论文摘要
尿酸在人体血浆中有较高的浓度（0.3mmol/dm3），在生命活动中有着重要的积极的作用。它是一种内源性抗氧化剂，所以它能够防御人体内的诱导有机物突变的物质、致癌物质和其它一些氧化破坏。然而人体血浆中的尿酸含量如果过高的话，会引发痛风和肾结石。由于尿酸有如此活泼的生物特性，它已经引起人们的重视。近年来国内外无论是运用实验方法还是理论方法都对它进行了很多的研究。氢键在分子和生物大分子的结构和稳定性上起了很重要的作用，因为许多化学、物理和生物过程都包括这种键的形成和断裂。分子内和分子间质子转移是互变异构平衡以及氧化还原反应中最简单、最基本的现象，在许多化学和生化反应中有着十分重要的作用。因而近年来，无论是在实验方法还是理论上，越来越多的有关氢键的体系以及有关质子转移的过程被广泛研究。本文选取了水与尿酸形成的络合物、乙酸与尿酸形成的络合物、ONH和NOH单体分别与NO单体络合形成的络合物进行了研究，使用量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法，在6-311++G（d，p）或6-311+G（d）计算水平上研究了各种络合物的相关性质，并且分析了水分子、乙酸分子对尿酸体系性质的影响，以及ONH和NOH分别与NO络合形成的络合物之间性质上的差异。首先，研究了一个水分子对尿酸分子的几何结构、能量、质子转移能垒等方面的影响。计算结果表明：水分子的引入使尿酸体系趋于稳定，水辅助尿酸质子转移的能垒比无水辅助时的要小很多，因此有助于反应的发生。虽然加水能降低体系的电离势，但变化不是非常明显。其次，研究了一个乙酸分子对尿酸分子的几何结构、能量、质子转移反应能等性质的影响。计算结果表明：与方式1相比，同一位置上以方式2引入乙酸分子后对应的各种络合体系（包括三羰基构型、单羟基构型）的相对稳定性更好一些，并且对应的质子转移反应能相对较小。以方式2引入一个乙酸分子可以降低尿酸体系的电离势，使体系更易发生电离。单羟基构型比三羰基构型更容易发生电离。电离势的变化不是特别显著。最后，通过研究ONH和NOH单体分别与NO单体络合形成的八种主要的络合物，可知顺式络合物都要比相应的反式络合物稳定，NO与ONH形成的络合物比NO与NOH形成的络合物要稳定得多。顺式ONH/NO自交换反应经历三中心质子耦合电子转移或五中心环状质子耦合电子转移过程。顺式NOH/ON体系的自交换反应以及顺式ONH/ON与顺式NOH/NO体系间的转化反应与ONH/NO的自交换反应的机理相类似。
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