冠丙四肽与卤离子结合行为的理论研究

用密度泛函理论B3LYP方法,以环丙四肽的冠型构象(冠丙四肽)为模型基础,对氟、氯、溴等卤离子与其结合形式进行了几何构型优化、能量计算、Mulliken布局数分析等理论研究。结果表明冠丙四肽的构型在与卤离子结合前后几乎没有改变,结合过程中电子由卤离子移向冠肽,氟离子与冠型环丙四肽的结合作用明显优于氯离子和溴离子,卤离子的最佳结合位均略微偏离于模型中心轴线,此时氟、氯、溴离子距冠丙四肽中心的距离依次为0.084 nm、0.210 nm和0.200 nm。

冠丙四肽与前周期ⅥA和ⅦA阴离子结合作用的密度泛函法研究

冠肽是环肽的特殊构型,其结构中的酰胺键主链呈规则排列,形成类似于冠醚的冠型构象,具有高度的对称性,易于形成实现与离子/分子结合的孔径或通道,达到预期的识别作用以及作为超分子离子载体的运输能力。用密度泛函理论的B3LYP方法,以环丙四肽的冠状构象(冠丙四肽)为模型基础,在真空体系中,对其与卤族氧族阴离子结合体系进行了几何构型优化、能量、Mulliken布局数、前沿轨道等方面的理论研究。结果表明:冠丙四肽的构型在与离子结合前后几乎没有改变,结合过程中电子由非金属阴离子移向冠肽主体,价键作用表现为阴离子与氨基氢之间的氢键作用,其中氟与冠型环丙四肽的结合作用并不特别明显优于氯和溴,而氧与冠型环丙四肽的结合作用则明显优于硫和硒;同等情况下,与二价离子的结合作用更显为显著。

冠丙四肽与ⅠA和ⅡA重金属离子结合作用的初步理论研究

借助于密度泛函理论的B3LYP方法,以冠丙四肽为模型基础,对铷、锶、铯、钡等金属离子与该冠丙四肽的结合形式进行了几何构型优化、能量计算、Mulliken布局数分析等理论研究.结果表明,冠丙四肽的构型在与ⅠA金属离子结合前后略有改变,结合过程中电子由冠肽移向金属离子,碱金属离子铷、铯与冠型环丙四肽的结合作用相差不大,其最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.375和0.400 nm;碱土离子锶、钡与冠型环丙四肽的结合作用明显优于碱金属离子,其最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.250和0.300 nm,其中以锶离子的结合更突出.

冠丙四肽与前周期碱土和碱金属离子结合作用的初步理论研究

借助于密度泛函理论的B3LYP方法,以冠丙四肽为模型基础,对锂、钠、钾、铍、镁、钙等金属离子与该冠丙四肽的结合形式进行了几何构型优化、能量计算、Mulliken布局数分析等理论研究。结果表明:冠丙四肽的构型在与金属离子结合前后几乎没有改变,结合过程中电子由冠肽移向金属离子,锂离子与冠型环丙四肽的结合作用并不明显优于钾离子和钠离子,碱金属离子的最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.225 nm、0.250 nm和0.300 nm;铍离子与冠型环丙四肽的结合作用明显优于镁离子和钙离子,碱土金属离子的最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.000 nm、0.150 nm和0.225nm。

前周期ⅥA和ⅦA氢化物分子与冠丙四肽结合作用的理论研究

冠肽是环肽的特殊构型,其结构中的酰胺键主链呈规则排列,形成类似于冠醚的冠型构象,具有高度的对称性,易于形成实现与离子/分子结合的孔径或通道,达到预期的识别作用以及作为超分子离子载体的运输能力。借助于密度泛函理论的B3LYP方法,以冠丙四肽为模型基础,对氧、硫、硒、氟、氯、溴等常见非金属元素的氢化物分子与其结合体系进行了几何构型优化、能量、布局数等理论研究。结果表明:冠丙四肽的构型在与这些氢化物分子结合前后几乎没有改变;结合过程中电子由这些氢化物分子不同程度地移向冠肽主体:在最佳结合位时,氢化物分子中心杂原子距冠丙四肽中心的距离依次为0.278 nm、0.380 nm、0.331 nm、0.266 nm、0.376 nm和0.334 nm对比于与相应离子的结合过程,这些氢化物分子与冠丙四肽没有特别的优势结合,据此可初步预测水等分子存在时,并不影响冠丙四肽对离子实施识别。