A Discussion of Constitutional and Solvent Effects on the Mechanism, Kinetics, Velocity, and Orientation of Substitution // J. Chem. Soc. 1935. P. 244-255.

207. Dougherty R.C., Dalton J., Roberts J.D. Sn2 reactions in the gas phase. Structure of the transition state // Org. Mass. Spectrom. 1974. V. 8. P. 77-79.

208. Keil F., Ahlrichs R. Theoretical Study of Sn2 Reactions. Ab initio Computations on HF and CI Level // J. Amer. Chem. Soc. 1976. V. 98. P. 4787-4793.

209. Olmstead W.N., Brauman J.I. Gas-Phase Nucleophilic Displacement Reactions // J. Amer. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 4219-4228.

210. Carrion F., Dewar M.J.S. MNDO Study of Sn2 Reactions and Related Processes // J. Amer. Chem. Soc. 1984. V. 106. P. 3531-3539.

211. Pellerite M.J., Brauman J.I. Intrinsic Barriers in Nucleophilic Displacements // J. Amer. Chem. Soc. 1980. V. 102. P. 5993-5999.

212. Morokuma K. Potential-Energy Surface of the Sn2 Reaction in Hydrated Clusters // J. Amer. Chem. Soc. 1982. V. 104. P. 3732-3733.

213. Bohme D.K., Raksit A.B. Gas-Phase Measurements of the Influence of Stepwise Solvation on the Kinetics of Nucleophilic Displacement Reactions with CH3CI and СНзВг at Room Temperature // J. Amer. Chem. Soc. 1984. V. 106. P. 3447-3452.

214. Бурштейн К.Я., Исаев A.H. Расчет потенциальной поверхности для реакций нуклеофильного замещения, протекающих по механизму SN2, с учетом сольватации // Журн. структур, химии. 1986. Т. 27. № 3. С. 8-12.

215. Бурштейн К.Я., Исаев А.Н. Квантовохимическое изучение влияния растворителя на механизм реакций нуклеофильного замещения, протекающих по механизму Sn2 //

216. Изв. АН СССР. Сер. хим. 1987. № 9. С. 2005-2009.

217. Буслаева М.Н., Карцев В.Н., Дудникова К.Т. Структура и изотермическая сжимаемость жидкого этилендиамина // Журн. физ. химии. 1982. Т. 56. С.1254-1255.

218. Кругляк А.И., Буслаева М.Н., Кийко С.М., Иванова Е.Ф. Изучение межмолекулярного взаимодействия в системе этилендиамин вода по данным вискозиметрического исследования//Журн. физ. химии. 1981. Т. 55. С. 2678-2681.

219. Родникова М.Н., Исаев А.Н., Засыпкин С.А. Конформация этилендиамина в газовой фазе и водном растворе // Координац. химия. 1991. Т. 17. № 11. С. 1467-1472.

220. Leroy G., Louterman-Leloup G., Ruelle P. Contribution a l'etude theorique de la liaison hydrogene. V. Les complexes HnX-HmY (X,Y = N, O, F) // J. chimie physique. 1979. V. 76. P. 113-124.

221. Hankins D., Moskowitz J.W., Stillinger F.H. Water Molecule Interactions // J. Chem. Phys. 1970. V. 53. P. 4544-4554.

222. Dannenberg J.J., Vinson L.K. AMI Molecular Orbital Study of Hydrogen Bonding. Gas-Phase Hydration of Protonated Diamines // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 5635-5639.

223. Ланшина JIB., Родникова M.H., Дудникова К.Т. Рассеяние света в водных растворах этилендиамина // Журн. структур, химии. 1990. Т. 31. С. 65-68.

224. Родникова М.Н., Ланшина Л.В., Чабан И.А. Недостижимая критическая точка расслаивания разбавленных водных растворов неэлектролитов // Докл. АН СССР. 1990. Т. 315. С. 148-152.

225. Завизион В.А., Кудряшова В.А., Хургин Ю.И. Исследование межмолекулярных взаимодействий в растворах методом миллиметровой спектроскопии. Сообщение 3.

226. Эффекты гидратации в водных растворах спиртов // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1989. №8. С. 1755-1761.

227. Хургин Ю.И., Исаев А.Н. Геометрия и электронная структура димера диметилсульфоксида; расчет методом МПДП // Изв. РАН. Сер. хим. 1992. № 6. С. 1340-1344.

228. Исаев А.Н. Квантовохимическое изучение комплексов диметилсульфоксида с водой // Координац. химия. 1993. Т. 19. № 9. С. 742-744.

229. Thomas R., Shoemaker С.В., Eriks К. The Molecular and Crystal Structure of Dimethyl Sulfoxide, (H3C)2SO // Acta ciystallogr. 1966. V. 21. P.12-20.

230. Новскова Т.А., Гайдук В.И., Кудряшова В.А., Хургин Ю.И. Диэлектрическая релаксация и молекулярная динамика в водном растворе диметилсульфоксида // Химическая физика. 1990. Т. 9. С. 969-977.

231. Kaatze U., Pottel R., Schafer M. Dielectric Spectrum of Dimethyl Sulfoxide /Water Mixtures as a Function of Composition // J. Phys. Chem. 1989. V. 93. P. 5623-5627.

232. Luzar A. The contribution of hydrogen bonds to bulk and surface thermodynamic properties of dimethylsulfoxide-water mixtures // J. Chem. Phys. 1989. V. 91.1. P. 3603-3613.

233. Белоусов В.П., Панов М.Ю. Термодинамика водных растворов неэлектролитов. JI.: Химия. 1983.264 с.

234. Kollman P. A General Analysis of Noncovalent Intermolecular Interactions // J. Amer. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 4875-4894.

235. Kollman P.A. Noncovalent interactions // Accounts Chem. Res. 1977. V. 10. N. 4. P. 365-371

236. McAllister M.A. Characterization of low-barrier hydrogen bonds 2. HF2*: a density functional and ab initio study // J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 427. P. 39-53.

237. Pan Y., McAllister M.A. Characterization of low-barrier hydrogen bonds 4. Basis set andcorrelation effects: an ab initio and DFT investigation // J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 427. P. 221-227.

