钴卟啉对有机小分子的手性识别

采用含时密度泛函理论方法研究了手性钴卟啉识别手性生物小分子,解释了分子结构与光学活性的关系.通过基组叠加误差(BSSE)校正,Co(III)-卟啉衍生物与(S)-脯氨醇和(S)-2-丁氨之间的作用能分别为310.5和241.6kJ/mol.这种较强的分子识别作用起源于主体与客体之间的配位和氢键作用.具有较大负比旋度的金属卟啉分子对具有较小的正比旋度的生物分子的分子识别作用,极大地抵消了金属卟啉分子的负比旋度数值.电子吸收光谱和电子圆二色谱表明,最低能带起源于主体卟啉环-客体小分子的HOMO-LUMO电荷转移跃迁,具有负或正的康登效应.较高能带由配体内部的π→π*电子跃迁所致,具有一个负的和一个正的康登效应.最高能带由取代基到卟啉环的p→π*电子跃迁所致,具有两个负的康登效应.