<italic style="font-style: italic">α</italic>-丙氨酸Cr（Ⅲ）配合物手性反转及水溶剂效应的理论研究

马宏源; 乔朝阳; 张雪娇; 刘芳; 于秀斌; 佟华; 王佐成

doi:10.14188/j.1671-8836.2021.0125

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α-丙氨酸Cr（Ⅲ）配合物手性反转及水溶剂效应的理论研究

化学 | 更新时间：2023-07-11

- α-丙氨酸Cr（Ⅲ）配合物手性反转及水溶剂效应的理论研究
  增强出版
- Theoretical Study on Chiral Reverse and Aqueous Solvent Effect of α-Alanine Cr（Ⅲ） Complexes
- 武汉大学学报（理学版） 2023年69卷第3期页码：363-372
- 作者机构：
  
  1.白城师范学院物理学院，吉林白城 137000
  2.白城师范学院网络中心，吉林白城 137000
- 作者简介：
  
  马宏源，女，副教授，硕士，现从事量子化学研究。E-mail： hybs@foxmail.com
  E-mail： 164912372@qq.com，
  E-mail： wangzc188@163.com
- 基金信息：
  
  吉林省教育厅科学研究规划项目(JJKH20210010KJ);吉林省自然科学基金(20130101131JC)
- DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0125
  中图分类号：
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马宏源，乔朝阳，张雪娇，等.α-丙氨酸Cr（Ⅲ）配合物手性反转及水溶剂效应的理论研究［J］.武汉大学学报（理学版），2023，69（3）：363-372. DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0125.

MA Hongyuan，QIAO Chaoyang，ZHANG Xuejiao，et al.Theoretical Study on Chiral Reverse and Aqueous Solvent Effect of α-Alanine Cr（Ⅲ） Complexes ［J］.J Wuhan Univ （Nat Sci Ed），2023，69（3）：363-372. DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0125（Ch）.
马宏源，乔朝阳，张雪娇，等.α-丙氨酸Cr（Ⅲ）配合物手性反转及水溶剂效应的理论研究［J］.武汉大学学报（理学版），2023，69（3）：363-372. DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0125. DOI：

MA Hongyuan，QIAO Chaoyang，ZHANG Xuejiao，et al.Theoretical Study on Chiral Reverse and Aqueous Solvent Effect of α-Alanine Cr（Ⅲ） Complexes ［J］.J Wuhan Univ （Nat Sci Ed），2023，69（3）：363-372. DOI：10.14188/j.1671-8836.2021.0125（Ch）. DOI：

摘要

在M06/6-311++G(d

p)和MN15/6-311++G(2df

pd)双水平，研究了

-丙氨酸（

-Ala）与Cr

的配合物

-Ala·Cr

的手性反转，结合极化连续介质的SMD模型方法研究了水溶剂的作用。

-Ala·Cr

的手性反转有3个通道：a通道是氨基N作质子转移媒介；b通道是羰基O和氨基N联合作质子转移媒介；c通道是羰基O作质子转移媒介。势能面研究表明：气相

-Ala·Cr

在a、b、c通道手性反转的活化能分别是295.6、305.5、123.6 kJ/mol；水液相

-Ala·Cr

在a通道的活化能降至95.8 kJ/mol，在b通道和c通道的活化能降至108.0 kJ/mol。结果表明：气相

-Ala·Cr

能缓慢消旋，因此光学纯的

-Ala·Cr

不能在气固相下长期保存；水液相下

-Ala·Cr

能缓慢消旋，

-Ala·Cr

只能短期且少量的用于生命体同补

-Ala和Cr

。

Abstract

The chiral reversal mechanism of

-alanine (

-Ala) and trivalent chromium(Cr

) complexes is investigated at the M06/6-311++G(d

p) and MN15/6-311++G(2df

pd) double level. The effect of aqueous solvent is investigated by using the SMD model method of polarized continuum. The chiral reverse of

-Ala·Cr

has 3 channels

and the amino group N atom acts as the medium for proton transfer in channel a; the combination of carbonyl group O atom and amino group N atom acts as the medium for proton transfer in channel b; the carbonyl group O atom acts as a medium for proton transfer in channel c. The research on potential energy surface shows: under the gas phase

the chiral reverse activation energies of

-Ala·Cr

in channel a

b and c are 295.6

305.5 and 123.6 kJ/mol

respectively; Under the aqueous liquid phase the activation energy of

-Ala·Cr

decreases to 95.8 kJ/mol in channel a and it decreases to 108.0 kJ/mol in channel b and c. The results show that

-Ala·Cr

can be racemized slowly in the gas phase

and the optically pure

-Ala·Cr

cannot be preserved for a long time in the gas-solid phase; The racemization rate of

-Ala·Cr

is not very slow in aqueous liquid phase

and

-Ala·Cr

can be racemated slowly and minimally for supplementing

-Ala and Cr

to living organisms.

关键词

α-丙氨酸三价铬密度泛函理论手性反转水溶剂效应能垒

Keywords

α-alaninetrivalent chromiumdensity functional theorychiral reversewater solvent effectenergy barrier

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