238. Warshel A., Papazyan A., Kollman P.A., Cleland W.W., Kreevoy M.M., Frey P.A. On Low-Barrier Hydrogen Bonds and Enzyme Catalysis // Science. 1995. V. 269. P. 102-106.

239. Szczesniak M.M., Hobza P., Latajka Z., Ratajczak H., Skowronek K. The Methylation Effect in Amine. .HF Hydrogen-Bonded Systems. Quantum Chemical and Statistical Thermodynamic Study // J. Phys. Chem. 1984. V. 88. P. 5923-5927.

240. Szczesniak M.M., Scheiner S., Bouteiller Y. Theoretical study of H20-HF and H20-HC1: Comparison with experiment // J. Chem. Phys. 1984. V. 81. P. 5024-5030.

241. Hobza P., Schneider В., Carsky P., Zahradnik R. The superposition error problem: The (HF)2 and (H20)2 complexes at the SCF and MP2 levels // J. Molec. Structure (Theochem). 1986. V. 138. P. 377.

242. Del Bene J.E., Jordan M.J. What a difference a decade makes: progress in ab initio studies of the hydrogen bond // J. Molec. Structure (Theochem). 2001. V. 573. P. 11-23.

243. Dannenberg J.J. Hydrogen bonds: a comparison of semiempirical and ab initio treatments // J. Molec. Structure (Theochem). 1997. V. 401. P. 279-286.

244. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods. 1. Method // J. Comput. Chem. 1989. V. 10. P. 209-220.

245. Grabowski S.J. A new measure of hydrogen bonding strength ab initio and atoms in molecules studies // Chem. Phys. Letters. 2001. V. 338. P. 361-366.

246. Scheiner S., Kar Т., Pattanayak J. Comparison of Various Types of Hydrogen Bonds Involving Aromatic Amino Acids // J. Amer. Chem. Soc. 2002. V. 124. P. 13257-13264.

247. Wang B.-Q., Li Z.-R., Wu D., Hao X.-Y., Li R.-J., Sun C.-C. Single-electron hydrogen bonds in the methyl radical complexes H3C. .HF and H3C. .HCCH: an ab initio study // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 375. P. 91-95.

248. Gu Y., Kar Т., Scheiner S. Fundamental Properties of the CH.0 Interaction: Is It a True

249. Hydrogen Bond? 11 J. Amer. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 9411-9422.

250. Qian W., Krimm S. Vibrational Spectroscopy of Hydrogen Bonding: Origin of the Different Behavior of the C-H.0 Hydrogen Bond // J. Phys. Chem. A. 2002. V. 106. P. 6628-6636.

251. Cubero E., Orozco M., Luque F.J. Electron density topological analysis of the C-H. .0 anti-hydrogen bond in the fluoroform-oxirane complex // Chem. Phys. Letters. 1999. V. 310.1. P. 445-450.

252. Alabugin I.V., Manoharan M., Peabody S., Weinhold F. Electronic Basis of Improper Hydrogen Bonding: A Subtle Balance of Hyperconjugation and Rehybridization // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 5973-5987.

253. Wong N.-B, Cheung Y.-S., Wu D.Y., Ren Y., Wang X., Tian A.M., Li W.-K. A theoretical study of the C-H. .N hydrogen bond in the methane-ammonia complex // J. Molec. Structure (Theochem). 2000. V. 507. P. 153-156.

254. Galabov В., Bobadova-Parvanova P., Ilieva S., Dimitrova V. The electrostatic potential at atomic sites as a reactivity index in the hydrogen bond formation // J. Molec. Structure (Theochem). 2000. V. 507. P. 153-156.

255. Walrafen G.E., Chu Y.C., Carlon H.R. Energy, Enthalpy, and Volume Change of Hydrogen-Bond Formation in Large, Charged, Water Vapor Clusters, H+(H20)C, Determined from Mass Spectral Distribution // J. Phys. Chem. A. 2002. V. 106. P. 933-937.

256. Vorobyov I., Yappert M.C., DuPre D.B. Energetic and Topological Analyses of Cooperative cxH- and 7tH-Bonding Interactions //J. Phys. Chem. A. 2002. V. 106. P. 1069110699.

257. Doering W.E., Parra R.D., Zeng X.C. Cooperativity effects in cyclic trifluoromethanol trimer: anab initio study//J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 431. P. 119-126.

258. Chen C., Liu M.-H., Wu L.-S. Local analysis and comparative study of the hydrogen bonds in the linear (HCN)„ and (HNC)„ clusters // J. Molec. Structure (Theochem). 2003. V. 630. P.187-204.

259. Kiselev M., Ivlev D., Puhovski Y., Kerdcharoen T. Preferential solvation and elasticity of the hydrogen bonds network in tertiary butyl alcohol-water mixture // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 379. P. 581-587.

260. Водородная связь. По ред. Н.Д. Соколова М.: Наука. 1981.286 с.

261. Barrow G.M. The Nature of Hydrogen Bonded Ion-Pairs: The Reaction of Pyridine and Carboxylic Acids in Chloroform // J. Amer. Chem. Soc. 1956. V. 78. P. 5802-5806.

262. Kollman P.A., Allen L.C. The Nature of the Hydrogen Bond. Dimers Involving Electronegative Atoms of the First Row// J. Amer. Chem. Soc. 1971. V. 93. P. 4991-5000.

263. Ault B.S., Pimentel G.C. Infrared Spectra of the Ammonia-Hydrochloric Acid Complex in Solid Nitrogen// J. Phys. Chem. 1973. V. 77. P.1649-1653.

264. Guha D., Mondal A., Nath D., Mitra S., Chattopadhyay N., Mukheijee S. Proton transfer reaction of 4-methyl-2,6-diamidophenol in alcoholic solvents at room temperature and 77 К // J. Molec. Structure (Theochem). 2001. V. 542. P. 33-45.

265. Pichierri F. Effect of fluorine substitution on the proton transfer barrier in malonaldehyde. A density functional theory study // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 376. P. 781-787.

