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水液相下沙利度胺与羟基自由基反应的密度泛函理论研究 被引量：1
1
作者 王佐成 赵宇 +5 位作者 杨静 孙鸣 林哲 吴静 姜春旭 孙冠军 《江西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期58-72,共15页
该文使用基于密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了在水液相下沙利度胺分子(Thd)与羟基自由基(OH)的反应机理.反应通道研究发现:Thd与OH的反应有抽氢、加成和单电子转移3个通道.反应势能面研究表明:O... 该文使用基于密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了在水液相下沙利度胺分子(Thd)与羟基自由基(OH)的反应机理.反应通道研究发现:Thd与OH的反应有抽氢、加成和单电子转移3个通道.反应势能面研究表明:OH抽H的自由能垒为15.0~56.6 kJ·mol^(-1),且均为热力学允许的过程;OH加成到不饱和C的自由能垒为15.4~67.8 kJ·mol^(-1),且均为热力学允许的过程;加成到不饱和N的吉布斯自由能垒在181.0 kJ·mol^(-1)以上,且为热力学不允许的过程;单电子从Thd向OH转移的吉布斯自由能垒是510.4 kJ·mol^(-1).研究结果表明:在水液相下Thd可以通过抽H和向不饱和C的加成过程清除羟自由基OH. 展开更多
关键词 沙利度胺 羟基自由基 密度泛函理论 自洽反应场理论 过渡态 单电子转移 吉布斯自由能垒
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生理环境下2α-Ala→Na^(+)消除OH反应的密度泛函理论研究
2
作者 王佐成 杨静 +5 位作者 吴静 孙鸣 聂雅琪 赵红迪 姜春旭 戴文娟 《江西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期401-409,共9页
该文利用SMD/M06-2X/6-311+G(d,p)//SMD/MN15/6-311++G(3df,2pd)双理论水平研究了2α-Ala→Na^(+)(双α-丙氨酸螯合钠)在生命体内环境(水液相、1.013×10^(5)Pa、310.15 K)下消除羟自由基的机理.反应势能面研究结果表明:2α-Ala→Na... 该文利用SMD/M06-2X/6-311+G(d,p)//SMD/MN15/6-311++G(3df,2pd)双理论水平研究了2α-Ala→Na^(+)(双α-丙氨酸螯合钠)在生命体内环境(水液相、1.013×10^(5)Pa、310.15 K)下消除羟自由基的机理.反应势能面研究结果表明:2α-Ala→Na+消除OH可通过提氢和加成2个过程来实现,OH提H原子反应的自由能垒为16.8~56.9 kJ·mol^(-1),反应过程均放热;OH加成到不饱和羧基C原子反应的自由能垒为63.2~65.3 kJ·mol^(-1),反应过程少量吸热.计算结果表明2α-Ala→Na^(+)是较好的OH消除剂. 展开更多
关键词 双α-丙氨酸螯合钠 羟自由基 密度泛函理论 自洽反应场理论 自由能垒
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生理环境下双α-Ala螯合Zn(Ⅱ)手性转变的密度泛函理论研究
3
作者 赵红迪 张雪娇 +5 位作者 陈静思 吴铁丽 王钦富 王佐成 姜春旭 杨应 《江西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期149-159,共11页
该文采用密度泛函理论的M06和MN15方法,研究了双α-Ala螯合Zn(Ⅱ)配合物(A_(2)→Zn(Ⅱ))的手性转变机理.研究结果发现:S-A_(2)→Zn(Ⅱ)手性转变是其先异构为R-allo-A_(2)→Zn(Ⅱ),而后再异构为R-A_(2)→Zn(Ⅱ).反应通道有2个:1)H质子以... 该文采用密度泛函理论的M06和MN15方法,研究了双α-Ala螯合Zn(Ⅱ)配合物(A_(2)→Zn(Ⅱ))的手性转变机理.研究结果发现:S-A_(2)→Zn(Ⅱ)手性转变是其先异构为R-allo-A_(2)→Zn(Ⅱ),而后再异构为R-A_(2)→Zn(Ⅱ).反应通道有2个:1)H质子以羰基O为桥从α-C的一侧迁移到另一侧;2)H质子以氨基N为桥从α-C的一侧迁移到另一侧.势能面计算结果表明:H以N为桥迁移反应有优势,S-A_(2)→Zn(Ⅱ)向R-allo-A_(2)→Zn(Ⅱ)的异构在隐性溶剂效应下速率决定步骤的自由能垒是210.9 kJ·mol^(-1),来自H从α-C向N迁移的过渡态,在显性溶剂效应下该能垒降至120.1 kJ·mol^(-1).对于R-allo-A_(2)→Zn(Ⅱ)向R-A_(2)→Zn(Ⅱ)的异构,在隐性溶剂效应下速率决定步骤的自由能垒是213.0 kJ·mol^(-1),来自H从α-C向N迁移的过渡态,在显性溶剂效应下该能垒降至123.1 kJ·mol^(-1).研究结果表明:在生理环境下S-A_(2)→Zn(Ⅱ)很难手性转变,双α-丙氨酸螯合锌用于生命体补充锌元素和α-丙氨酸比较安全. 展开更多
