氨基酸、二肽的晶體結(jié)構(gòu)和振動光譜的理論研究.pdf

1、氨基酸是人體中蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單元，研究其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等對于探索生命過程具有重要的意義。短肽是一類十分重要的生物小分子，掌握短肽低能構(gòu)象的穩(wěn)定性有利于人們正確認(rèn)識短肽分子與受體之間的相互作用，為藥物的設(shè)計提供合理的模板結(jié)構(gòu)。目前人們關(guān)于短肽分子結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)主要來源于N M R和其它一些實驗數(shù)據(jù)，輔佐于理論模擬。用于研究短肽分子構(gòu)象的理論方法有量子化學(xué)從頭算和分子場方法兩大類。量子化學(xué)從頭算方法精度高、可信度好，可適用于氨基酸和短肽分子體系。

2、 量子化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴大，其為實驗研究提供合理的簡化模型和理論預(yù)測的能力體現(xiàn)得日趨明顯，對一些現(xiàn)階段實驗上難以解決的問題往往可以給出新穎的借鑒。它的發(fā)展及影響隨著現(xiàn)代化學(xué)觀點及其高級計算方法的不斷出現(xiàn)而逐漸加強。本論文從實驗入手，培養(yǎng)出氨基酸和二肽晶體，測出相關(guān)數(shù)據(jù)，再結(jié)合理論方法研究分子的結(jié)構(gòu)和振動頻率及其對應(yīng)的振動模式。 全文包括四章。第一章介紹了氨基酸和二肽的研究現(xiàn)狀，與本文研究相關(guān)的各種量子化學(xué)計算方法和

3、紅外振動光譜理論，以及本文的主要工作和意義。第二章、第三章在測定甘氨酸和丙氨酸單晶結(jié)構(gòu)和紅外光譜的基礎(chǔ)上，利用密度泛函理論(DFT)B3LYP方法分別在6—311++G**和6～311G**基組水平上對甘氨酸、丙氨酸幾何構(gòu)型和紅外光譜分別進行了優(yōu)化和計算，給出了各種頻率所對應(yīng)的紅外強度，并對光譜進行指認(rèn)。最后得到了在研究氨基酸類物質(zhì)的幾何參數(shù)和振動頻率方面的有效理論方法。第四章，通過簡便方法合成了甘氨酰甘氨酸并得到其晶體，測定了其晶體結(jié)

4、構(gòu)和紅外光譜，利用研究氨基酸的方法對甘氨酰甘氨酸的結(jié)構(gòu)和紅外光譜進行了優(yōu)化和計算，得到了各種頻率所對應(yīng)的紅外強度，并對光譜進行了指認(rèn)，也達到了預(yù)期的效果。 本論文的創(chuàng)新點如下： 1．論文是從實驗入手，通過培養(yǎng)晶體、測出甘氨酸、丙氨酸和甘氨酰甘氨酸的晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)和紅外光譜數(shù)據(jù)獲得第一手資料。 2．論文采用量子化學(xué)計算方法分別在6-311++G**和6-311G**基組水平上對氨基酸和二肽分子進行優(yōu)化和計算，對得到的