水液相下α-丙氨酸Co(Ⅱ)旋光异构的密度泛函理论研究

作     者：彭国强 刘芳 张雪娇 雷泽平 郝成欣 佟华 丛建民 王佐成 PENG Guoqiang;LIU Fang;ZHANG Xuejiao;LEI Zeping;HAO Chengxin;TONG Hua;CONG Jianmin;WANG Zuocheng

作者机构：白城医学高等专科学校基础医学部吉林白城137000 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 白城师范学院生命科学学院吉林白城137000 

出 版 物：《武汉大学学报（理学版）》 (Journal of Wuhan University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2022年第68卷第4期

页      面：444-454页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：吉林省教育厅科学研究规划项目(JJKH20210010KJ) 全国大学生创新项目(202110206019) 吉林省科技发展计划自然科学基金(20130101131JC) 

主　　题：丙氨酸 二价钴离子(Co(Ⅱ)) 密度泛函理论 SMD模型 旋光异构 能垒 

摘      要：采用密度泛函理论的M06和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了两性及中性α-丙氨酸(α-Ala_1和α-Ala_2)与Co^(2+)配合物在水液相下的旋光异构。α-Ala_1·Co^(2+)可在4个通道(a、b、c和d)实现旋光异构:a通道是质子以羧基底部的氧为桥迁移;b通道是α-氢迁移至羧基底部的氧后,质子在纸面内从氨基向α-碳迁移;c通道是质子以羧基上部的氧为桥迁移;d通道是α-氢迁移至羧基上部的氧后,质子在纸面内从氨基向α-碳迁移。α-Ala_2·Co^(2+)的旋光异构有2个通道(a和b):a通道是其异构成α-Ala_1·Co^(2+)后,再按α-Ala_1·Co^(2+)异构的方式进一步异构;b通道是质子以羰基氧和甲基碳为桥迁移。势能面计算表明:α-Ala_1·Co^(2+)在a和b通道的旋光异构具有优势,隐性溶剂效应下决速步能垒为283.1 kJ/mol,显性溶剂效应下该能垒降至120.3 kJ/mol;α-Ala_2·Co^(2+)在a通道的旋光异构具有优势,决速步能垒与α-Ala_1·Co^(2+)在a和b通道旋光异构的能垒相同。结果表明,水液相下α-丙氨酸Co(Ⅱ)很难发生旋光异构。