Abstractl Density functional theory (DFT) was used to investigate the effects of intra-moecular interactions and implicit water molecules on the relative stability and the NMR shielding tensors of hallucinogenic harmine in the monomeric and dimeric states. Results represented that the relative stability and the NMR shielding tensors are dependent on the resonance interactions and chemical environment However, their values are obviously different in the considered states and the media. The energetic data demonstrated that dimeric and monomeric states of harmine in water medium are more stable than they are in the gaseous form. Based on NBO interpretation and NMR calculations it can also be concluded that by increasing lone pair electrons contribution of nitrogen atoms in resonance interactions and aromaticity development in the monomeric dimeric states, the values of NMR chemical shielding around them increase. Keywords: Harmine, NMR chemical shielding, NBO interpretation, monomer, dimer β-Carboline derivatives (H-pyrido [3, 4-b] indol derivatives) (BC) make up a group of drug-binding alkaloids, widely distributed in nature. Harmine [C13H12N2O] (MeO-1-1Me-9H-7pyrido [3,4-b]-indole ) is a well known member of the β-caroline alkaloid family تفاصيل المقالة

Density functional theory methods(DFT) and natural bond orbital (NBO) analysis were used to investigate the effects of isomerism and side chain mutation at a microscopic level on the stability, binding energy and NMR/NQR tensors of structural isomers, L- methionylasparagine (Met-Asn) and L- asparagylmethionine (Asn-Met) in the gas phase. The results represented that the isomerism and side chain mutation were caused to change the relative stability, binding energy and the thermodynamics parameters of peptide bond in the considered compounds. Therefore, Asn-Met had higher binding energy and relative stability than Met-Asn. On the other hand, NMR and NQR calculations at B3LYP/6-311+G (d, p) level of theory on the optimized structures of Met-Asn and Asn-Met indicated that the isotropic chemical shielding(σiso) values of oxygen and nitrogen nuclei in two structures with similar positions were different considerably and nitrogen nuclei were more shielded than oxygen nuclei in both dipeptides. In addition, amino nitrogens (N10 nuclei) had the highest values of chemical shielding (σiso) and the nuclear quadrupole coupling constant (χ) among nitrogen nuclei and the order of chemical shielding values of nitrogen nuclei in two structural isomers was amino nitrogen> amidic nitrogen> peptide nitrogen (N10>N9>N1). The mentioned order for chemical shielding values was exactly the opposite of the order of resonance energies values of nitrogen lone pair electrons in two dipeptides. In other words, by increasing contribution of nitrogen lone pair electrons in intra-molecular resonance interactions, NMR chemical shielding around nitrogen nuclei were decreased. تفاصيل المقالة

روش های نظریه تابعیت چگالی (DFT) برای بررسی و مقایسه طیف های NMR - NQR و واکنش پذیری شیمیایی دو ترکیب ضدافسردگی میرتازاپین و نورمیرتازاپین مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده در سطح محاسباتی B3LYP/6-311++G** نشان دادند که مقادیر پوشیدگی شیمیایی NMR و تانسورهای NQR هسته های نیتروژن دو آنالوگ تحت تاثیر محیط شیمیایی، ساختار مولکولی و برهمکنش های رزونانسی قرار می گیرند، طوری که مقادیر پارامترهای NMR-NQR اتم های نیتروژن با موقعیت هندسی مشابه با یکدیگر در دو آنالوگ تقریبا یکسان بوده و در هر مولکول مقادیر این پارامترها برای هر یک از نیترو ژن ها متفاوت از دیگری است . در این حال، آنالیز NBO نیز نشان می دهد که جفت الکترون های N10 حلقه آزپین بیشترین مقدار انرژی رزونانس مربوط به برهمکنش های LP(1) N10→ 𝛔* or π* را در بین نیتروژن های هر دو ساختار دارا می باشند. براساس تحلیل NBO و محاسبات NMR-NQRمی توان نتیجه گیری نمود که در ساختار نورمیرتازاپین با افزایش سهم الکترون های جفت تنهای اتم های نیتروژن در برهمکنش های رزو نانسی و توسعه آروماتیسیته، مقادیر پارامتر های NQR اطراف آنها افزایش می یابند در حالی که در ساختار میرتازاپین با افزایش بار منفی بر روی اتم های نیتروژن مقدار پارامترهای NMR و NQR اطراف آنها افزایش می یابند. مقایسه شاخص های واکنش پذیری دو آنالوگ بررسی شده با ابزار NBO نیز نشان داد که تفاوت ساختاری این دو آنالوگ اثر قابل توجهی بر روی واکنش پذیری شیمیایی این دو ترکیب ندارد. تفاصيل المقالة

در این مطالعه، اثرات جایگزینی چهار استخلاف در دو موقعیت مختلف ساختار داروی متیل فنیدات (MPH )، بر روی تانسورهای NMR و NQR هسته های کربن، نیتروژن و اکسیژن بررسی شدند. نتایج بدست آمده با استفاده از محاسبات تحلیل اوربیتال های پیوندی طبیعی(NBO) و بر پایه ساختار اتمی تفسیر شدند. یافته ها بیان کردند که با افزایش مشارکت استخلاف های جایگزین شده در برهمکنش های درون مولکولی، اثرگذاری آنها بر روی تانسورهای NMR و NQR هسته های بررسی شده افزایش می یابد. بنابراین، استخلافات الکترون کشنده در موقعیت های R7 و R9 ساختار MPH، با بیشترین مشارکت در برهمکنش های درون مولکولی، بیشترین افزایش را در برهمکنش های رزونانسی حلقه بنزن ایجاد نمودند و باعث کاهش بار منفی بر روی اتم های مجاور و کربن های حلقه بنزن شده و مقادیر تانسورهای NQR و پوشیدگی شیمیایی اطراف هسته های مجاور و کل حلقه بنزن را کاهش دادند. تفاصيل المقالة

