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生理环境下双α-Ala螯合Ca(Ⅱ)手性转变的密度泛函理论
1
作者 姜春旭 张雪娇 +4 位作者 赵宇 陈静思 吴铁丽 王佐成 杨应 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第4期1192-1204,共13页
采用密度泛函理论(DFT)的M06-2X和MN15方法,研究双α-丙氨酸螯合Ca(Ⅱ)配合物(α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的手性转变机理.结果表明,(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的手性转变经历2个过程:首先,(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)中的一个α-Ala从S型异构成R型,得... 采用密度泛函理论(DFT)的M06-2X和MN15方法,研究双α-丙氨酸螯合Ca(Ⅱ)配合物(α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的手性转变机理.结果表明,(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的手性转变经历2个过程:首先,(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)中的一个α-Ala从S型异构成R型,得到R-异α-Ala钙(R-allo-α-Ala→Ca(Ⅱ));其次,R-allo-α-Ala→Ca(Ⅱ)中的S-α-Ala再异构成R-α-Ala,得到(R-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ).在隐性溶剂效应下,(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)异构成R-allo-α-Ala→Ca(Ⅱ)的速控步能垒为221.5 kJ/mol,由H自手性C向N转移的过渡态产生,显性溶剂效应下该能垒降至93.1 kJ/mol;R-allo-α-Ala→Ca(Ⅱ)异构成(R-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的速控步能垒为233.8 kJ/mol,由H自手性C向N转移的过渡态产生,显性溶剂效应下该能垒降至116.7 kJ/mol.因此,生理环境下(S-α-Ala)_(2)→Ca(Ⅱ)的手性转变速率很慢,双α-Ala螯合钙可安全用于生命体补充钙元素和α-Ala. 展开更多
关键词 二价钙 Α-丙氨酸 手性转变 密度泛函 自洽反应场 过渡态 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
2
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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