Effect of 5-Hydroxy-6-methyluracil and Ascorbic Acid on the Radical-Chain Oxidation of Tetrahydrofuran

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of 5-hydroxy-6-methyluracil, 5-hydroxy-3,6-dimethyluracil and 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil on the radical chain oxidation of tetrahydrofuran was studied. It was found that the compounds are inhibitors of the radical chain process. These uracil derivatives react with the tetrahydrofuran peroxyl radical with a rate constant k7 = (0.8÷1.2) × 104 L mol–1 s–1. The stoichiometric inhibition coefficient was measured f = (0.9÷1.4). The effect of ascorbic acid on the antioxidant properties of 5-hydroxyuracil derivatives is considered. With the combined action of 5-hydroxyuracil and ascorbic acid, a significant decrease in the initial oxidation rate is observed, characteristic of inhibition only by ascorbic acid. The experimentally observed induction period is numerically equal to the sum of the induction periods of uracil and ascorbic acid, provided that the stoichiometric inhibition coefficient for ascorbic acid is 1. The effective inhibition rate constant (k7 × 104, L mol–1 s–1) was measured for the combined action of ascorbic acid and 5-hydroxy-6-methyluracil (8.1 ± 0.6), 5-hydroxy-3,6-dimethyluracil (8.8 ± 1.1) and 5-hydroxy-1,3,6-trimethyluracil (7.5 ± 0.6). It is assumed that in the initial period the decrease in the oxidation rate occurs mainly due to the reaction of ascorbic acid with tetrahydrofuran peroxyl radicals.

Full Text

Restricted Access

About the authors

L. R. Yakupova

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Author for correspondence.
Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

R. A. Nasibullina

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

A. R. Migranov

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

A. R. Gimadieva

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

Y. Z. Khazimullina

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

R. L. Safiullin

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center RAS

Email: stargar@inbox.ru
Russian Federation, prosp. Oktyabrya, 69, Ufa, Bashkortostan, 450054

