几种稳定构型精氨酸分子的手性转变反应机理及水溶剂化效应

汤德怀，喻小继，杨晓翠，王佐成，佟 华

(1. 白城师范学院 计算机科学学院，白城 137000；2. 长春师范大学 外语学院，长春 131000；3. 白城师范学院 物理学院，白城 137000)

几种稳定构型精氨酸分子的手性转变反应机理及水溶剂化效应

汤德怀1，喻小继2，杨晓翠3，王佐成3，佟 华3

(1. 白城师范学院 计算机科学学院，白城 137000；2. 长春师范大学 外语学院，长春 131000；3. 白城师范学院 物理学院，白城 137000)

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2种最稳定构型的精氨酸分子的手性转变机理及水溶剂化效应．研究发现标题反应有3条通道a、b和c．对于构型1，分别是手性碳上的质子以氨基、羰基和氨基联合以及羧基和氨基联合为桥迁移．对于构型2，分别是手性碳上的质子只以氨基为桥、羧基异构后再以氨基为桥迁移及以羧基和氨基联合作桥迁移．势能面计算表明： 构型1的主反应通道都是a，决速步自由能垒分别为268.2kJ·mol-1，来源于质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态．构型2的主反应通道是b，决速步自由能垒为239.3kJ·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2的主反应通道决速步自由能垒降到95.7kJ·mol-1．结果表明： 随着温度的升高，构型2先手性转变；水溶剂对精氨酸的手性转变有极好的催化作用．

精氨酸； 手性； 密度泛函理论； 过渡态； 微扰理论； 自洽反应场

精氨酸(Arg)是一种人体必需氨基酸，分为左旋体(S-Arg)和右旋体(R-Arg)．S-Arg具有重要的生理、代谢和营养作用．S-Arg参与一些与氮转移、贮……