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水分子(簇)和水溶剂对脯氨酸铜(Ⅱ)对映异构的影响

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2022年第5期61卷 105-116页

作者：刘芳辛志荣范艳洁李心雨潘宇杨清荟姜春旭王佐成白城师范学院物理学院吉林白城137000

采用密度泛函理论的M06和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水分子(簇)和水溶剂对气相S-脯氨酸二价铜配合物(S-Pro·Cu(Ⅱ))对映异构的影响。研究发现:S-Pro·Cu(Ⅱ)的对映异构可在5个通道a、b、c、d和e实现,a、b和c通... 详细信息

采用密度泛函理论的M06和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水分子(簇)和水溶剂对气相S-脯氨酸二价铜配合物(S-Pro·Cu(Ⅱ))对映异构的影响。研究发现:S-Pro·Cu(Ⅱ)的对映异构可在5个通道a、b、c、d和e实现,a、b和c通道分别是α-H直接以O、Cu、N为桥迁移;c和d通道是Cu与羰基O双齿配位后,α-H以O为桥以及O和N联合为桥迁移(其中α-H以Cu为桥迁移是氢负离子迁移,其他为氢质子迁移)。势能面计算表明:孤立的S-Pro·Cu(Ⅱ)在b和c通道的对映异构有明显的优势,反应活化能分别是153.4和160.3 kJ·mol^(−1)。水汽环境下c通道最具优势,反应活化能是143.7 kJ·mol^(−1),b通道最具劣势,在该通道的对映异构不能实现。水溶剂效应使c通道的反应活化能降到89.9 kJ·mol^(−1)。结果表明:脯氨酸铜(Ⅱ)在气相和水汽相下可以保持其手性特征,在水液相下容易对映异构。

关键词：脯氨酸二价铜离子水分子(簇) 水溶剂对映异构密度泛函理论过渡态能垒

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水溶液环境下手性配合物Phe·Ca^(2+)对映异构机理的DFT研究

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2023年第6期62卷 50-60页

作者：赵丽红彭国强郝成欣苏丹姜春旭王佐成白城医学高等专科学校基础医学院吉林白城137000 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000

采用DFT(density functional theory)的M06-2X、MN15方法和处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了水溶液中S-苯丙氨酸(S-Phe)与二价钙(Ca^(2+))配合物(Phe·Ca^(2+))的对映异构。反应通道研究发现,S-Phe·Ca^(2+)的对映异构可在质子以N和O分别为桥以及O和N联合为桥迁移的3个通道上实现。计算表明:最优势通道是质子以N为桥迁移,隐性水溶剂效应下决速步自由能垒是227.5 kJ/mol,显性水溶剂效应下该能垒降至108.0~117.6 kJ/mol。结果表明:水溶液中手性Phe·Ca^(2+)的消旋过程十分缓慢,将其用于生命体同补苯丙氨酸和钙元素可能比较安全。

关键词：苯丙氨酸二价钙 DFT(density functional theory) 对映异构自由能垒

水溶剂环境下两性苯丙氨酸分子对映异构的密度泛函理论研究

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复旦学报（自然科学版） 2023年第4期62卷 486-495,506页

作者：徐春雪杨应张希花刘军王佐成赵丽红杨晓翠白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 白城医学高等专科学校药学院吉林白城137000

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模型方法,研究了水液相下两性苯丙氨酸(Phe)分子的对映异构。考察了α-H直接以羰基O为桥、Phe分子从两性异构成中性后α-H再以羰基O和氨基N分别为桥向α-C迁移的3个反应通... 详细信息

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模型方法,研究了水液相下两性苯丙氨酸(Phe)分子的对映异构。考察了α-H直接以羰基O为桥、Phe分子从两性异构成中性后α-H再以羰基O和氨基N分别为桥向α-C迁移的3个反应通道。势能面研究表明:隐性溶剂效应下第1和第3个反应通道具有优势,决速步自由能垒分别是239.9和236.1 kJ·mol^(-1);显性溶剂效应使第1通道的决速步自由能垒降到142.8 kJ·mol^(-1),第3通道的决速步自由能垒降到120.9 kJ·mol^(-1)。结果表明,水溶剂环境下光学纯的Phe只能少量消旋,生命体补充Phe具有较好的安全性。

