细菌光合反应中心Q~A和Q~B间电子转移反应的量子化学研究

用量子化学半经验的AM1和密度泛函DFT(BELYP/6-31G(d))方法分别优化了质体醌MQ1(Q~A)、泛醌UQ1(Q~B)及其阳离子自由基的结构。用Nelsen方法计算了电子转移反应MQ1-UQ1→MQ1UQ^-~1的内重组能λi。用线性反应坐标方法构造了该电子转移反应的双势阱，两透热势能面在反应坐标R≈0.30处相交。对该电子转移体系进行闭壳层的单点计算，并用Koopmans定理计算了体系的分裂能△，得到△随线性反应坐标R的变化关系。结果表明，在R=0.342处△有一极小值，从而得到该电子转移反应的电子转移矩阵元Vrp，并由此确定了反应的过渡态。在此基础上，用两球模型计算了反应的溶剂重组能λ0。本文还计算了该电子转移反应的活化自由能△G。最后，根据Marcus电子转移理论计算了该反应的速率常数ket为5.93×10^4s^-^1，由此得到该反应的半衰期与文献报道的结果一致。