气相脯氨酸Ca（Ⅱ）配合物的旋光异构及水分子（簇）的催化机制

作者：黄煜纯; 孙永欣; 张雪娇; 刘芳; 孟雪飞; 高峰^*; 王佐成^*

来源：武汉大学学报(理学版), 2021, 67(05): 478-488.

DOI：10.14188/j.1671-8836.2020.0287

• 脯氨酸钙
• 水分子
• 密度泛函理论
• 旋光异构

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,在6-31++G(d,p)和6-311++G(2df,pd)基组水平下,研究了气相S-型两性脯氨酸(S-Pro1)和中性脯氨酸(S-Pro2)与Ca2+配合物的旋光异构及水分子(簇)的催化作用。反应通道研究发现:S-Pro1·Ca2+的旋光异构有2个通道a和b,a通道是α-氢以氧为桥迁移,b通道是α-氢从α-碳迁移至氧后,再从氮向α-碳迁移;S-Pro2·Ca2+的旋光异构也有2个通道a和b,a通道是螯合环打开后向S-Pro1·Ca2+异构,b通道是羧基内质子迁移后,α-氢再以羰基氧为桥迁移,向R-Pro2·Ca2+异构。势能面计算表明:S-Pro1·Ca2+旋光异构的a通道最具优势,反应活化能为279.4 k J/mol,水分子(簇)的催化作用使反应活化能降至149.1 k J/mol;S-Pro2·Ca2+旋光异构的a通道也最具优势,反应活化能为217.5 k J/mol。结果表明,气相脯氨酸钙配合物很难发生旋光异构,水分子存在时脯氨酸钙能痕量地消旋。

• 单位
  长春师范大学; 物理学院; 白城师范学院