水环境下羧基与氨基间为单氢键的α-Ala旋光异构及羟自由基和氢氧根的作用

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作   者：

闫红彦;  王佐成;  佟华;  杨晓翠; 

作者机构：

白城师范学院计算机科学学院;  白城师范学院物理学院; 

关键词：

α-丙氨酸;  旋光异构;  密度泛函理论;  氢氧根;  微扰理论;  自洽反应场;  羟自由基;  过渡态; 

期刊名称：

浙江大学学报(理学版)

基金项目：

i s s n：

1008-9497

年卷期：

2019 年 01 期

页   码：

48-57

摘   要：

采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场(SCRF)理论的SMD模型方法,研究了水环境下羧基与氨基间为单氢键的α-Ala旋光异构及羟自由基和氢氧根作用的反应。研究发现:α-Ala的旋光异构可在a和b两个通道实现,a通道为羧基顺反异构后,水分子簇作媒介质子以氨基为桥从α碳的一侧向另一侧迁移;b通道为水分子簇作媒介,质子从α碳向氨基氮的迁移与羧基顺反异构协同进行。在a通道,羟自由基水分子簇可致α-Ala损伤。势能面计算表明:水环境下,在a通道3个水分子簇作氢迁移媒介,决速步能垒为113.37 kJ·mol~(-1),氢氧根水分子簇的催化使该能垒降到64.45 kJ·mol~(-1);在b通道2个水分子簇作氢迁移媒介,决速步能垒为135.00 kJ·mol~(-1)。羟自由基水分子簇致α-Ala损伤的能垒在水分子抽氢和羟自由基抽氢时分别为24.47和80.60 kJ·mol~(-1)。