266. Banerjee D., Mandal A., Mukherjee S. Proton transfer reaction in 4-hydroxy-3-formyl benzoic acid at room temperature and 77 К // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 373. P. 464470

267. Wang D.-P., Chen S.-G., Chen D.-Z. Theoretical studies of conjugate and substituent effects on the intramolecular proton transfer: an HF/CIS study // J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2004. V. 162. P. 407-414.

268. Shiobara S., Tajima S., Tobita S. Substituents effects on ultrafast exited-state protontransfer of protonated aniline derivatives in aqueous solution // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 380. P.673-680.

269. Schmidtke S.J., Underwood D.F., Blank D.A. Following the Solvent Directly during Ultrafast Excited State Proton Transfer// J. Amer. Chem. Soc. 2004. V. 126.P. 8620-8621.

270. Fu A.-P., Li H.-L., Du D.-M., Zhou Z.-Y. Theoretical study on the reaction mechanism of proton transfer in formamide // Chem. Phys.Letters 2003. V. 382. P. 332-337.

271. Kamitakahara A., Pranata J. Reaction pathways for proton exchange between protonated formamide and water//J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 429. P. 61-69.

272. Rauhut G. Modulation of reaction barriers by generating reactive intermediates: double proton transfer reactions // Physical Chemistry Chemical Physics. 2003. V. 5. P. 791-800.

273. Casadesus R., Moreno M., Lluch J.M. A theoretical study of the ground and first excited singlet state proton transfer reaction in isolated 7-azaindole-water complexes // Chemical Physics. 2003. V. 290. P. 319-336.

274. Hung F.-T., Hu W.-P., Li T.-H., Cheng C.-C. Chou P.-T. Ground and Excited-State Acetic Acid Catalyzed Double Proton Transfer in 2-Aminopyridine // J.Phys.Chem. A. 2003.1. V. 107. P. 3244-3253.

275. Park S.-W., Ahn D.-S., Lee S. Dynamic paths between neutral alanine-water and zwitterionic alanine-water clusters: single, double and triple proton transfer // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 371. P. 74-79.

276. Madeja F., Havenith M. High resolution spectroscopy of carboxylic acid in the gas phase: Observation of proton transfer in (DCOOH)2 // J. Chem. Physics. 2002. V. 117. P. 71627168.

277. Lu C., Hsieh R.-M. R., Lee I-R., Cheng P.-Y. Ultrafast dynamics of gas-phase excited-state intramolecular proton transfer in l-hydroxy-2-acetonaphthone // Chem. Phys. Letters. 1999. V.310. P. 102-110.

278. Chou P.-T., Chen Y.-C., Yu W.-S., Cheng Y.-M. Spectroscopy and dynamics of excited-state intramolecular proton-transfer reaction in 5-hydroxyflavone // Chem. Phys. Letters. 2001. V. 340. P. 89-97.

279. Rini M., Magnes B.-Z., Pines E., Nibbering E.T.J. Real-time observation of bimodal proton transfer in acid-base pairs in water // Science 2003. v. 301. P. 349-352.

280. Bazeia D., Leite V.B.P., Lima B.H.B., Moraes F. Soliton model for proton conductivity in Langmuir films // Chem. Phys. Letters. 2001. V. 340. P. 205-210.

281. Pang X.-F., Feng Y.-P. Mobility and conductivity of the proton transfer in hydrogen-bonded molecular systems // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 373. P. 392-401.

282. Zheng L., Baumann U., Reymond J.-L. Molecular mechanism of enantioselective proton transfer to carbon in catalytic antibody 14D9 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. P. 3387-3392.

283. Harris D.L. Oxidation and electronic state dependence of proton transfer in the enzymatic cycle of cytochrome P450eryF // J. Inorg. Biochemistry. 2002. V. 91. P. 568-585.

284. Бурштейн К.Я., Исаев A.H. Модификация метода МПДП для расчета систем с водородными связями // Журн. структур, химии. 1984. Т. 25. № 1. С. 25-30.

285. Burstein K.Ya., Isaev A.N. MNDO calculations on hydrogen bonds. Modified function for core-core repulsion // Theoret. Chim. Acta. 1984. V. 64. P. 397-401.

286. Janoschek R., Weidemann E.G, Pfeiffer H., Zundel G. Extremely High Polarizability of

287. Hydrogen Bonds // J. Amer. Chem. Soc. 1972. V. 94. P. 2387-2396.

288. Scheiner S., Szczesniak M.M., Bigham L.D. Ab initio study of proton transfers including effects of electron correlation // Intern. J. Quantum Chem. 1983. V. 23. P. 739-751.

289. Ady E., Brickmann J. Non-empirical calculations on the intramolecular rearrangement in the dimer of formic acid // Chem. Phys. Lett. 1971. V. 11. P. 302-306.

290. Graf F., Meyer R., Ha T.-K., Ernst R.R. Dynamics of hydrogen bond exchange in carboxylic acid dimers // J. Chem. Phys. 1981. V. 75. P. 2914-2918.

291. Hayashi S., Umemura J., Kato S., Morokuma K. Ab Initio Molecular Orbital Study on the Formic Acid Dimer // J. Phys.Chem. 1984. V. 88. P. 1330-1334.

292. Noell J.O., Morokuma K. A Fractional Charge Model in the Molecular Orbital Theory and Its Application to Molecules in Solutions and Solids // J. Phys.Chem. 1976. V. 80. P. 26752685.

293. Исаев A.H., Левин A.A. Исследование переноса протона в конденсированной фазе Н20 методом МПДП/ВС с учетом среды в рамках комбинированной модели "супермолекула и псевдоконтинуум" // Журн. структур, химии. 1992. Т. 33. № 1. С. 24-30.

294. Burshtein K.Ya. Mo studies of solvation effects: Part I. A simple model of solvation for MNDO and MNDO/H calculations // J. Molec. Structure (Theochem). 1987. V. 153.1. P. 195-201.

295. Бурштейн К.Я. Применение метода МПДП/ВС и модели точечных диполей для изучения механизма образования ионов в водной среде // Журн. структур, химии. 1988. Т. 29. С. 179-182.

