水液相下α-丙氨酸Co（Ⅱ）旋光异构的密度泛函理论研究

作者：彭国强; 刘芳; 张雪娇; 雷泽平; 郝成欣; 佟华; 丛建民^*; 王佐成^*

来源：武汉大学学报(理学版), 2022, 68(04): 444-454.

DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0024

• 丙氨酸
• 二价钴离子(Co(Ⅱ))
• 密度泛函理论
• SMD模型
• 旋光异构
• 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，研究了两性及中性α-丙氨酸(α-Ala＿1和α-Ala＿2)与Co2+配合物在水液相下的旋光异构。α-Ala＿1·Co2+可在4个通道(a、b、c和d)实现旋光异构：a通道是质子以羧基底部的氧为桥迁移；b通道是α-氢迁移至羧基底部的氧后，质子在纸面内从氨基向α-碳迁移；c通道是质子以羧基上部的氧为桥迁移；d通道是α-氢迁移至羧基上部的氧后，质子在纸面内从氨基向α-碳迁移。α-Ala＿2·Co2+的旋光异构有2个通道(a和b):a通道是其异构成α-Ala＿1·Co2+后，再按α-Ala＿1·Co2+异构的方式进一步异构；b通道是质子以羰基氧和甲基碳为桥迁移。势能面计算表明：α-Ala＿1·Co2+在a和b通道的旋光异构具有优势，隐性溶剂效应下决速步能垒为283.1 kJ/mol，显性溶剂效应下该能垒降至120.3 kJ/mol;α-Ala＿2·Co2+在a通道的旋光异构具有优势，决速步能垒与α-Ala＿1·Co2+在a和b通道旋光异构的能垒相同。结果表明，水液相下α-丙氨酸Co(Ⅱ)很难发生旋光异构。

• 单位
  白城师范学院; 白城医学高等专科学校; 生命科学学院