关键词 二价锌 双α-丙氨酸 手性转变 密度泛函理论 自洽反应场理论 过渡态 吉布斯自由能垒
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水液相下羟基负离子(水分子簇)催化脯氨酸旋光异构的理论研究 被引量：4
4
作者 刘军 唐晓文 +4 位作者 潘宇 刘芳 张雪娇 马宏源 王佐成 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期85-94,共10页
采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法与自洽反应场理论的SMD模型方法,研究水液相下羟基负离子水分子簇催化S-型两性脯氨酸分子(S-Pro)的旋光异构。首先考察了S-Pro异构成中性亚氨基酸后,羟基负离子(水分子簇)抽取α-H,脯氨酸-碳负离子... 采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法与自洽反应场理论的SMD模型方法,研究水液相下羟基负离子水分子簇催化S-型两性脯氨酸分子(S-Pro)的旋光异构。首先考察了S-Pro异构成中性亚氨基酸后,羟基负离子(水分子簇)抽取α-H,脯氨酸-碳负离子抽取水分子(簇)的质子,S-Pro旋光异构的反应通道;然后考察了羟基负离子(水分子簇)直接抽取S-Pro的α-H,脯氨酸-碳负离子抽取水分子(簇)的质子,以及S-Pro旋光异构的反应通道。势能面计算表明:S-Pro异构成中性亚氨基酸后,羟基负离子(水分子簇)抽α-H的通道最具优势,决速步的自由能垒为46.9~59.1 kJ·mol^(−1)。羟基负离子(水分子簇)直接抽两性S-Pro的α-H的反应通道是劣势通道,决速步的自由能垒为70.8 kJ·mol^(−1)。结果表明,碱性环境下脯氨酸的消旋反应会温和地进行。 展开更多
关键词 脯氨酸 羟基负离子 水分子簇 密度泛函理论 自洽反应场理论 旋光异构 过渡态 能垒
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水液相下两性α-Ala与Na^(+)配合物旋光异构的理论研究 被引量：4
5
作者 赵宇 刘芳 +4 位作者 柯卓锋 刘军 高峰 马宏源 王佐成 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期141-151,共11页
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-丙氨酸与钠离子配合物(S-α-Ala·Na^(+))的旋光异构。研究发现:S-α-Ala·Na^(+)的旋光异构有a、b和c 3个通道,a通道是两性S-α-Ala&#... 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-丙氨酸与钠离子配合物(S-α-Ala·Na^(+))的旋光异构。研究发现:S-α-Ala·Na^(+)的旋光异构有a、b和c 3个通道,a通道是两性S-α-Ala·Na^(+)异构成中性S-α-Ala·Na^(+)后,质子以氨基氮为桥迁移;b通道是质子只以羰基氧为桥迁移;c通道是α-氢迁移到羰基氧后,质子再从质子化氨基迁移到α-碳。势能面计算表明:隐性溶剂效应下,a通道具有优势,决速步能垒是234.8 kJ·mol^(-1);b和c通道处于劣势,具有共同的决速步能垒均267.9 kJ·mol^(-1)。显性溶剂效应下,a通道变为劣势通道,决速步能垒为155.9~156.5 kJ·mol^(-1);b和c通道略具优势,决速步能垒为132.2~138.6 kJ·mol^(-1)。结果表明:水液相下丙氨酸钠配合物只能以极慢的速度消旋。 展开更多
关键词 Α-丙氨酸 钠离子 旋光异构 密度泛函理论 自洽反应场理论 过渡态 能垒
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水液相下羟基负离子催化两性赖氨酸分子手性反转的理论研究 被引量：4
6
作者 李斌 刘芳 +4 位作者 张雪娇 王涵 范艳杰 姜春旭 王佐成 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期73-82,共10页
采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟基负离子催化两性赖氨酸分子的手性反转。反应过程研究发现:经过羟基负离子水分子簇抽取α-H质子和碳负离子的α-C抽取水分子簇的H质子过程,赖氨... 采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟基负离子催化两性赖氨酸分子的手性反转。反应过程研究发现:经过羟基负离子水分子簇抽取α-H质子和碳负离子的α-C抽取水分子簇的H质子过程,赖氨酸分子实现手性反转。势能面计算表明:羟基负离子水分子簇与α-H和羰基O氢键作用,赖氨酸分子实现手性反转的决速步能垒为51.1~59.9 kJ/mol;羟基负离子水分子簇与α-H和氨基N氢键作用,赖氨酸分子实现手性反转的决速步能垒为52.8~58.0 kJ/mol,均远低于水液相下两性赖氨酸分子手性反转的能垒110.0 kJ/mol。结果表明,水液相下羟基负离子对赖氨酸的手性反转有催化作用,碱性环境不利于健康。 展开更多
