闫红彦，王佐成，邹 晶，佟 华, 杨晓翠

(1. 白城师范学院计算机科学学院，吉林 白城 137000；2.白城师范学院物理学院，吉林 白城 137000；3.辽宁师范大学化学与材料学院，辽宁 大连 116000)

缬氨酸分子的手性转变及水分子的催化机理*

闫红彦1，王佐成2，邹 晶3，佟 华2, 杨晓翠2

(1. 白城师范学院计算机科学学院，吉林 白城 137000；2.白城师范学院物理学院，吉林 白城 137000；3.辽宁师范大学化学与材料学院，辽宁 大连 116000)

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法和微扰论的MP2方法，研究了单体缬氨酸分子的手性转变机理及水分子和羟基自由基对氢迁移反应的催化作用。反应通道研究发现：缬氨酸手性对映体转变反应有a、b、c和d四个通道。a和c是手性C碳上的H分别以氨基N和羰基O为桥，迁移到手性碳的另一侧，实现手性转变；b是手性碳上的H依次以羰基O和氨基N为桥，迁移到手性碳另一侧，实现手性转变；d手性碳上的H以羟基O为桥，迁移到手性C的另一侧，实现手性转变。势能面计算表明：a为最具优势反应通道，最高能垒为257.6 kJ·mol-1；1个水分子、2个水分子链以及1个水分子和羟基自由基构成的链对H迁移反应有较好的催化作用，使a通到上的高能垒分别降为160.3、124.4和104.0 kJ·mol-1。结果表明：缬氨酸分子在生命体内的旋光异构主要是在水分子和羟基自由基共同作用下完成的。

手性；缬氨酸；密度泛函理论；过渡态；微扰论

缬氨酸(Val)是生命体的必需氨基酸, 具有十分重要的作用，根据其旋光性的不同，可分为左旋缬氨酸(S-Val)和右旋缬氨酸(R-Val)，自然界中存在的绝大多数Val都是左旋体。……