水液相下两性α-丙氨酸K+配合物旋光异构的理论研究

• 作者: 赵丽红 彭国强 姜丰 郝成欣 刘芳 丛建民 王佐成
• 来源期刊: 复旦学报（自然科学版）
• 关键词: α-丙氨酸 钾离子 旋光异构 密度泛函理论 自洽反应场理论 能垒
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 540-550
• 页数: 11页
• 分类号: O641.12
• 语种: 中文

摘要

采用密度泛函理论的M06-2X方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下两性S型α-丙氨酸与一价钾离子配合物(S-α-Ala·K+)的旋光异构.反应通道研究发现:S-α-Ala·K+旋光异构反应有a、b和c 3个通道,a是质子只以羰基氧为桥迁移;b是α-氢迁移到羰基氧后,质子再从质子化氨基向α-碳迁移;c 是质子从质子化氨基迁移到羰基氧后,再以氨基氮为桥迁移.势能面计算表明:隐性溶剂效应下,c通道具有优势,决速步能垒是241.7kJ·mol-1;a和b通道为劣势通道,具有共同的决速步能垒261.3kJ·mol-1.显性溶剂效应下,a、b和c 3个通道的决速步能垒基本相同,大约在136.6至142.0kJ·mol-1之间.结果表明:水液相下S-α-Ala·K+的旋光异构反应进行的极其缓慢,生命体利用S-α-Ala·K+同补K+和丙氨酸具有较好的安全性.