References

  1. Плечева Д.В. Улучшение репаративной регенерации в хирургии. Экспериментально-клиническое исследование. Дисс. … докт. мед. наук. Уфа: Башкирский государственный медицинский университет, 2018. 46 с.
  2. Лазарева Д.Н., Давыдова B.А. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2005. Т. 68. № 4. Р. 53. (Lazareva D.N., Davydova V.A., Russ. J. Experim. Clinic. Pharmacology, 2005, vol. 68, no. 4, p. 53.)
  3. Муринов Ю.И., Грабовский С.А., Кабальнова Н.Н. // Изв. АН. Сер. хим. 2019. № 5. С. 946. (Murinov Y.I., Grabovskii S.A., Kabal’nova N.N., Russ. Chem. Bull., 2019, vol. 68, no. 5, p. 946. doi: 10.1007/s11172-019-2505-4)
  4. Якупова Л.Р., Иванова А.В., Сафиуллин Р.Л., Гимадиева А.Р., Чернышенко Ю.Н., Мустафин А.Г., Абдрахманов И.Б. // Изв. АН. Сер. хим. 2010. № 3. С. 507. (Yakupova L.R., Ivanov A.V., Safiullin R.L., Gimadieva A.R., Chernyshenko Yu.N., Mustafin A.G., Abdrakhmanov I.B., Russ. Chem. Bull., 2010, vol. 59, no. 3, p. 517. doi: 10.1007/s11172-010-0138-8)
  5. Мышкин В.А. Коррекция перекисного окисления липидов при экспериментальных интоксикациях различными химическими веществами. Уфа–Челябинск: Издательство Тихая пристань, 2010. 393 с.
  6. Якупова Л.Р., Сахаутдинова Р.А., Панкратьев Е.Ю., Сафиуллин Р.Л. // Кинетика и катализ. 2012. Т. 53. № 6. С. 708. (Yakupova L.R., Sakhautdinova R.A., Pankratyev E.Y., Safiullin R.L., Kinet. Catal., 2012, vol. 53, no. 6, p. 665. doi: 10.1134/S0023158412060110)
  7. Насибуллина Р.А., Якупова Л.Р., Сафиуллин Р.Л. // Кинетика и катализ. 2016. Т. 57. № 6. С. 767. (Nasibullina R.A., Yakupova L.R., Safiullin R.L., Kinet. Catal., 2016, vol. 57, no. 6, p. 758. doi: 10.1134/S0023158416060100)
  8. Пaтент 2475482C1 RU, 2013. (Patent RU 2475482C1, 2013.)
  9. Якупова Л.Р., Насибуллина Р.А., Гимадиева А.Р., Сафиуллин Р.Л. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 6. С. 763. (Yakupova L.R., Nasibullina R.A., Gimadieva A.R., Safiullin R.L., Kinet. Catal., 2019, vol. 60, no. 6, p. 783. doi: 10.1134/S0023158419060132)
  10. Патент 2612517С1 RU, 2017. ( Patent RU 2612517С1, 2017.)
  11. Якупова Л.Р., Мигранов А.Р., Насибуллина Р.А., Сафиуллин Р.Л. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 6. С. 730. (Yakupova L.R., Migranov A.R., Nasibullina R.A., Safiullin R.L., Kinet. Catal., 2023, vol. 64, no. 6, p. 759. https://doi.org/10.1134/S0023158423060198)
  12. Патент 2700687 С1 RU, 2019. (Patent 2700687С1, 2019.)
  13. Патент 2768144 С1 RU, 2022. (Patent 2768144С1, 2022.)
  14. Якупова Л.Р., Проскуряков С.Г., Зарипов Р.Н., Рамеев Ш.Р., Сафиуллин Р.Л. // Бутлеров. сообщ. 2011. Т. 28. № 19. С. (Yakupova L.R., Proskuryakov S.G., Zaripov R.N., Rameev Sh.R., Safiullin R.L., Butlerov. soobshch., 2011, vol. 28, no. 19, p. 71. https://elibrary.ru/item.asp?id=17649137)
  15. Зарипов Р.Н., Сафиуллин Р.Л., Рамеев Ш.Р., Ахунов И.Р., Комиссаров В.Д. // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. № 5. С. 1086. (Zaripov R.N., Safiullin R.L., Rameev Sh.R., Akhunov I.R., Komissarov V.D., Kinet. Catal., 1991, vol. 31, no. 5, p. 952.)
  16. Denisov E.T., Afanas’ev I.B. Oxidation and Antioxdants in Organic Chemistry and Biology. Boca Raton: FL: CRC Press, Taylor and Francis Group, 2005. 981 p.
  17. Якупова Л.Р., Насибуллина Р.А., Сафиуллин Р.Л. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 2. С. 173. (Yakupova L.R., Nasibullina R.A., Safiullin R.L., Kinet. Catal., 2023, vol. 64(2), p. 154. https://doi.org/10.1134/S0023158423020106)
  18. Денисов Е.Т., Азатян В.В. Ингибирование цепных реакций. Черноголовка: Изд-во РАН, 1997. 266 с. (Denisov E.T., Azatyan V.V., Inhibition of chain reactions. Chernogolovka: Publishing house of the Russian Academy of Sciences, 1997, 266 p.)
  19. Loshadkin D., Roginsky V., Pliss E. // Int. J. Chem. Kinуе. 2002. V. 34. № 3. Р. 162.
  20. Amorati R., Pedulli G.F., Valgimigli L. // Org. Biomol. Chem. 2011. V. 9. № 10. Р. 3792.
  21. Антипин А.В., Грабовский С.А., Грабовская Ю.С., Кабальнова Н.Н. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 3. С. 343. (Antipin A.V., Grabovskii S.A., Grabovskaya Y.S., Kabal’nova N.N., Kinet. Catal., 2020, vol. 61, no. 3, p. 369. doi: 10.1134/S0023158420030027)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Kinetic dependences of oxygen absorption during THF oxidation: without adding inhibitor (1); [OMU] = 1.2 × 10–4 mol/L (2); [AscH] = 1.2 × 10–4 mol/L (3); [OMU] = 1.2 × 10–4 mol/L, [AscH] = 1.2 × 10–4 mol/L (4). Reaction conditions: wi = 4.0 × 10–8 mol L1 s1, [THF] = 12.3 mol/L, 309 K.

Download (19KB)
Indexing metadata
3. Fig. 1

Download (5KB)
Indexing metadata
4. Fig. 2

Download (5KB)
Indexing metadata
5. Scheme 1. Structural formula of the studied uracils.

Download (8KB)
Indexing metadata
6. Scheme 2. Mechanism of liquid-phase radical chain oxidation of tetrahydrofuran.

Download (7KB)
Indexing metadata