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

作者：张雪娇; 刘芳; 吴梓昊; 徐锐英; 马宏源; 杨晓翠^*; 王佐成

来源：中山大学学报(自然科学版), 2020, 59(05): 156-168.

DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2020.02.02.2020c003

• 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

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。

• 单位
  中山大学; 白城师范学院; 物理学院