296. Onsager L., Dupuis М. In: Electrolytes / Ed. В. Pesce. London: Pergamon. 1962. P. 26-46.

297. Nagle J.F. Theory of the dielectric constant of ice // Chem. Phys. 1979. V. 43. P. 317-328.

298. Scheiner S., Nagle J.F. Ab Initio Molecular Orbital Estimates of Charge Partitioning between Bjerrum and Ionic Defects in Ice Hi. Phys.Chem. 1983. V. 87. P. 4267-4272.

299. Левин А.А., Зайцев А.Р., Исаев А.Н. Сегнетоэлектрические свойства кн2ро4 (KDP) по данным MNDO/H-расчетов большого кластера Н.6(Р04)5]+ Н Журн. неорганич. химии. 1989. Т. 34. № 9. С. 2418-2422.

300. Исаев А.Н., Бурштейн К.Я., Суханов Н.Н., Яновская Л.А. Особенности алкилирования барбитуровой кислоты в условиях межфазного катализа // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1988. № 4. С. 918-920.

301. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. Л.: Гидрометеоиздат. 1975. 280 с.

302. Исаев А.Н., Хургин Ю.И. Механизм обмена протонов молекулами воды гидратных оболочек молекул nh3 и HF в процессе образования ими ионной пары // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1991. № 4. С. 817-822.

303. Дженкс В. Катализ в химии и энзимологии. М: Мир. 1972. 467 с.

304. Kunst М., Warman J.M., de Haas М.Р., Verberne J.B. Nanosecond Time-Resolved Conductivity Studies of Pulsed-Ionized Ice. 3. The Electron as a Probe for Defects in Doped Ice // J.Phys.Chem. 1983. V. 87. P. 4096-4098.

305. Исаев A.H., Левин А.А. Влияние кооперативного эффекта на геометрию НзО+-солитона и активационный барьер переноса протона в кристалле льда // Журн. структур, химии. 1991. Т. 32. № 1. С. 80-86.

306. Newton M.D., Ehrenson S. Ab Initio Studies on the Structures and Energetics of Inner- and Outer-Shell Hydrates of the Proton and the Hydroxide Ion // J. Amer. Chem. Soc. 1971.1. V. 93. P. 4971-4990.

307. Hankins D., Moskowitz J.W., Stillinger F.H. Water Molecule Interactions // J. Chem. Phys. 1970. V. 53. P. 4544-4554.

308. Давыдов A.C. Солитоны в молекулярных системах. Киев: Наук, думка. 1988. 303 с.

309. Исаев А.Н., Левин А.А. Геометрия ОН' дефекта в конденсированной фазе Н2О. Локализация дефекта и кооперативное взаимодействие Н-связей // Журн.структур, химии. 1992. Т. 33. № 1. С. 18-23.

310. Kryachko E.S. Model of ionic defect in symmetrical hydrogen-bonded ice: Continuum approach // Solid State Commun. 1988. V. 65. P. 1609-1612.

311. Kristoforov L.N., Zolotaryuk A.V. Dynamics of Ionic and Bonding Defects in Quasi-One-Dimensional Hydrogen-Bonded Chains // Physica Status Solidi (b). 1988. V. 146.1. P. 487-501.

312. Gordon A. Nonlinear mechanism for proton transfer in hydrogen-bonded solids // Physica B + C. 1987. V. 146B. P. 373-378.

313. Pincock R.E., Kiovsky Т.Е. Reactions in Frozen Solutions. III. Methyl Iodide with Triethylamine in Frozen Benzene Solutions // J. Amer. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 51-55.

314. Pincock R.E., Kiovsky Т.Е. Reactions in Frozen Solutions. IV. The Reaction of Ethylene Chlorohydrin with Hydroxyl Ion in Ice // J. Amer. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 4455-4459.

315. Grant N.H., Clark D.E., Alburn H.E. Accelerated Polymerization of N-Carboxyamino Acid Anhydrides in Frozen Dioxane // J. Amer. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 4071-4074.

316. Grant N.H., Clark D.E., Alburn H.E. Poly-6-Aminopenicillanic acid // J. Amer. Chem. Soc. 1962. V. 84. P. 876-877.

317. Alburn H.E., Grant N.H. Reactions in Frozen Systems. II. Enhanced Hydroxylaminolysis of Simple Amides // J. Amer. Chem. Soc. 1965. V. 87. P. 4174-4177.

318. Bruice T.C., Butler A.R. Catalysis in Water and Ice. II. The Reaction of Thiolactones with Morpholine in Frozen Systems // J. Amer. Chem. Soc. 1964. V. 86. P. 4104-4108.

319. Swain C.G., Brown J.F., Jr. Concerted Displacement Reactions. VII. The Mechanism of Acid-Base Catalysis in Non-aqueous Solvents // J. Amer. Chem. Soc. 1952. V. 74. P. 25342537.

320. Kiovsky Т.Е., Pincock R.E. The Mutarotation of Glucose in Frozen Aqueous Solutions // J. Amer. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 4704-4710.

321. Исаев A.H. Роль сетки Н-связей в реакциях переноса протона. Согласованный сдвиг протонов Н-связей во льду // Журн. физич. химии. 1993. Т. 67. № 6. С. 1168-1172.

322. Warshel A., Aqvist J., Creighton S. Enzymes work by solvation substitution rather than by desolvation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. V. 86. P. 5820-5824

323. Dewar M.J.S. New Ideas about Enzyme Reactions // Enzyme. 1986. V. 36. P. 8-20.

324. Warshel A., Naray-Szabo G., Sussman F., Hwang J.-K. How Do Serine Proteases Really Work? // Biochemistry. 1989. V. 28. P. 3629-3637.

325. Hwang J.-K., Warshel A. Semiquantitative Calculations of Catalytic Free Energies in Genetically Modified Enzymes // Biochemistry. 1987. V. 26. P. 2669-2673.

