수용액 환경에서 우라실과 같은 피리미딘 핵염기의 광분해는 주요 생성물 중 하나로 수화물(hydrate)의 형성을 초래하는 것으로 잘 알려져 있다. 과거에 예를 들어 쌍이온성(zwitterionic) 및 ‘hot’ 바닥상태 메커니즘 등 광수화에 관한 여러 가설이 제안되었음에도 불구하고, 그 상세한 기작은 여전히 불명확하다. 여기에서는 우라실의 광역학(photodynamics)에 대한 이론적 비부착(비대각) 시뮬레이션을 통해 반정 의자(half-chair) 형태로 뒤틀린 피리미딘 고리 구조와 강하게 비틀린 고리 내 이중결합을 특징으로 하는, 매우 높은 에너지이지만 운동학적으로 안정한 중간체의 형성이 관찰됨을 보여준다. 이 중간체의 존재와 운동학적 안정성은 다양한 계산화학 방법에 의해 확인된다. 시뮬레이션에 따르면, 이 특이한 중간체는 광흡수 직후 거의 즉시(∼50-200 fs) 주로 생성되며, 인접한 물과의 수화 반응에 관여할 만큼 충분히 오래 생존한다. 중간체의 비틀린 이중결합에 물의 친핵성 삽입(nucleophilic insertion)을 모형화함에 기초하여 우라실 광수화의 그럴듯한 메커니즘을 제안한다.

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