水液相环境下两性α-丙氨酸Fe（Ⅱ）配合物的构型反转

作者：刘军; 姜春旭; 胡燠铭; 黄丽娟; 高峰; 马宏源^*; 王佐成^*

来源：武汉大学学报(理学版), 2021, 67(04): 375-385.

DOI：10.14188/j.1671-8836.2020.0132

• α-丙氨酸
• 二价铁离子
• 密度泛函理论
• 自洽反应场理论
• 构型反转

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-丙氨酸与二价铁离子配合物(A·Fe)的构型反转。考察了a、b、c和d共4个反应通道,分别是:α-氢质子以羰基O为桥迁移;α-氢质子迁移到羰基O后,H质子再从氨基N向α-碳迁移;α-氢质子以氨基N为桥迁移;氢负离子以二价铁离子为桥迁移。隐性溶剂效应下d通道最具优势,决速步骤能垒为194.7 kJ/mol;c通道为第二优势通道,决速步骤能垒为222.2 kJ/mol;a和b为劣势通道,决速步骤能垒为262.7 kJ/mol。显性溶剂效应下c通道最具优势,决速步骤能垒降至145.1 kJ/mol;a和b为第二优势通道,决速步骤能垒降至160.4 kJ/mol;d通道为劣势通道,在此通道A·Fe无法消旋。结果表明:水液相环境下A·Fe可以很好地保持其旋光性,α-丙氨酸二价铁盐用于生命体补充二价铁和丙氨酸具有很高的安全性。

• 单位
  白城师范学院; 物理学院