水液相环境脯氨酸Ca(Ⅱ)配合物旋光异构的密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的M06-2X和MN15方法结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相环境两性S-型脯氨酸(S-Pro)与Ca2+配合物(S-Pro· Ca2+)的旋光异构.考察了S-Pro· Ca2+在3个反应通道a、b和c的旋光异构过程:a通道是以羰基氧为质子迁移媒介;b通道是α-C上的质子先迁移至羰基氧,然后氨基氮上的质子在纸面内向α-C迁移;c通道是以羰基氧和氨基氮为质子迁移媒介.势能面研究表明:隐性溶剂效应下c通道明显具有优势,决速步能垒为221.4 kJ/mol;显性溶剂效应下c通道略具优势,决速步能垒降到131.2 kJ/mol.结果 表明,脯氨酸钙在水液相环境只能很少量地消旋,其用于生命体同补脯氨酸和钙离子具有较好的安全性.