Zhejiang Daxue xuebao. Lixue ban (Jan 2018)

Chiral transition mechanism and water solvation effect of stable configurations of histidine molecules(组氨酸分子几种稳定构型的手性转变机理及水溶剂化效应)

  • WANGZuocheng(王佐成),
  • LIChenjie(李晨洁),
  • DONGLirong(董丽荣),
  • YANHongyan(闫红彦),
  • TONGHua(佟华)

DOI
https://doi.org/10.3785/j.issn.1008-9497.2018.01.015
Journal volume & issue
Vol. 45, no. 1
pp. 103 – 111

Abstract

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采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法，研究了组氨酸分子3种最稳定构型的手性转变机理及水溶剂化效应.发现标题反应有a、b、c 3条通道，对于构型1和2,a是手性碳上的质子先以氨基为桥迁移，b是羟基异构后手性碳上的质子再以氨基为桥迁移，c是以羧基和氨基联合作桥实现质子迁移.对于构型3，a是质子只以氨基为桥迁移，b是质子顺次以羰基与氨基为桥迁移，c是质子顺次以羧基和氨基为桥迁移.计算表明：构型1和2的主反应通道都是b，决速步自由能垒分别为250.8和251.7 kJ · mol-1,来源于羟基异构后的质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态.构型3的主反应通道是a，决速步自由能垒为250.8 kJ · mol-1，来源于质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态.水溶剂效应使构型1的主反应通道决速步自由能垒降到109.1 kJ · mol-1.说明水环境对组氨酸的旋光异构有极好的催化作用.

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