326. Rao S.N., Singh U.C., Bash P.A., Kollman P.A. Free energy perturbation calculations on binding and catalysis after mutating Asnl55 in subtilisin // Nature. 1987. V. 328.1. P. 551-554.

327. Warshel A., Russell S. Theoretical Correlation of Structure and Energetics in the Catalytic Reaction of Trypsin// J. Amer. Chem. Soc. 1986. V. 108. P. 6569-6579.

328. McGrath M.E., Vasquez J.R., Craik C.S., Yang A.S., Honig В., Fletterick R.J. Perturbing the polar environment of Aspl02 in trypsin: consequences of replacing conserved Ser214 // Biochemistry. 1992. V.31. P. 3059-3064.

329. Aqvist J., Warshel A. Computer simulation of the initial proton transfer step in human carbonic anhydrase I // J. Mol. Biol. 1992. V.224. P. 7-14.

330. Alagona G., Ghio C., Kollman P.A. Simple model for the effect of Glul65 ~> Aspl65 mutation on the rate of catalysis in triose phosphate isomerase // J.Mol.Biol. 1986. V. 191. P. 23-27.

331. Aqvist J., Warshel A. Calculations of Free Energy Profiles for the Staphylococcal Nuclease Catalyzed Reaction//Biochemistiy. 1989. V. 28. P. 4680-4689.

332. Dewar M.J.S., Storch D.M. Alternative view of enzyme reactions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. V. 82. P. 2225-2229.

333. Dewar M.J.S., Dieter K.M. Mechanism of the Chain Extention Step in the Biosynthesis of Fatty Acids // Biochemistiy. 1988. V.27. P. 3302-3308.

334. Cohen S.G., Vaidya V.M., Schultz R.M. Active Site of a-Chymotrypsin Activation by Association-Desolvation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1970. V. 66. P. 249-256.

335. Wolfenden R. Waterlogged Molecules // Science.1983. V. 222. P. 1087-1093.

336. Petruska J., Sowers L.C., Goodman M.F. Comparison of nucleotide interactions in water, proteins, and vacuum: Model for DNA polymerase fidelity // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 1559-1562.

337. Исаев А.Н. Кооперативные взаимодействия водородных связей в реакции протонного обмена между основаниями нуклеиновых кислот // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1991. №8. С. 1828-1832

338. Kong Y.S., Jhon M.S., Lowdin P.O. Studies on Proton Transfers in Water Clusters and DNA Base Pairs // Int. J. Quant. Chem. 1987. V. 14. P. 189-209.

339. Podolyan Y., Gorb L., Blue A., Leszczynski J. A theoretical investigation of tautomeric equilibria and proton transfer in isolated and hydrated thiocytosine // J. Molec. Structure

340. Theochem). 2001. V. 549. P. 101-109.

341. Ни X., Li H., Liang W., Han S. Theoretical Study of the Proton Transfer of Uracil and (Water)n (n =0-4): Water Stabilization and Mutagenicity for Uracil // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 12999-13007.

342. Handbook of Biochemistry and Molecular Biology / Ed. Fasman G.D. Clevelend: CRC. 1976. V. 2. 411 p.

343. Voityuk A.A., Bliznyuk A.A. Molecular-orbital study of the effect of water molecules on nucleic acid protein interactions // J. Molec. Structure (Theochem). 1990. V. 205.1. P. 129-135.

344. Молекулярные взаимодействия. Под ред. Г.Ратайчак, У.Орвилл-Томас. М.: Мир, 1984. 598 с.

345. Ladner R.C., Heidner E.J., Perutz M.F. The structure of horse methaemoglobin at 2.0 A resolution // J. Mol Biol. 1977. V. 114. P. 385-413.

346. Hsu I-N., Delbaere L.T.J., James M.N.G., Hofmann T. Penicillopepsin from Penicillium janthinellum crystal structure at 2.8 A and sequence homology with porcine pepsin // Nature. 1977. V. 266. P. 140-145.

347. The Hydrogen bond, Recent Developments in Theory and Experiments / Eds. P.Schuster, G. Zundel, C.Sandorfy. 1976. V. 2. Amsterdam: North-Holland. 687 p.

348. Huber R., Bode W. Structural basis of the activation and action of trypsin // Acc. Chem. Res. 1978. V. 11. P. 114-122.

349. Welsh W., Lin Y. Discussion of the catalytic pathway of cysteine proteases based on AMI calculations //J. Molec. Structure (Theochem). 1997. V. 401. P. 315-326.

350. Weber I.T., Cavanaugh D.S., Harrison R.W. Models of HIV-1 protease with peptides representing its natural substrates // J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 423. P. 1-12.

351. Scott R., Vinogradov S. Proton-Transfer Complexes. II. Role of Solvent Polarity and the Specific Solvation of p-Nitrophenol-Amine Complexes in Aqueous Solutions // J. Phys.

352. Chem. 1969. V. 73. P. 1890-1897.

353. Tajkhorshid E., Suhai S. The dielectric effect of the environment on the pKa of the retinal Schiff base and on the stabilization of the ion pair in bacteriorhodopsin // J. Molec. Structure (Theochem). 2000. V. 501-502. P. 297-313.

354. Krebs J.F., Fierke C.A. Determinants of Catalytic Activity and Stability of Carbonic Anhydrase II as Revealed by Random Mutagenesis // J. Biol. Chem. 1993.V. 268. P. 948-954

355. Cleland W.W. Low-barrier hydrogen bonds and low fractionation factor bases in enzymic reactions // Biochemistry. 1992. V. 31. P. 317-319.

356. Cleland W.W., Kreevoy M.M. Low-Barrier Hydrogen Bonds and Enzymic Catalysis // Science. 1994. V. 264. P. 1887-1890.

357. Frey P.A., Whitt S.A., Tobin J.B. A Low-Barrier Hydrogen Bond in the Catalytic Triad of Serine Proteases // Science. 1994. V. 264. P. 1927-1930.

358. Gerlt J.A., Gassman P.G. Understanding the Rates of Certain Enzyme-Catalyzed Reactions: Proton Abstraction from Carbon Acids, Acyl-Transfer Reactions, and Displacement Reactions of Phosphodiesters // Biochemistry. 1993. V. 32. P. 11943-11952.

