采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究发现:标题反应有2条通道a和b,分别是质子H只以氨基和以羰基与氨基顺次为桥,从手性碳的一侧迁移到另一侧。结构分析表...采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究发现:标题反应有2条通道a和b,分别是质子H只以氨基和以羰基与氨基顺次为桥,从手性碳的一侧迁移到另一侧。结构分析表明:过渡态a TS2·2H_2O分子内的7元环结构基本共面,7元环结构的各个氢键角接近平角。势能面计算表明:a是主反应通道,决速步自由能垒为249.5 k J·mol^(-1),由质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态产生;2个水分子作H迁移媒介,同时考虑连续介质模型的水溶剂化效应时,决速步自由能垒降到113.2 k J·mol^(-1),反应速率常数为5.85×10^(-8)s^(-1);水溶剂化效应使氨基异构反应的能垒从裸反应的13.4 k J·mol^(-1)升高到19.3 k J·mol^(-1)。结果表明:水溶剂化效应对非质子迁移的异构反应具有阻碍作用;水分子的催化和水溶剂化效应的共同作用,使质子从手性碳向氨基迁移反应的能垒大幅度降低。展开更多
采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD(solvation model based)模型方法,研究了水液相下羟基自由基(OH^(·))诱导半胱氨酸分子(Cys)损伤的反应机理。研究发现:Cys的损伤可通过OH^(·)抽取其H原子、OH^(&...采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD(solvation model based)模型方法,研究了水液相下羟基自由基(OH^(·))诱导半胱氨酸分子(Cys)损伤的反应机理。研究发现:Cys的损伤可通过OH^(·)抽取其H原子、OH^(·)加成到羧基C和单电子从Cys分子向OH^(·)转移3个通道实现。势能面计算表明:OH^(·)加成到羧基C的反应通道最具优势,是无势垒过程;OH^(·)抽取α-H、质子化氨基H、巯基H和亚甲基H的最低能垒分别是12.5、4.6、7.3、8.9 k J/mol;电子从Cys向OH^(·)转移的反应为劣势通道,能垒为93.5 k J/mol。结果表明,水液相下OH^(·)容易导致Cys分子损伤。展开更多
采用密度泛函理论M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟基负离子(OH^(-))催化半胱氨酸(Cys)分子的旋光异构反应机理。研究发现,两性Cys分子的消旋反应可以通过OH^(-)直接抽取α-H质子和Cys碳负离子抽取...采用密度泛函理论M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟基负离子(OH^(-))催化半胱氨酸(Cys)分子的旋光异构反应机理。研究发现,两性Cys分子的消旋反应可以通过OH^(-)直接抽取α-H质子和Cys碳负离子抽取水分子(H_(2)O)质子实现,也可以在两性Cys向中性异构后,通过OH^(-)抽取中性Cys的α-H质子和Cys碳负离子抽取H_(2)O质子实现。势能面计算表明:第1种情况下Cys消旋反应的活化能垒是45.8 k J/mol,第2种情况下Cys消旋反应的活化能垒是51.6 k J/mol,均比水液相下Cys消旋反应的活化能垒104.0 k J/mol低很多。结果表明,水液相下OH^(-)对Cys的旋光异构具有很好的催化作用。展开更多
文摘采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究发现:标题反应有2条通道a和b,分别是质子H只以氨基和以羰基与氨基顺次为桥,从手性碳的一侧迁移到另一侧。结构分析表明:过渡态a TS2·2H_2O分子内的7元环结构基本共面,7元环结构的各个氢键角接近平角。势能面计算表明:a是主反应通道,决速步自由能垒为249.5 k J·mol^(-1),由质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态产生;2个水分子作H迁移媒介,同时考虑连续介质模型的水溶剂化效应时,决速步自由能垒降到113.2 k J·mol^(-1),反应速率常数为5.85×10^(-8)s^(-1);水溶剂化效应使氨基异构反应的能垒从裸反应的13.4 k J·mol^(-1)升高到19.3 k J·mol^(-1)。结果表明:水溶剂化效应对非质子迁移的异构反应具有阻碍作用;水分子的催化和水溶剂化效应的共同作用,使质子从手性碳向氨基迁移反应的能垒大幅度降低。
文摘采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD(solvation model based)模型方法,研究了水液相下羟基自由基(OH^(·))诱导半胱氨酸分子(Cys)损伤的反应机理。研究发现:Cys的损伤可通过OH^(·)抽取其H原子、OH^(·)加成到羧基C和单电子从Cys分子向OH^(·)转移3个通道实现。势能面计算表明:OH^(·)加成到羧基C的反应通道最具优势,是无势垒过程;OH^(·)抽取α-H、质子化氨基H、巯基H和亚甲基H的最低能垒分别是12.5、4.6、7.3、8.9 k J/mol;电子从Cys向OH^(·)转移的反应为劣势通道,能垒为93.5 k J/mol。结果表明,水液相下OH^(·)容易导致Cys分子损伤。
文摘采用密度泛函理论M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟基负离子(OH^(-))催化半胱氨酸(Cys)分子的旋光异构反应机理。研究发现,两性Cys分子的消旋反应可以通过OH^(-)直接抽取α-H质子和Cys碳负离子抽取水分子(H_(2)O)质子实现,也可以在两性Cys向中性异构后,通过OH^(-)抽取中性Cys的α-H质子和Cys碳负离子抽取H_(2)O质子实现。势能面计算表明:第1种情况下Cys消旋反应的活化能垒是45.8 k J/mol,第2种情况下Cys消旋反应的活化能垒是51.6 k J/mol,均比水液相下Cys消旋反应的活化能垒104.0 k J/mol低很多。结果表明,水液相下OH^(-)对Cys的旋光异构具有很好的催化作用。