关键词：苯丙氨酸对映异构密度泛函理论过渡态能垒

水液相环境α-丙氨酸Ni(Ⅱ)配合物的对映异构机理

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武汉大学学报（理学版） 2022年第6期68卷 655-664页

作者：高峰徐亚华孙永欣杨清荟张雪娇佟华王佐成白城师范学院物理学院吉林白城137000 白城市中心医院心血管内科吉林白城137000 白城师范学院网络中心吉林白城137000

采用密度泛函理论(DFT)的M06和MN15方法,结合极化连续介质的SMD模型方法,研究了水液相下α-丙氨酸(α-Ala)二价镍(α-Ala·Ni^(2+))配合物的对映异构化机制。反应通道研究发现:α-Ala·Ni^(2+)可以在以羰基O、氨基N和Ni作H质子迁移桥梁... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)的M06和MN15方法,结合极化连续介质的SMD模型方法,研究了水液相下α-丙氨酸(α-Ala)二价镍(α-Ala·Ni^(2+))配合物的对映异构化机制。反应通道研究发现:α-Ala·Ni^(2+)可以在以羰基O、氨基N和Ni作H质子迁移桥梁的3个通道实现。势能面计算表明:以氨基N作质子迁移桥梁的反应通道最具优势,反应的决速步能垒是92.6 kJ/mol。结果表明:水液相下α-Ala·Ni^(2+)会缓慢地消旋,因此只能短期且少量地用于生命体同补α-丙氨酸和二价镍。

关键词： α-丙氨酸 Ni(Ⅱ) 密度泛函理论对映异构能垒

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水液相下Phe分子与Na^(+)配合物对映异构的DFT研究

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江西师范大学学报（自然科学版） 2023年第2期47卷 154-163页

作者：杨应黄筱珂赵丽红郝成欣王佐成李蒙召白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 吉林省前郭县第三中学物理组吉林松原138000 白城医学高等专科学校药学院吉林白城137000 长治学院化学系山西长治046011

该文采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X、MN15方法和处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了在水液相下苯丙氨酸与钠离子配合物(Phe•Na^(+))的对映异构.研究结果发现:手性Phe•Na^(+)的对映异构可在质子只以氧为桥、以氧和氮联合为桥和只以氮为... 详细信息

该文采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X、MN15方法和处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了在水液相下苯丙氨酸与钠离子配合物(Phe•Na^(+))的对映异构.研究结果发现:手性Phe•Na^(+)的对映异构可在质子只以氧为桥、以氧和氮联合为桥和只以氮为桥迁移的3个通道上实现.反应势能面计算结果表明:质子只以氮为桥迁移的反应通道最优势,其余2个反应通道处于劣势.在隐性水溶剂效应下优、劣通道的速度决定步骤的自由能垒分别为228.0和255.8 kJ•mol^(-1),在显性水溶剂效应下优、劣通道的速度决定步骤的自由能垒分别降至111.7~122.0 kJ•mol^(-1)和142.2~145.8 kJ•mol^(-1).研究结果表明:在水液相下手性Phe•Na^(+)的消旋速度极慢,苯丙氨酸钠短期用于生命体同补苯丙氨酸和钠元素比较安全.

关键词：苯丙氨酸钠配合物溶剂效应密度泛函理论对映异构自由能垒

水液相下缬氨酸钠配合物对映异构的密度泛函理论研究

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复旦学报（自然科学版） 2024年第6期63卷 784-794页

作者：赵宇杨应刘芳王佐成姜春旭李冰白城师范学院计算机科学学院吉林白城137000 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了水液相下缬氨酸一价钠配合物(Val→Na^(+))的对映异构。研究发现:Val→Na^(+)的对映异构可通过质子转移过程实现,考察了α-H以羰基O为转移桥梁、α-H转移到羰... 详细信息

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了水液相下缬氨酸一价钠配合物(Val→Na^(+))的对映异构。研究发现:Val→Na^(+)的对映异构可通过质子转移过程实现,考察了α-H以羰基O为转移桥梁、α-H转移到羰基O后质子化氨基N的H再向α-C转移以及α-H以氨基N为转移桥梁3个反应通道。势能面计算表明:第3个通道有明显的优势,隐性溶剂效应下该反应通道决速步骤的自由能垒是230.3 kJ/mol,显性溶剂效应下该能垒降到122.9至123.3 kJ/mol。结果表明:水液相下Val→Na^(+)的对映异构过程极其缓慢,缬氨酸钠配合物可以中长期用于生命体同补缬氨酸和钠离子。