359. Gerlt J.A., Gassman P.G. An Explanation for Rapid Enzyme-Catalyzed Proton Abstraction from Carbon Acids: Importance of Late Transition States in Concerted Mechanisms // J. Amer. Chem. Soc.1993. V. 115. P. 11552-11568.

360. Shan S., Herschlag D. The change in hydrogen bond strength accompanying charge rearrangement: Implications for enzymatic catalysis // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 1996. V. 93. P. 14474-14479.

361. Zheng Y.-J., Bruice T.C. Is strong hydrogen bonding in the transition state enough to account for the observed rate acceleration in a mutant of papin? // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 4285-4288.

362. Guthrie J.P., Kluger R. Electrostatic Stabilization Can Explain the Unexpected Acidity of Carbon Acids in Enzyme-Catalyzed Reactions // J. Amer. Chem. Soc. 1993. V.l 15. P. 11569-11572.

363. Guthrie J.P. Short strong hydrogen bonds: Can they explain enzymic catalysis? // Chemistry and Biology. 1996. V. 3. P. 163-170.

364. Warshel A., Papazyan A. Energy considerations show that low-barrier hydrogen bonds do not offer a catalytic advantage over ordinary hydrogen bonds // // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 13665-13670.

365. Scheiner S., Kar T. The Nonexistence of Specially Stabilized Hydrogen Bonds in Enzymes //J. Amer. Chem. Soc. 1995. V. 117. P. 6970-6975.

366. Weiner S.J., Seibel G.L., Kollman P. A. The nature of enzyme catalysis in trypsin // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 1986. V. 83. P. 649-653.

367. Szilagyi R.K., Musaev D.G., Morokuma K. Theoretical studies of biological nitrogen fixation. Part II. Hydrogen bonded networks as possible reactant and product channels // J. Molec. Structure (Theochem). 2000. V. 506. P. 131-146.

368. Oprea T.I., Hummer G., Garcia A.E. Identification of a functional water channel in cytochrome P450 enzymes // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 1997. V. 94. P. 2133-2138.

369. Shaltill S., Cox S., Taylor S.S. Concerved water molecules contribute to the extensive network of interactions at the active site of protein kinase A // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 1998. V. 95. P. 484-491.

370. Zheng Y.-J., Bruice T.C. Role of a critical water in scytalone dehydratase-catalyzed reaction // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 1998. V. 95. P. 4158-4163.

371. Beveridge A.J. A theoretical study of the initial stages of catalysis in the aspartic proteinases // J. Molec. Structure (Theochem). 1998. V. 453. P. 275-291.

372. Davydov D.R., Hoa G.H.B., Peterson J.A. Dynamics of Protein Bound Water in the Heme Domain of P450BM3 Studied by High-Pressure Spectroscopy: Comparison with P450cm and P4502B4 // Biochemistry. 1999. V. 38. P. 751-761.

373. Yoshioka Y., Kawai H., Yamaguchi K. Theoretical study of role of H20 molecule on initial stage of reduction of molecule in active site of cytochrome с oxidase // Chem. Phys. Letters. 2003. V. 374. P. 45-52.

374. Nagle J.F., Morowitz H.J. Molecular mechanisms for proton transport in membranes // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978. V. 75. P. 298-302.

375. Iwata S., Ostermeier C., Ludwig В., Michel H. Structure at 2.8 A resolution of cytochrome с oxidase from Paracoccus denitrificans //Nature. 1995. V. 376. P. 660-669.

376. Pomes R., Roux B. Free energy profiles for H+ conduction along hydrogen-bonded chains of water molecules//Biophys. J. 1998. V. 75. P. 33-40.

377. Marx D., Tuckerman M.E., Hutter J., Parrinello M. The nature of the hydrated excessproton in water // Nature. 1999. V. 397. P. 601-604.

378. Decornez H., Drukker K., Hammes-Schiffer S. Solvation and Hydrogen-Bonding Effects on Proton Wires // J. Phys. Chem. A. 1999. V. 103. P. 2891-2898.

379. Sham Y.Y., Muegge I., Warshel A. Simulating proton translocations in proteins: Probing proton transfer pathways in the Rhodobacter sphaeroides reaction center // Proteins: Structure, Function and Genetics. 1999. V. 36. P. 484-500.

380. Wikstrom M. Proton translocation by bacteriorhodopsin and heme-copper oxidases // Curr. Opin. Struct. Biol. 1998. V. 8. P. 480-488.

381. Hofacker I., Schulten K. Oxygen and proton pathways in cytochrome с oxidase // Proteins: Structure, Function, Genetics. 1998. V. 30. P. 100-107.

382. Rastogi V. K., Girvin M.E. Structural changes linked to proton translocation by subunit с of the ATP synthase // Nature. 1999. V. 402. P. 263-268.

383. Stowell M.H.B., McPhillips T.M., Rees D.C., Soltis S.M., Abresch E., Feher G. Light-induced structural changes in photosynthetic reaction center: Implications for mechanism of electron-proton transfer// Science. 1997. V. 276. P. 812-816.

384. Akeson M., Deamer D.W. Proton conductance by the gramicidin water wire: Model for proton conductance in the FIFO ATPases? // Biophys. J. 1991. V. 60. P. 101-109.

385. Dodgson S.J., Tashian R.E., Gross G., Carter N.D. The Carbonic Anhydrases. New York: Plenum Press. 1991.

386. Shearer G.L., Kim K., Lee K.M., Wang C.K., Plapp B.V. Alternative Pathways and Reactions of Benzyl Alcohol and Benzaldehyde with Horse Liver Alcohol Dehydrogenase // Biochemistry. 1993.V. 32. P. 11186-11194.

387. Sagnella D.E., Tuckerman M.E. An empirical valence bond model for proton transfer in water//J. Chem. Phys. 1998. V. 108. P. 2073-2083.

388. Vuilleumier R., Borgis D. Transport and spectroscopy of the hydrated proton: A molecular dynamics study // J. Chem. Phys. 1999. V. 111. P. 4251-4266.

