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手性α-丙氨酸分子羧基上的氢转移的DFT研究被引量：1: 2014年; 本工作基于密度泛函理论的B3LYP方法,采用6-31+g(d,p)基组,借助Gaussian03程序.首先,对R型手性α-丙氨酸分子羧基上的氢转移过程进行了过渡态的探索,计算了反应能垒.而后对过渡态沿着虚频振动模式的两个方向的结构进行了优化,得到了过渡态的反应物与产物.最后对得到的过渡态进行了IRC路径探测,验证了过渡态的可靠性.; 刘凤阁钱研赵衍辉王杨王佐成; 关键词：手性 Α-丙氨酸

扶手椅型单壁碳纳米管的尺寸对布洛芬分子手性转变的限域影响被引量：11: 2015年; 用量子力学和分子力学相结合的ONIOM(B3LYP/6-31+g(d,p)∶UFF)方法,研究SWCNT((8,8),(7,7),(6,6))内的布洛芬(IBU)分子结构和手性转变机理,在ONIOM(B3LYP/6-311++g(2df,pd)∶UFF)水平计算单点能.分子结构研究表明:与单体IBU分子相比,受限于SWCNT(6,6)时,羧基C与它的两个O的键长,羧基C与手性C的键长明显减小,导致手性C和羰基O以及羧基两个O的间距明显缩短.随着管径的增加,IBU分子结构变化变得不明显.手性转变反应通道研究表明:在SWCNT(8,8)内存在两个反应通道,一是手性碳上的氢直接以羰基氧为桥梁转移到手性碳的另一侧;二是氢先在羧基内转移,从羟基转移到羰基,而后手性碳上的氢再以羰基氧为桥梁转移到手性碳的另一侧.在SWCNT(7,7)和SWCNT(6,6)内只存在第二通道.反应势能面计算发现:IBU分子在SWCNT(6,6)内,羧基内氢转移和氢从手性碳转移到羰基的能垒明显降低,从单体的143.9和306.4kJ·mol-1分别降到123.3和246.3kJ·mol-1;在SWCNT(7,7)内降低的幅度次之,在SWCNT(8,8)内降低幅度很小.结果表明:IBU限域在SWCNT内时的氢转移反应能垒随管径减小而降低.; 王佐成梅泽民吕洋邹晓威; 关键词：碳纳米管布洛芬密度泛函理论 ONIOM

α-丙氨酸分子手性转变反应通道及水分子作用的理论研究被引量：65: 2015年; 基于密度泛函理论,对孤立条件下的α-丙氨酸分子手性转变过程和水分子对此过程中氢转移的催化作用进行了研究.通过寻找过渡态和中间体等极值点的结构,绘制了孤立条件下α-丙氨酸分子手性转变的过程以及水环境中重要氢转移过程的势能面.结果表明,孤立条件下α-丙氨酸分子手性转变有2条路径:路径1由3个中间体和4个过渡态组成,最高能垒337.4kJ·mol-1来自羧基的氢向甲基迁移和甲基的氢向手性碳迁移的协同过程.路径2由4个中间体和5个过渡态组成,最高能垒316.3kJ·mol-l来自手性碳上的氢向羧基上氧的转移.单个水分子和2个水分子作为氢转移的桥梁,使路径2的最高能垒从316.3kJ·mol-1分别降到198.0和167.8kJ·mol-1.; 王佐成高峰赵衍辉佟华梅泽民; 关键词：手性 Α-丙氨酸密度泛函过渡态

Density Functional Theoretical Analysis of the Molecular Structural Effects on Raman Spectra of β-Carotene and Lycopene被引量：1: 2012年; The molecular structural and Raman spectroscopic characteristics of fl-carotene and lycopene are investigated by density functional calculations. The effects of molecular structure and solvent environment on the Raman spectra are analyzed by comparing the calculated and measured results. It is found that the B3LYP/6-31G（d） method can predict the reasonable result for β-carotene, but the vl Raman activities of lycopene overflow at all the used theo- retical methods because of the longer conjugation length in β-carotene impedes the delocalization of ~r-electrons The calculated results indicate that the rotation of β-rings shortens the effective conjugation length, and results in higher frequency and lower activity of the vl mode in /q-carotene than lycopene. The measured vl bands of β-carotene and lycopene shift respectively to higher and lower frequencies in solution compared with that in crystals since the crystal packing forces can lead to different conformational variations in the carotenoids molecules. The polarized continuum model theoretical analysis suggests that solvent has slight （significant） effects on the Raman frequencies （intensities） of both carotenoids.; 刘伟龙王志刚郑植仁蒋礼林杨延强赵连城苏文辉; 关键词：OVERFLOW