关键词 赖氨酸 手性反转 密度泛函理论 自洽反应场理论 过渡态 能垒
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水液相下2α-Ala→Mg^(2+)清除·OH反应的密度泛函理论
7
作者 姜春旭 王佐成 +4 位作者 赵红迪 吴静 聂雅琪 孙冠军 张雪娇 《吉林大学学报(理学版)》 2025年第6期1784-1794,共11页
在M06-2X/6-311+G(d,p)//MN15/6-311++G(3 df,2pd)理论水平上,研究生命体水液相环境(1.013×10^(5)Pa,310.15 K)条件下2α-Ala→Mg^(2+)(双丙氨酸螯合镁)与羟基自由基(·OH)反应的机理.考察2α-Ala→Mg^(2+)与·OH的提H和... 在M06-2X/6-311+G(d,p)//MN15/6-311++G(3 df,2pd)理论水平上,研究生命体水液相环境(1.013×10^(5)Pa,310.15 K)条件下2α-Ala→Mg^(2+)(双丙氨酸螯合镁)与羟基自由基(·OH)反应的机理.考察2α-Ala→Mg^(2+)与·OH的提H和加成两个反应通道.计算结果表明:提H反应能垒为20.1~62.3 kJ/mol,均为放热反应;加成反应能垒为65.7~70.9 kJ/mol,反应少许吸热.因此,生命体内2α-Ala→Mg^(2+)易通过输出H原子的方式清除·OH. 展开更多
关键词 双丙氨酸螯合镁 羟基自由基 自洽反应场理论 密度泛函理论 自由能垒
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丙氨酸Mg2+配合物的手性转变机理水分子(簇)的作用及水溶剂效应 被引量：13
8
作者 张雪娇 刘芳 +4 位作者 吴梓昊 徐锐英 马宏源 杨晓翠 王佐成 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期156-168,共13页
采用密度泛函理论的M06方法结合自洽反应场理论的SMD模型方法对标题反应进行了研究。研究发现:具有分子内单氢键的两性离子丙氨酸(Ala1)与Mg2+二配位形成的螯合物S-A1最稳定,具有分子内双氢键的中性Ala2分子与Mg2+二配位形成的螯合物S-A... 采用密度泛函理论的M06方法结合自洽反应场理论的SMD模型方法对标题反应进行了研究。研究发现:具有分子内单氢键的两性离子丙氨酸(Ala1)与Mg2+二配位形成的螯合物S-A1最稳定,具有分子内双氢键的中性Ala2分子与Mg2+二配位形成的螯合物S-A2的稳定性次之。S-A1和S-A2的手性转变都有3个通道。势能面研究表明:气相环境下,S-A1和S-A2手性转变优势通道的反应活化能分别是297.5和266.5 kJ/mol;在水分子(簇)的作用下S-A1和S-A2手性转变优势通道的反应活化能分别是157.9及165.7 kJ/mol;水溶剂环境下丙氨酸Mg2+螯合物主要以两性离子形式存在,手性转变优势通道的反应活化能为157.5 kJ/mol。结果表明,丙氨酸Mg2+螯合物可以很好地保持其手性特征,便于保存,可以作为理想的补充丙氨酸及镁离子的药品或营养品。 展开更多
关键词 丙氨酸 镁离子 手性转变 密度泛函理论 过渡态 自洽反应场理论 能垒
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水液相环境下α-丙氨酸二价锌配合物的手性转变机理 被引量：9
9
作者 苏丹 孙玉锋 +4 位作者 郝成欣 姜春旭 张雪娇 丛建民 王佐成 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期50-59,共10页
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,研究了水液相下两性α-丙氨酸二价锌(α-Ala·Zn^(2+))配合物的手性转变反应。主要考察了3个反应通道a、b和c,a通道是α-H以羰基O为桥迁移,b通道是α-H以Zn为桥迁... 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,研究了水液相下两性α-丙氨酸二价锌(α-Ala·Zn^(2+))配合物的手性转变反应。主要考察了3个反应通道a、b和c,a通道是α-H以羰基O为桥迁移,b通道是α-H以Zn为桥迁移,c通道是α-H以氨基N为桥迁移。势能面研究表明,c通道的手性转变反应最具优势,决速步自由能垒是140.7 kJ·mol^(-1),来自α-H从α-C向氨基N迁移的过渡态;a通道的手性转变反应是第2优势通道,决速步自由能垒是159.9 kJ·mol^(-1),来自α-H从α-C向羰基O迁移的过渡态;b通道的手性转变反应为劣势通道,决速步自由能垒是194.2 kJ·mol^(-1),来自α-H从α-C向Zn迁移的过渡态。结果表明:水液相环境下的α-Ala·Zn^(2+)可以较好地保持手性特征。 展开更多
关键词 丙氨酸(α-alanine α-Ala) 锌离子 手性转变 密度泛函理论 自洽反应场理论 过渡态 能垒
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