萜类驱避化合物与引诱物三分子缔合的计算研究

【目的】目前驱避剂的作用机理研究还不理想，本研究从单个萜类驱避化合物分子与不同种类引诱气味分子同时相互缔合的角度入手，通过理论计算探究该缔合与蚊虫驱避作用的关系，从而为驱避作用机理研究提供新认识。【方法】利用Gaussian View 4.1和Gaussian 03W软件构建和优化萜类驱避化合物单体、单体与引诱物L-乳酸及氨分子同时缔合后三分子缔合体的结构，获得其最低能量结构和缔合能；通过程序Ampac 8.16将前述结构导入到程序Codessa 2.7.10，计算各类结构描述符；再利用Codessa 2.7.10的启发式方法得到一系列缔合体结构描述符与驱避活性之间的定量关系模型，并通过转折点确定、模型验证后确定最佳定量关系计算模型。【结果】三分子缔合的缔合能基本上在20~50 kJ/mol的范围，所得最佳三参数定量计算模型的R²值为0.9098，包含的3个结构描述符分别是三分子缔合体的maximum nucleophilic reactivity index for a C atom，topographic electronic index (all bonds) ［Zefirov’s PC］和exchange energy + e-e repulsion for a H-O bond。【结论】萜类驱避化合物分子可同时与2个不同种类的引诱物分子发生缔合作用，该缔合作用符合氢键的能量基本特征；缔合体的碳原子最大原子核反应指数、所有键的拓扑电子指数、氢氧键电子间交换互斥能对驱避活性影响显著。这些结果初步说明萜类驱避化合物与引诱物三分子缔合作用确实存在，且该缔合作用对驱避活性具有显著影响，这为驱避机理的研究提供了新的理论依据。

Calculation of the trimolecular association between terpenoid repellents and attractants