原儿茶酚3,4-双加氧酶复合物中自旋-轨道耦合与零场分裂的计算

• 作者: 吕玲玲 左国防 朱元成 王小芳 王永成 赵素瑞 郭峰
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 3,4-PCD-PCA g-张量 零场分裂(ZFS) 自旋-轨道耦合(SOC)
• 年，卷（期）: 2012,（30）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2842-2848
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11434-012-5316-7

摘要

采用密度泛函理论(DFT)探讨了高自旋原儿茶酚3,4-双加氧酶(3,4-PCD)活化底物儿茶酚(PCA)复合物的磁性电子结构特征及电子轨道起源.计算的g-张量表明,从配体到金属电荷转移(LMCT)主要来自于配体PCA和Tyr408的π型轨道转移电子到Fe dπ轨道,导致沿x轴方向极化(PCA)或沿y轴方向极化(Tyr408).x和y轴方向的极化要求沿z轴方向,Lz(z=z′),产生较大的自旋轨道耦合(SOC)矩阵元,并且因单中心重原子效应Fe导致gz'=2.0158,即在z’方向较大地偏离于ge=2.0023.由于ΔS=-1自旋翻转激发态混入六重基态,得到较大的零场分裂参数D=+1.147 cm-1.SOC计算表明高自旋(S=5/2)基态3,4-PCD-PCA是弱的自旋翻转复合物(SOC=31.56 cm -1).