胆碱酯酶催化中的轨道取向问题

酶反应区别于一般化学反应的显著特点之一是反应的高活性.为了解释高活性的起因,Koshland等引用内酯化反应的例子提出了“轨道取向(Orbital steering)假说”,这一假说后来引起了争议.Ferreira试图用轨道对称守恒原理说明这种作用,但他并没有考虑到酶催化过程中酶分子上的活性中心与底物的关键部位的具体的分子结构与轨道的性质.永田亲义等曾对二甲胺基乙酸乙酯与胆碱酯酶的反应体系(图1)作过简单讨论,他们是用简单的HMO法,将此体系作为完全的共轭体系来处理,而且只粗略地求出体系的非定域能,没有考察轨道取向作用.在本文中,我们采用半经验分子轨道法(CNDO/2)计算和讨论了这一体系,以期了解酶反应中的轨道相互作用的实质.     

化学反应的内禀反应坐标法VI. 甲胺脱氢反应的反应路径解析

本文用内禀反应坐标(IRC)法对甲胺的1,1-和1,2-脱氢反应途径进行了微观动力学解析.在RHF/4-31G水平上确定了反应的过渡态结构和势能变化曲线,得到了活化能、反应热、频率因子和活化熵等物理量.模式选择研究表明:1,1-和1,2-脱氢反应过程的反应坐标(IRC)分别与反应物中频率为1057和1348cm~(-1)的两个变形振动模式相联结.在每条反应途径上都存在正则坐标间的振动耦合.本文的计算为激光诱导和模式选择化学反应的研究提供了重要信息和理论指导.     

化学反应的内禀反应坐标法VI. 甲胺脱氢反应的反应路径解析

本文用内禀反应坐标(IRC)法对甲胺的1,1-和1,2-脱氢反应途径进行了微观动力学解析。在RHF/4-31G水平上确定了反应的过渡态结构和势能变化曲线,得到了活化能、反应热、频率因子和活化熵等物理量。模式选择研究表明:1,1-和1,2-脱氢反应过程的反应坐标(IRC)分别与反应物中频率为1057和1348cm^-^1的两个变形振动模式相联结。在每条反应途径上都存在正则坐标间的振动耦合。本文的计算为激光诱导和模式选择化学反应的研究提供了重要信息和理论指导。     

双桥反应机理的从头计算研究

有大量文献[1-3]对有机化学反应中的反式加成、邻基参与下的反式消去反应所涉及的三元环过程（我们称之为单桥反应机理）进行了研究·负离子以相等的几率进攻成桥的二个碳原子中的任意一个，因而对大量反应的立体选择性给出了很好的解释．但是有些反应却不能用这一机理解释．FinarN］指出其原因还不清楚，并推测这是由于桥键可以断裂而形成开环经典离子，使原来的桥原子所跨碳碳单键旋转．这儿相当于给出了两种并存的机理．HoPkhson等人＊以乙烯和氟或氯加成为模型，对单桥机理进行了量子化学从头算研究·得到这两个反应的活化能分别大于5…     

化学反应的内禀反应坐标法(Ⅶ)——乙炔与乙烯[2s+2a]环加成反应的反应路径解析

采用IRC在RHF/3-21G水平上对乙炔与乙烯的[2_s+2_a]加成反应途径进行了量子化学从头算.结果表明此反应是由乙烯和乙炔分子间的相向平动向产物的振动转化实现的.从理论上说明了反应物分子上的取代基对这一反应过程起促进作用.IRC解析直观地体现了此反应过程所遵守的轨道对称守恒规则.     

化学反应的内禀反应坐标法——Ⅲ.乙炔与氢化锂二聚体加成反应的反应路径解析

本文利用量子化学从头计算法(内禀反应坐标法)在3-21G基组上对乙炔与氢化锂二聚体的加成反应作了反应路径解析。确定了过渡态的结构、反应势能曲线、活化能、反应热以及沿着IRC的一些物理量的变化。研究结果表明:在乙炔与氢化锂二聚体的加成反应途径上,靠近孤立反应物存在一个准稳定的分子复合物状态,并且这个分子复合物经单分子重排生成产物的基元过程构成了该反应的定速步骤。根据RRKM理论还估算出相应于单分子重排过程的频率因子和活化熵值。对反应过渡态的前线分子轨道分析表明:在过渡态的形成过程中,反应物系分子之间的HOMO-LUMO和HOMO-HOMO相互作用都起了重要作用。通过比较乙炔与氢化锂单体和二聚体两个加成反应的活化能、活化熵和反应频率因子,指出了这两个反应发生相互竞争的可能性。