Fizikāli organiskā ķīmija

NMR MS IMG_0840
IMG_0839 IMG_2064

Visas organiskās vielas satur oglekļa un ūdeņraža atomus, tomēr to ķīmiskā dažādība ir prātam neaptverama – piemēram 17 oglekļa, slāpekļa, skābekļa, sēra un halogēnu atomu veidoto teorētiski iespējamo organisko savienojumu skaits ir vairāk kā 100 miljardi1. Šīs dažādības pamatā ir spēja atomiem savienoties ļoti daudzos veidos, veidojot atšķirīgas struktūras molekulas. Tieši molekulu struktūra ir tā, kas nosaka organisko vielu ķīmiskās un fizikālās īpašības, tāpēc zināšanām par molekulu struktūru ir fundamentāla nozīme. Fizikāli organiskā ķīmija ir zinātnes nozare, kas izmanto fizikālas metodes, lai pētītu organisko molekulu struktūru un likumsakarības starp struktūru un vielu ķīmiskajām, fizikālajām un bioloģiskajām īpašībām.

OSI Fizikāli organiskās ķīmijas laboratorijā mēs izmantojam kodolu magnētiskās rezonanses (KMR) spektroskopiju, rentgendifrakciju, masspektrometriju, elektroķīmiskās metodes, elektronu paramagnētiskās rezonanses (EPR) spektroskopiju, virsmas plazmonu rezonanses (VPR) spektroskopiju un izotermālo titrēšanas kalorimetriju (ITK), lai pētītu organisko savienojumu struktūru un tās sakarību ar savienojumu reaģētspēju, (bio)fizikālajām īpašībām un bioloģisko aktivitāti. Pētījumi, kuru mērķis pamatā ir veicināt jaunu zāļu vielu atklāšanu, noris vairākos virzienos: mazu molekulu struktūrpētījumi ar KMR, masspektrometriju un rentgendifrakciju, bioloģisko makromolekulu (proteīnu un DNS) struktūrpētījumi ar KMR, mazu molekulu saistības pie proteīniem pētījumi ar KMR, VPR un ITK, farmakokinētikas un metabolisma pētījumi ar masspektrometriju, redoksreakciju mehānismu izpēte un elektroķīmiskā sintēze, brīvo radikāļu pētījumi laboratorijas dzīvnieku audos ar EPR u.c.

Izvēlētas atsauces:

KMR spektroskopija
Petrova M., Muhamadejev R., Vigante B., Cekavicus B., Plotniece A., Duburs G. and Liepinsh E. Intramolecular C-H•••O Hydrogen Bonding in 1,4-Dihydropyridine Derivatives. Molecules (2011) 16: 8041-8052. DOI
Jaudzems K., Jia X., Yagi H., Zhulenkovs D., Graham B., Otting G., Liepinsh E. Structural basis for 5′-end-specific recognition of single-stranded DNA by the R3H domain from human Sμbp-2. J. Mol. Biol. (2012) 424: 42-53. DOI

Lasīt vairāk KMR grupas mājaslapā

Rentgendifrakcija
Anatoly Mishnev and Glebs Kiselovs. New Crystalline Forms of Piroxicam. Z. Naturforsch. (2013), 68b, 168–174. DOI
Sarcevica I., Orola L., Veidis M.V., Podjava A., Belyakov S. Crystal and Molecular Structure and Stability of Isoniazid Cocrystals with Selected Carboxylic Acids. Crystal Growth and Design (2013), 13: 1082-1090. DOI

Masspektrometrija
Grinberga, S., Dambrova, M., Latkovskis, G., Strele, I., Konrade, I., Hartmane, D., Sevostjanovs, E., Liepinsh, E., Pugovics, O. Determination of trimethylamine-N-oxide in combination with l-carnitine and γ-butyrobetaine in human plasma by UPLC/MS/MS. Biomed. Chromatogr. (2015), 29: 1670–1674.

EPR
Baumane L.; Krauze A.; Krasnova L.; Beļakovs S.; Dubur G.; Stradins J. Role of Steric Factors in Intramolecular H-bond Formation and Peculiarities of Electrochemical Oxidation of Ethyl 6-Alkylsulfanyl-5-Cyano-2-Methyl-4-Phenyl-1,4-Dihydropyridine-3-Carboxylates. Chem. Heterocycl. Comp. (Engl. Ed.) (2014), 49: 1623-1630.
Petukhov V.I.; Baumane L.H.; Dmitriev E.V.; Vanin A.F. Quantitative Shifts of Electrogenic Metals in Epidermal Cells in the Setting of Oxidative/Nitrosative Stress – What Could They Stand For? JSM Biotechnol. Bioorg. (2014), 2: 1045.
Zarins A.; Kizane G.; Supe A.; Knitter R.; Tiliks Jr. J.; Baumane L. Influence of chemisorption products of carbon dioxide and water vapour on radiolysis of tritium breeder. Fusion Eng. Des. (2014), 89: 1426-1430.

Elektroķīmija
Malina I.; Kampars V.; Turovska B. Synthesis, optical and electrochemical properties of substituted 2-cinnamoyl-1, 3-indandione O-methyl ethers.  J. Mol. Struct. (2016), 1115: 241-249.
Batenko N.; Belyakov S.; Turovska B.; Valters R. A novel method for the synthesis of benzimidazole-based 1,4-quinone derivatives. Tetrahedron Lett. (2016),57: 292-295.
Turovska B.; Lund H.; Lūsis V.; Lielpētere A.; Liepinš E.; Beljakovs S.; Goba I.; Stradiņš J. Photoinduced 1,2,3,4-tetrahydropyridine ring conversions. Beilstein J. Org. Chem (2015), 11: 2166-2170.