水液相下二价镁缬氨酸配合物(Val·Mg^(2+))对映异构的密度泛函理论

作     者：曲亚楠 杨文富 杨应 刘芳 王佐成 姜春旭 丛建民 杨震 QU Yanan;YANG Wenfu;YANG Ying;LIU Fang;WANG Zuocheng;JIANG Chunxu;CONG Jianmin;YANG Zhen

作者机构：白城师范学院土木工程学院吉林白城137000 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 白城师范学院传媒学院吉林白城137000 台州科技职业学院农业与生物工程学院作物研究所浙江台州318020 吉林省产品质量监督检验院国家生物基产品质量检验检测中心长春130103 

出 版 物：《吉林大学学报（理学版）》 (Journal of Jilin University:Science Edition)

年 卷 期：2024年第62卷第6期

页      面：1479-1490页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：吉林省教育厅科研重点项目(批准号:JJKH20240033KJ) 吉林省科技发展计划项目(批准号:232681JC0103115076) 大学生创新创业训练项目(批准号:202310206018) 

主　　题：缬氨酸 二价镁 配合物 溶剂效应 密度泛函理论 对映异构 自由能垒 

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·Mg^(2+))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·Mg^(2+)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.