关键词：缬氨酸钠密度泛函理论溶剂效应对映异构自由能垒

水溶液环境下Phe→Mg(Ⅱ)配合物对映异构的理论研究

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江西师范大学学报（自然科学版） 2023年第4期47卷 412-423页

作者：董雷刚杨应黄筱珂李鹤王佐成姜春旭赵丽红白城师范学院计算机科学学院吉林白城137000 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 前郭县第三中学物理组吉林松原138000 白城医学高等专科学校基础医学院吉林白城1370000

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了在水溶液环境下苯丙氨酸二价镁配合物(Phe→Mg(Ⅱ))的对映异构.研究发现:Phe→Mg(Ⅱ)的对映异构可在质子以羰基O为桥、以羰基O和氨基N联合为桥和只以氨基N为... 详细信息

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了在水溶液环境下苯丙氨酸二价镁配合物(Phe→Mg(Ⅱ))的对映异构.研究发现:Phe→Mg(Ⅱ)的对映异构可在质子以羰基O为桥、以羰基O和氨基N联合为桥和只以氨基N为桥迁移的3个反应通道上实现.计算结果表明:质子只以氨基N为桥迁移的反应通道最具优势,在只考虑水的极性作用时速度决定步骤的自由能垒为212.3 kJ·mol^(-1),在水的极性和水分子(簇)的共同作用下该自由能垒降至108.1~111.5 kJ·mol^(-1).在水溶液环境下Phe→Mg(Ⅱ)的对映异构过程比较缓慢,苯丙氨酸二价镁可短期用于生命体同补苯丙氨酸和金属镁.

关键词：苯丙氨酸 Mg(Ⅱ) 配合物密度泛函理论溶剂效应对映异构自由能垒

水液相下两性Lys→Mg(Ⅱ)配合物对映异构的理论研究

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南开大学学报（自然科学版） 2023年第5期56卷 99-112页

作者：崔金玉黄筱珂张方坚王丽王佐成张雪娇赵丽红营口理工学院基础教研部辽宁营口115014 吉林省前郭县第三中学物理组吉林松原138000 吉林大学原子与分子物理研究所吉林长春130012 白城师范学院理论计算中心吉林白城137000 白城医学高等专科学校药学院吉林白城137000

采用基于密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了水液相下两性赖氨酸二价镁配合物(Lys→Mg(Ⅱ))的对映异构.发现Lys→Mg(Ⅱ)的对映异构可通过质子转移和R基的CC键旋转过程实现.考察了3个反应通道a、b和c... 详细信息

采用基于密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,研究了水液相下两性赖氨酸二价镁配合物(Lys→Mg(Ⅱ))的对映异构.发现Lys→Mg(Ⅱ)的对映异构可通过质子转移和R基的CC键旋转过程实现.考察了3个反应通道a、b和c,它们分别是S-Lys→Mg(Ⅱ)先失去手性,然后R-基C-C键旋转,最后实现对映体异构;S-Lys→Mg(Ⅱ)先手性转变,然后R-基C-C键旋转实现对映体异构;S-Lys→Mg(Ⅱ)先从两性向中性异构,然后实现手性转变,最后通过R-基C-C键旋转实现对映体异构.计算表明,c通道最优势,隐性溶剂效应下决速步的自由能垒是204.4 k J/mol,显性溶剂效应下该能垒降到103.9-109.9 k J/mol之间.结果表明,水液相下Lys→Mg(Ⅱ)的对映异构过程很慢,赖氨酸二价镁可短期用于生命体同补赖氨酸和二价镁.

关键词：赖氨酸二价镁配合物密度泛函理论溶剂效应自由能垒对映异构

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

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吉林大学学报（理学版） 2024年第6期62卷 1479-1490页

作者：曲亚楠杨文富杨应刘芳王佐成姜春旭丛建民杨震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

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... 详细信息

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.

关键词：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

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