The Hydrogen Bonding Properties of Cytosine: A Computational Study of Cytosine Complexed with Hydrogen Fluoride, Water, and Ammonia
Notice bibliographique
Résumé
Density functional theory is used to study the hydrogen bonding pattern in cytosine, which does not contain alternating proton donor and acceptor sites and therefore is unique compared with the other pyrimidines. Complexes between various small molecules (HF, H(2)O, and NH(3)) and four main binding sites in (neutral and (N1) anionic) cytosine are considered. Two complexes (O2(N1) and N3(N4)) involve neighboring cytosine proton acceptor and donor sites, which leads to cooperative interactions and bidendate hydrogen bonds. The third (less stable) complex (N4) involves a single cytosine donor. The final (O2-N3) complex involves two cytosine proton acceptors, which leads to an anticooperative hydrogen bonding pattern for H(2)O and NH(3). On the neutral surface, the anticooperative O2-N3 complex is less stable than those involving bidentate hydrogen bonds, and the H(2)O complex cannot be characterized when diffuse functions are included in the (6-31G(d,p)) basis set. On the contrary, the anionic O2-N3 structure is the most stable complex, while the HF and H(2)O N3(N4) complexes cannot be characterized with diffuse functions. B3LYP and MP2 potential energy surface scans are used to consider the relationship between the water N3(N4) and O2-N3 complexes. These calculations reveal that diffuse functions reduce the conversion barrier between the two complexes on both the neutral and anionic surfaces, where the reduction leads to a (O2-N3) energy plateau on the neutral surface and complete (N3(N4)) complex destabilization on the anionic surface. From these complexes, the effects of hydrogen bonds on the (N1) acidity of cytosine are determined, and it is found that the trends in the effects of hydrogen bonds on the (N1) acidity are similar for all pyrimidines.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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