α-丙氨酸分子在扶手椅型SWCNT(9,9)内的手性转变机制被引量：4: 2015年; 采用组合的量子化学ONIOM(B3LYP/6-31++G(d,p):UFF)方法,研究了限域在SWCNT(9,9)内α-丙氨酸的分子结构和手性转变机制.为得到相对高水平的体系能量和反应势能面,在ONIOM(B3LYP/6-311++G(3df,3pd):UFF)水平上计算了各个包结物的单点能.分子结构分析表明:与单体α-丙氨酸相比,受限在SWCNT(9,9)碳纳米管内时,键长均略缩短,骨架原子的二面角基本不变.反应路径研究发现,α-丙氨酸分子在SWCNT(9,9)内的手性转变路径有2条与单体情况大致相同.不存在单体情况的有羰基H和甲基H协同转移过程的反应通道.对手性转变反应过程势能面的计算发现,S型α-丙氨酸在SWCNT(9,9)内向R型转变与单体α-丙氨酸手性转变反应过程的主要能垒相比较,路径1的最高能垒同样是由在纸外面的氢从手性碳直接到羰基氧的过渡态产生的,能垒基本不变;路径2是氢先在羧基内转移,此过程的能垒由194.5降到137.6kJ·mol-1.而后纸外面的氢从手性碳转移到羰基,此过程的能垒由317.1降到302.9kJ·mol-1.研究结果表明,SWCNT(9,9)对α-丙氨酸的限域影响使手性转变反应过程的某些能垒降低,改变或部分改变了反应路径.; 王佐成杨晓翠佟华赵衍辉梅泽民; 关键词：Α-丙氨酸密度泛函过渡态

单壁碳纳米管尺寸和手性对α-丙氨酸分子手性转变限域的影响被引量：9: 2015年; 用量子化学ONIOM(B3LYP/6-31++g*:UFF)方法,考察扶椅型单壁碳纳米管SWCNT(5,5),(6,6),(7,7)、锯齿型SWCNT(9,0),(10,0),(11,0)和螺旋型SWCNT(8,2),(8,3),(8,4),(9,1),(9,2),(9,3)中的α-Ala分子结构和手性转变机制.结果表明:与单体相比,当α-Ala分子限域在直径小的SWCNT中时,其C—C—C键角、C—C—N—C二面角和H—N—H键角增加较大,其他结构参数值略有增减;只存在H先在羧基内转移,手性碳上的H再以羰基11O为桥梁转移的反应通道;当α-Ala分子限域在SWCNT(5,5),(9,0),(8,2),(9,1)中时,羧基内H转移和H从手性碳转移到羰基的能垒较低;α-Ala分子限域在SWCNT中的H转移反应能垒随管径的减小而降低;不同手性的SWCNT对H转移反应能垒影响较小.; 王佐成梅泽民闫红彦邹晓威; 关键词：单壁碳纳米管 Α-丙氨酸密度泛函理论过渡态

α-丙氨酸限域在螺旋手性SWCNT(12,6)与水复合环境下的手性转变机理被引量：6: 2015年; 用量子化学ONIOM(B3LYP/6-311++G(3df,3pd):UFF)//ONIOM(B3LYP/6-31+G(d,p):UFF)方法,研究了α-Ala限域在SWCNT(12,6)与水复合环境的手性转变.分子结构计算表明:反应物S型α-Ala在SWCNT(12,6)和水的复合环境与单体相比,氢转移需要断的O—H键长都略长,氢转移的H与其要转到的目标原子O的距离均短很多.中间体在SWCNT(12,6)和水的复合环境下与单体相比,涉及到氢转移的C—H键略长;涉及到氢转移的H和O的距离都短.反应通道研究发现:α-Ala在SWCNT(12,6)与水复合环境下,手性转变反应有4条路径,每条路径上的氢转移都能以1个或2个水分子为媒介实现.势能面计算发现:各反应路径上的最高能垒均来自氢从手性碳向羰基氧转移的过渡态.最高能垒的最小值在氨基先异构接着羧基氢转移的路径,并以2H2O为氢转移媒介,能垒为100.3kJ·mol-1.比α-Ala在SWCNT(9,9)与水复合环境手性转变过程最高能垒的最低值154.3kJ·mol-1明显降低.结果表明:对于α-Ala的手性转变反应,螺手性SWCNT是比扶椅型SWCNT更好的纳米反应器.; 王佐成高峰佟华赵衍辉梅泽民; 关键词：碳纳米管 Α-丙氨酸密度泛函过渡态

