水液相下二价镁缬氨酸配合物(Val·Mg2+)对映异构的密度泛函理论

曲亚楠; 杨文富; 杨应; 刘芳; 王佐成; 姜春旭; 丛建民; 杨震

doi:10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024204

吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (06) : 1479 -1490. DOI: 10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024204

水液相下二价镁缬氨酸配合物(Val·Mg²⁺)对映异构的密度泛函理论

曲亚楠, 杨文富, 杨应, 刘芳, 王佐成, 姜春旭, 丛建民, 杨震

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摘要

采用密度泛函理论中处理远程弱作用的M06-2X和MN15杂化交换泛函方法以及SMD模型方法（处理溶剂效应）,对生理环境下二价镁缬氨酸(Val·Mg²⁺)的对映异构（S手性→R手性）转变过程的机制进行研究.对映异构反应通道研究结果表明：手性Val·Mg²⁺对映异构反应通道分别是H质子以羰基O为桥、羰基O与氨基N联合为桥以及氨基N独自为桥迁移.反应过程的自由能势能面计算表明：H质子以N独自为桥的迁移反应具有优势；在水溶剂的极性作用下，优势反应通道速度控制步骤的能垒为210.4 kJ/mol,水分子（簇）的催化使该能垒降至116.1～118.3 kJ/mol.水液相下二价镁缬氨酸配合物对映异构的速度极缓慢，其可安全用于生命体，二价镁离子和缬氨酸同补.