تفاصيل المقالة

a تفاصيل المقالة

تفاصيل المقالة

تفاصيل المقالة

تفاصيل المقالة

The Density Functional Theory (DFT) and Tomasi’s Polarized Continuum Model (PCM) were used to investigate the effects of solvent dielectric constant on the structural stability and 15N NMR tensors of Medazepam (MDZ) drug. The results revealed that the structural stability of MDZ in polar protic solvents was higher than that in the polar aprotic and non-polar solvents; and its value depended on the solvent dielectric constant and its structure. so that in most cases, relative stability increased by increasing the solvent dielectric constant and the most stable structures were observed in water media at DFT level and in methanol at MP2 level. In this regard, natural bond orbital (NBO) interpretation showed that the tetravalent N1 nucleus of diazepine ring in the MDZ structure had the highest value of negative charge and the resonance energy related to LP (1) N1 → σ* and π* delocalizations among heteroatoms of MDZ structure in the tested solvents. The findings reported that with an increase in the solvent dielectric constant, the resonance energy related to LP (1) N1 → σ* and π* delocalizations increased and the highest value of resonance energy was observed in water media. Furthermore, NMR results represented that the N1 nucleus had a higher value of chemical shielding than the trivalent N4 nucleus in all of the tested media. However, it may be concluded that by increasing the accumulation of negative charge and lone pair electrons participation of nitrogen nuclei in the resonance delocalizations, isotropic chemical shielding around them increase. تفاصيل المقالة

In this study, the effects of four substitutions in two different positions of Methylphenidate (MPH, Ritalin) structure on chemical reactivity indices and aromaticity current of benzene ring were investigated at the density functional theory (DFT) level. The results were interpreted using natural bond orbital (NBO) analysis. The findings indicated that by increasing the participation of the studied substitutions in intramolecular interactions, their effect on the chemical reactivity indices and aromaticity current increased. Therefore, the substituents NO2 and Cl on the benzene ring, with the highest participation in intramolecular interactions, caused the highest increase in the resonance interactions of the benzene ring. As a result, they increased the values of the Nuclear Independent Chemical Shift (NICS) in the geometric center of the ring. Also, the above substitutions decreased the energy gap between HOMO (highest occupied molecular orbitals) orbitals and LUMO (lowest unoccupied molecular orbitals) and increased chemical reactivity indices. On the other hand, The NBO results represented that electron-withdrawing substituents at positions R7 and R9 reduced the accumulation of negative charge on adjacent atoms and the benzene ring. تفاصيل المقالة

در این مطالعه، اثرات نانوکاتالیست‌های آلی فلزی با فرمول کلی TMC4H4 و TMC5H5 (TM هر یک از فلزات واسطه Ni، Cu و Zn) در فعال‌سازی و افزایش واکنش‌پذیری سلول سوختی "اکسیژن-پروپانول" در سطح محاسباتی ** B3PW91/6-311++G بررسی شدند. نتایج نشان دادند که جذب مولکول‌های اکسیژن و پروپانول بر روی کاتالیست‌های فوق از لحاظ انرژیتیکی و ترمودینامیکی مطلوب، گرمازا و خودبه‌خودی است و جریان الکترونی از کاتالیست‌ها به عنوان دهنده به سوی اکسیژن و پروپانول به عنوان گیرنده‌های الکترونی است. بیشترین تبادل الکترونی بین NiC4H4 با اکسیژن و پروپانول رخ داد و کمپلکس‌های O2/NiC4H4 و P/NiC4H4 با مقادیر انرژی جذب به ترتیب، 825/97- و kcal/mol 044/30- در کاتد و آند سلول سوختی تشکیل شدند. همچنین، وقتی اکسیژن مولکولی در کاتد و پروپانول در آند جذب کاتالیست‌های آلی فلزی شدند، پیوندهایO=O ، C-O و O-H در اکسیژن و پروپانول جذب شده کشیده شده و بیشترین کشیدگی در پیوند O=O در کمپلکس‌های O2/ZnC4H4 و O2/NiC4H4 و در پیوند C-O پروپانول نیز در P/ZnC4H4 و P/NiC4H4 مشاهده شد. از سوی دیگر، کمپلکس‌های O2/ZnC4H4 و O2/NiC4H4 در کاتد وP/CuC4H4 و P/NiC4H4 در آند نسبت به سایر کمپلکس‌های تشکیل شده‌ سختی شیمیایی پائین‌تری داشته و بیشترین واکنش‌پذیری را دارند. بنابراین، NiC4H4 موثرترین کاتالیست در فعال‌سازی O2 در کاتد و CuC4H4 و NiC4H4 موثرترین کاتالیست‌ها در فعال‌سازی پروپانول در آند سلول سوختی بودند. از مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تجربی گزارش شده می‌توان نتیجه‌گیری کرد که با افزایش ناحیه سطح ویژه عناصر فلزی شامل در پایه‌های 4 و 5 کربنی بررسی شده، کارآئی کاتالیستی آن‌ها در کاهش اکسیژن در کاتد و اکسایش پروپانول در آند سلول سوختی افزایش می‌یابد. تفاصيل المقالة