α-Ala限域在扶手椅型SWCNT(9,9)与水复合环境下的手性转变机制被引量：9: 2015年; 采用量子化学ONIOM(B3LYP/6-31+G(d,p):UFF)方法,研究了限域在SWCNT(9,9)与水复合环境下α-Ala的手性转变机理.反应通道研究发现:α-Ala在SWCNT(9,9)与水复合环境下有两个手性转变通道,一是手性碳上的氢以水分子为桥梁直接转移到羰基氧上,再经过一系列过程完成手性转变;二是氢先在羧基内以水分子为桥梁转移,而后手性碳上的氢以水分子为桥梁转移到羰基氧上,再经过一系列过程完成手性转变.反应过程势能面计算发现:S型α-Ala在SWCNT(9,9)内分别以1个和2个水分子作为桥梁实现氢转移,最高能垒都来自氢从手性碳转移到羰基氧的过渡态.与单体情形相比较,在第一通道最高能垒从326.5kJ·mol-1降到192.2和164.5kJ·mol-1,在第二通道最高能垒从320.3kJ·mol-1降到175.5和154.3kJ·mol-1.结果表明SWCNT(9,9)与水的复合环境对α-Ala手性转变过程的限域影响,是使氢转移反应的能垒比单体和只限域在SWCNT(9,9)的情形明显降低,且比单纯水环境下也有所降低.; 王佐成梅泽民佟华赵衍辉闫红彦; 关键词：Α-丙氨酸过渡态

扶手椅型单壁硼氮纳米管的尺寸对α-Ala手性转变的限域影响被引量：9: 2015年; 采用量子化学ONIOM(B3LYP/6-31++G(d,p):UFF)方法研究限域在扶手椅型单壁硼氮纳米管[(SWBNNT(5,5)、SWBNNT(6,6)和SWBNNT(7,7)]内,α-Ala的结构和手性转变机制.分子结构分析表明:与单体α-Ala相比,受限于SWBNNT(5,5)内的α-Ala分子沿纳米管轴向被拉伸,骨架C-C-C键角和C-C-N-C二面角明显增大,其他结构参数略有变化;受限于SWBNNT((6,6)、(7,7))内的α-Ala结构变化愈来愈不明显.手性转变反应势能面计算结果表明:与单体α-Ala相比较,α-Ala在SWBNNT((5,5)、(6,6)、(7,7))内时,羧基内氢转移和氢从手性碳转移至羰基的能垒,随纳米管管径的降低而降低.手性转变反应路径研究发现:α-Ala在不同直径的SWBNNT((5,5)、(6,6)、(7,7))内时,完成手性转变所经历的反应路径条数以及过渡态和中间体的个数不同,体现了扶手椅型SWBNNT尺寸的变化对α-Ala手性转变反应通道的影响.; 王佐成梅泽民佟华赵衍辉夏立利杨小翠; 关键词：密度泛函理论

水环境下布洛芬分子的手性转变机理被引量：21: 2015年; 基于密度泛函理论,在B3LYP/6-31+g(d,p)水平上研究水环境下布洛芬分子的手性转变机理,确定水环境下布洛芬分子从S型向R型转变过程中的过渡态和中间体等极值点结构;在MP2/6-31++g(d,p)水平上计算各稳定点和过渡态体系的单点能,并对体系能量进行零点振动能修正;绘制水环境下布洛芬分子手性转变反应路径上H转移和中间体异构过程的势能面.结果表明:水环境下布洛芬分子手性转变有两条路径,其H转移过程均可通过1个和2个水分子作为桥梁实现,最高能垒均来自于手性C的H向羰基O的转移过程,且均以2H2O为桥梁时能垒最低.; 梅泽民王佐成赵衍辉佟华闫红彦; 关键词：手性布洛芬密度泛函过渡态

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国家自然科学基金(11004076)

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