水环境下基于氨基作氢迁移桥梁 α-丙氨酸的手性转变机制
Chiral transition mechanism of α-lalanine molecule under the water environment based on anmino used as hydrogen transfer bridges

采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法，研究了α-丙氨酸在水环境下基于氨基作氢迁移桥梁的手性转变机理。结构分析表明：7元环过渡态aTS2·2H2O和9元环过渡态aTS2·3H2O的键角1C-13H-14O和18O-15H-6N，比5元环过渡态aTS2·1H2O的键角1C-13H-14O和14O-15H-6N明显增大。反应通道研究发现：手性转变反应有两个通道，一是手性碳上的H只以氨基为桥迁移到手性碳另一侧，实现手性转变；二是手性碳的H先迁移到羰基，然后再以氨基为桥迁移到手性碳另一侧，实现手性转变。势能面计算表明：第一通道为优势反应通道，H从手性碳向氨基迁移过程是决速步骤，3个水分子作为氢迁移媒介时，决速步能垒被降到122.5 kJ·mol-1。研究结果表明：水分子对α-丙氨酸分子内的质子迁移反应具有较好的催化作用，水溶剂效应使非质子转移反应的能垒略有升高