389. Schmitt U.W., Voth G.A. Multistate Empirical Valence Bond Model for Proton Transport in Water//J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 5547-5551.

390. Brewer M.L., Schmitt U.W., Voth G.A. The formation and dynamics of proton wires in channel environments//Biophys. J. 2001. V. 80. P. 1691-1702.

391. Drukker K., de Leeuw S.W., Hammes-Schiffer S. Proton transport along water chains in an electric field//J. Chem. Phys. 1998. V. 108. P. 6799-6808.

392. Aquist J., Warshel A. Simulation of Enzyme Reactions Using Valence Bond Force Fields and Other Hybrid Quantum/Classical Approaches // Chem. Rev. 1993. V.93. P. 2523-2544.

393. Mei H.S., Tuckerman M.E., Sagnella D.E., Klein M.L. Quantum Nuclear ab Initio Molecular Dynamics Study of Water Wires // J. Phys.Chem. B. 1998. V. 102.1. P. 10446-10458.

394. Geissler P.L., Dellago C., Chandler D., Hutter J., Parrinello M. Autoionization in liquid water//Science. 2001. V. 291. P. 2121-2124.

395. Sadeghi R.R., Cheng H.-P. The dynamics of proton transfer in a water chain // J. Chem. Phys. 1999. V. 111. P. 2086-2094.

396. Meuwly M., Karplus M. Simulation of proton transfer along ammonia wires: An "ab initio" and semiempirical density functional comparison of potentials and classical molecular dynamics // J. Chem. Phys. 2002. V. 116. P. 2572-2585.

397. Sagnella D.E., Laasonen K., Klein M.L. Ab initio molecular dynamics study of protontransfer in a poly glycine analog of the ion channel gramicidin A // Biophys. J. 1996. V. 71. P. 1172-1178.

398. Pomes R., Roux B. Molecular mechanism of H+ conduction in the single-file water chain of the gramicidin channel // Biophys. J. 2002. V. 82. P. 2304-2316.

399. Smondyrev A.M., Voth G.A. Molecular dynamics simulation of proton transport through the influenza A virus M2 channel // Biophys. J. 2002. V. 83. P. 1987-1996.

400. Nemukhin A., Grigorenko B.L., Topol I.A., Burt S.K. Quantum Chemical Simulations of the Proton Transfer in Water Wires Attached to Molecular Walls // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 2958-2965.

401. Cleland W.W. Isotope effects: Determination of enzyme transition state structure // Methods Enzymol. 1995. V. 249. P. 341-373.

402. Agarwal P.K., Webb S.P., Hammes-Schiffer S. Computational Studies of the Mechanism for Proton and Hydride Transfer in Liver Alcohol Dehydrogenase // J. Am. Chem. Soc. 2000. V. 122. P. 4803-4812.

403. Cui Q., Elstner M., Karplus M. A Theoretical Analysis of the Proton and Hydride Transfer in Liver Alcohol Dehydrogenase (LADH) // J. Phys.Chem. B. 2002. V. 106. P. 2721-2740.

404. Paddock M.L., Aedelroth P., Feher G., Okamura M.Y., Beatty J. T. Determination of Proton Transfer Rates by Chemical Rescue: Application to Bacterial Reaction Centers // Biochemistry. 2002. V. 41. P. 14716-14725.

405. Исаев А.Н Концертный механизм переноса протона по цепи Н-связей // Журн. физич. химии. 2003. Т. 77. № 11. С. 2023-2029.

406. Исаев А.Н. Перенос протона в системе Н-связей. Донорно-акцепторное взаимодействие и электростатический контроль // Журн. физич. химии. 2005. Т. 79. № 10. С.

407. Scheiner S. Theoretical studies of proton transfers // Accounts Chem. Res. 1985. V. 18. P. 174-180.

408. Wong M.W., Frisch M.J., Wiberg K.B. Solvent Effects. 1. The Mediation of Electrostatic

409. Effects by Solvents // J. Amer. Chem. Soc. 1991. V. 113. P. 4776-4782.

410. Dimitrova V., Ilieva S., Galabov B. Electrostatic Potential at nuclei as a reaction index in hydrogen bond formation. Complexes of ammonia with C-H, N-H and O-H proton donor molecules // J. Molec. Structure (Theochem) 2003. V. 637. P. 73-80.

411. Notstrand В., Vaara I., Kannan K.K. In: The Isozymes / Ed. C.L. Markers. 1975. New York: Academic Press. P. 575-599.

412. Steiner H., Jonsson B.-H., Lindskog S. The Catalytic Mechanism of Carbonic Anhydrase // Eur. J. Biochem. 1975. V. 59. P. 253-259.

413. Pocker Y., Deits T.L. Effects of pH on the Anionic Inhibition of Carbonic Anhydrase Activities //J. Amer. Chem. Soc. 1982. V. 104. P. 2424-2434.

414. Ghannam A.F., Tsen W., Rowlett R.S. Activation Parameters for the Carbonic Anhydrase II catalyzed Hydration of C02// J. Biol. Chem. 1986. V. 261. P. 1164-1169.

415. Silverman D.N., Lindskog S. The catalytic mechanism of carbonic anhydrase: implications of a rate-limiting protolysis of water // Accounts Chem. Res. 1988. V. 21. P. 30-36.

416. Jewell D.A., Tu C., Paranawithana S.R., Tanhauser S.M., LoGrasso P.V, Laipis P.J., Silverman D.N. Enhancement of the Catalytic Properties of Human Carbonic Anhydrase III by Site-Directed Mutagenesis // Biochemistiy. 1991. V. 30. P. 1484-1490.

417. Silverman D.N., Tu C.K., Lindskog S., Wynns G.C. Rate of Exchange of Water from the Active Site of Human Carbonic Anhydrase С // J. Amer. Chem. Soc. 1979. V. 101.1. P. 6734-6740.

418. Kiefer L.L., Paterno S.A., Fierke C.A. Hydrogen Bond Network in the Metal Binding Site of Carbonic Anhydrase Enhances Zinc Affinity and Catalytic Efficiency // J. Amer. Chem. Soc. 1995. V. 117. P. 6831-6837.

