气相环境下丙氨酸Ca2+配合物的手性转变机理及水分子的催化作用

作者：徐锐英; 刘芳; 马宏源; 张雪娇; 潘宇; 杨晓翠; 王佐成^*

来源：浙江大学学报(理学版), 2020, 47(05): 630-641.

• 丙氨酸
• 2+)" name="keyword">钙离子(Ca2+)
• 手性转变
• 密度泛函理论
• 过渡态
• 能垒

采用基于密度泛函理论的M06方法,研究了气相环境下2种稳定构型的丙氨酸(Ala)与Ca2+配合物的手性转变及水分子的催化。研究发现,Ala1·Ca2+的手性转变有a和b 2个通道,a通道是α-氢只以羰基氧为桥迁移;b通道是α-氢迁移到羰基氧后,氨基上的质子在纸面内侧向α-碳迁移。Ala2·Ca2+的手性转变有a、b、c、d 4个通道,a和b通道分别是羧基内质子迁移后,α-氢只以羰基氧为桥迁移和α-氢迁移到羰基氧接质子从氨基氮向α-碳迁移;c通道是钙与氮的配位键断裂后,α-氢向氨基氮迁移;d通道是钙与氮的配位键断裂后,Ala2·Ca2+向Ala1·Ca2+异构,再接Ala1·Ca2+的手性转变。势能面计算表明,Ala1·Ca2+手性转变的a通道具有优势,总包能垒为134.8 k J·mol-1,Ala2·Ca2+手性转变的d通道具有优势,总包能垒为235.3 k J·mol-1;水分子的催化使能垒分别降至40.8和141.3 k J·mol-1。结果表明,Ca2+对Ala的手性转变具有催化作用,水分子对丙氨酸Ca2+配合物的手性转变具有极好的催化作用。

• 单位
  白城师范学院; 物理学院