水分子（簇）和水溶剂对脯氨酸铜（Ⅱ）对映异构的影响

作者：刘芳; 辛志荣; 范艳洁; 李心雨; 潘宇; 杨清荟; 姜春旭^*; 王佐成^*

来源：中山大学学报：自然科学版（中英文）, 2022, 61(05): 105-116.

DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2021c018

• 脯氨酸
• 二价铜离子
• 水分子(簇)
• 水溶剂
• 对映异构
• 密度泛函理论
• 过渡态
• 能垒

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，研究了水分子(簇)和水溶剂对气相S-脯氨酸二价铜配合物(S-Pro·Cu(Ⅱ))对映异构的影响。研究发现：S-Pro·Cu(Ⅱ)的对映异构可在5个通道a、b、c、d和e实现，a、b和c通道分别是α-H直接以O、Cu、N为桥迁移；c和d通道是Cu与羰基O双齿配位后，α-H以O为桥以及O和N联合为桥迁移(其中α-H以Cu为桥迁移是氢负离子迁移，其他为氢质子迁移)。势能面计算表明：孤立的S-Pro·Cu(Ⅱ)在b和c通道的对映异构有明显的优势，反应活化能分别是153.4和160.3kJ·mol-1。水汽环境下c通道最具优势，反应活化能是143.7 kJ·mol-1,b通道最具劣势，在该通道的对映异构不能实现。水溶剂效应使c通道的反应活化能降到89.9 kJ·mol-1。结果表明：脯氨酸铜(Ⅱ)在气相和水汽相下可以保持其手性特征，在水液相下容易对映异构。

• 单位
  物理学院; 白城师范学院