419. Christianson D.W., Fierke C.A. Carbonic Anhydrase: Evolution of the Zinc Binding Site by Nature and by Design // Accounts Chem. Res. 1996. V. 29. P. 331 -339.

420. Qian M., Tu C., Earnhardt J.N., Laipis P.J., Silverman D.N. Glutamate and Aspartate as Proton Shuttles in Mutants of Carbonic Anhydrase // Biochemistiy. 1997. V. 36.1. P. 15758-15764.

421. Jonsson B, Karlstrom G., Wennerstrom H. Ab Initio Molecular Orbital Calculations on the Water-Carbon Dioxide System. The Reaction OH' + C02 --> HC03" // J. Amer. Chem. Soc.1978. V. 100. P. 1658-1661.

422. Sheridan R.P., Allen L.C. The Active Site Electrostatic Potential of Human Carbonic Anhydrase//J. Amer. Chem. Soc. 1981. V. 103. P. 1544-1550.

423. Liang J.-Y., Lipscomb W.N. Theoretical study of carbonic anhydrase-catalyzed hydration of C02: A brief review // Int. J. Quant. Chem. 1989. V. 36. P. 299-312.

424. Merz K.M., Jr., Hoffmann R., Dewar M.J.S. Mode of Action of Carbonic Anhydrase // J. Amer. Chem. Soc. 1989. V. 111. P. 5636-5649.

425. Vedani A., Huhta D.W., Jacober S.P. Metal Coordination, H-Bond Network Formation, and Protein Solvent Interactions in Native and Complexed Human Carbonic Anhydrase I: A Molecular Mechanics Study//J. Amer. Chem. Soc. 1989. V. 111. P. 4075-4081.

426. Merz K.M., Jr. Determination of pKas of Ionizable Groups in Proteins: The pKa of Glu7 and 35 in Hen Egg White Lysozyme and Glul06 in Human Carbonic Anhydrase II // J. Amer. Chem. Soc. 1991. V. 113. P. 3572-3575.

427. Zheng Y.-J., Merz K.M., Jr. Mechanism of the Human Carbonic Anhydrase II Catalyzed Hydration of Carbon Dioxide // J. Amer. Chem. Soc. 1992. V. 114. P. 10498-10507.

428. Lu D., Voth G.A. Proton Transfer in the Enzyme Carbonic Anhydrase: An ab Initio Study // J. Amer. Chem. Soc. 1998. V. 120. P. 4006-4014.

429. Toba S., Colombo G., Merz K.M., Jr. Solvent Dynamics and Mechanism of Proton Transfer in Human Carbonic Anhydrase II // J. Amer. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 2290-2302.

430. Muguruma C. Ab initio MO study on the catalytic mechanism in the active site of carbonic anhydrase // J. Molec. Structure (Theochem). 1999. V. 461-462. P. 439-452.

431. Cui Q., Karplus M. Is a "Proton Wire" Concerted or Stepwise? A Model Study of Proton Transfer in Carbonic Anhydrase // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 1071-1078.

432. Knowles J.R., Albery W.J. Perfection in enzyme catalysis: the energetics of triosephosphate isomerase // Accounts Chem. Res. 1977. V. 10. P. 105-111.

433. Eriksson A.E., Jones T.A., Liljas A. Refined structure of human carbonic anhydrase II at

434. A resolution // Proteins: Structure, Function, Genetics. 1988. V. 4. P. 274-282.

435. Scolnick L.R., Christianson D.W. X-ray Crystallographic Studies of Alanine-65 Variants of Carbonic Anhydrase II Reveal the Structural Basis of Compromised Proton Transfer in Catalysis // Biochemistry. 1996. V. 35. P. 16429-16434.

436. Nagle J.F., Morowitz H.J. Molecular mechanisms for proton transport in membranes // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978. V. 75. P. 298-302.

437. Pomes R., Roux B. Structure and dynamics of a proton wire: A theoretical study of H+ translocation along the single-file water chain in the gramicidin A channel // Biophys. J. 1996. V. 71. P. 19-39.

438. Lesburg C.A., Christianson D.W. X-ray Crystallographic Studies of Engineered Hydrogen Bond Networks in a Protein-Zinc Binding Site // J. Amer. Chem. Soc. 1995. V. 117.1. P. 6838-6844.

439. Tu C.K., Silverman D.N. Solvent Deuterium Isotope Effects in the Catalysis of Oxygen-18 Exchange by Human Carbonic Anhydrase II // Biochemistry. 1982. V. 21. P. 6353-6360.

440. Venkatasubban K.S., Silverman D.N. Carbon Dioxide Hydration Activity of Carbonic Anhydrase in Mixtures of Water and Deuterium Oxide // Biochemistry. 1980. V. 19. P. 4984-4989.

441. Isaev A., Scheiner S. Proton Conduction by a Chain of Water Molecules in Carbonic Anhydrase // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105 P. 6420-6426

442. Isaev A.N. Electrostatic control of proton-transfer reaction in the active site of carbonic anhydrase // J. Molec. Structure (Theochem). 2002. V. 582. P. 195-203.

443. Nair S.K., Christianson D.W. Unexpected pH-Dependent Conformation of His-64, the Proton Shuttle of Carbonic Anhydrase II // J. Amer. Chem. Soc. 1991. V. 113.1. P. 9455-9458.

444. Pullman A., Demoulin D. Model studies on the active site of carbonic anhydrase: Ligand properties and C02 binding // Int. J. Quant. Chem. 1979. V. 16. P. 641-653.

445. Kannan K.K., Ramanadham M., Jones T.A. Structure, refinement, and function of carbonic anhydrase isozymes: Refinement of human carbonic anhydrase I // Annals N.Y. Acad. Sci. 1984. V. 429. P. 49-60.

446. Smedarchina Z., Siebrand W., Fernandez-Ramos A., Cui Q. Kinetic isotope effects for concerted multiple proton transfer: A direct dynamics study of an active-site model of carbonic anhydrase II // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 243-251.