水液相环境下氢氧根水分子簇催化布洛芬旋光异构及质子的作用

作者：庄严; 佟华; 王佐成^*; 高峰; 闫红彦; 陈凤清; 丛建民

来源：武汉大学学报(理学版), 2019, 65(01): 11-18.

DOI：10.14188/j.1671-8836.2019.01.002

• 布洛芬
• 旋光异构
• 氢氧根
• 质子
• 密度泛函
• 过渡态
• 从头算
• 自洽反应场

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法和从头算的MP2方法,结合自洽反应场理论的SMD模型,研究了布洛芬(Ibu)分子2种稳定构象的旋光异构反应。研究发现:Ibu的旋光异构有氢氧根拔α-氢和氢氧根水分子簇联合拔α-氢两种机理。势能面计算表明:对于构象1,氢氧根拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为42.69kJ·mol-1,氢氧根水分子簇联合拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为48.83kJ·mol-1;对于构象2,氢氧根拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为38.73kJ·mol-1,氢氧根水分子簇联合拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为50.72kJ·mol-1。质子的存在会使Ibu旋光异构反应的后半程变成无势垒放热反应。结果表明,水液相碱性环境下布洛芬分子可以较快地旋光异构,质子与氢氧根离子共存会使Ibu旋光异构的反应速度更快。

• 单位
  物理学院; 生命科学学院; 白城师范学院