半胱氨酸与小分子及其二聚体的相互作用的理论研究

论文摘要

超分子是分子间弱相互作用结合成复合体系,它一般包含两个或两个以上的子体系。对这种子体系间弱相互作用的本质的研究是目前科学的研究热点之一。通过分子间弱相互作用构筑的超分子体系一直是化学、生命科学、材料科学,信息科学领域在理论和实验上的研究焦点,但对于分子间的相互作用体系,实验研究不能提供十分详细的各种信息,所以量子化学计算在补充其结构、能量、光谱等信息上有着重要的意义。氨基酸和多肽分子是通常用于研究展示蛋白质、DNA结构生物体系的最简单的分子结构,通过氨基酸和多肽分子与H2O,H2O2,N2H4和一些氨基酸分子形成的超分子体系,可以在一定程度上阐明某些生命现象、生命进化过程乃至生命科学等深层次的理论问题。 另一方面,纵观国内外的研究现状,分子间弱作用的弱作用计算大多局限于气相,而在实际生命过程以及许多物理化学现象,分子间的作用是在溶液中发生的,溶剂化是自然界中的一个普遍现象,探讨溶剂的极性对于超分子体系的几何构型的稳定性、极性、紫外吸收等性质的影响,对于了解生命现象,界面,分子聚合等起着至关重要的作用,例如我们以半胱氨酸分子,与H2O,N2H2,及其自身形成超分子体系为例,除研究上述的一些性质变化外,还研究了它们在水中的稳定性。 目前氨基酸和多肽与其它分子形成超分子体系的研究尚处于初级阶段,仅有一些零星的报道,日本科学家S.Yamebe的甘氨酸与多个水分子形成的超分子体系的研究,德国科学家P.Hobza对甘氨酸的二聚体进行了研究,并探讨了它们之间氢键的强弱和红外光谱的位移。但他们都没有从手性的结构和溶液中去研究氨基酸与多肽和其它分子形成超分子体系。 总之,这是一个有重要研究意义的新领域,本论文立足于半胱氨酸和水,联氨及其自身形成超分子体系,探讨这些超分子体系的结构参数、氢键的形成与强度、手性的差异以及由手性引起的螺旋结构、能量的变化、红外光谱、光谱位移、光谱强度等性质,将会在一定程度上阐明某些生命现象,乃至生命科学深层次的理论问题。 本论文包括六章。第一章为前言部分,简单介绍了超分子这个术语,

论文目录

• 第一章 前言
• 第一节 超分子术语
• 第二节 氢键络合物和手性意义的简介
• 第三节 本文的主要工作及意义
• 第二章 氢键络合物中的红外振动光谱
• 第一节 双原子分子的谐振子振动模型
• 第二节 多原子分子的简正振动
• 第三节 红外光谱
• 第三章 计算的理论和方法简介
• 第一节 ab initio Hartree-Fock（HF）SCF方法
• 第二节 Mφller Plesset方法
• 第三节 密度泛函理论（DFT）方法
• 第四节 基组含义及选择基函数的规则
• 第四章 半胱氨酸与水的1：1氢键络合物的理论研究
• 第一节 引言
• 第二节 计算方法
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 结论
• 第五章 对联氨和半胱氨酸络合物的手性区别和氢键相互作用的理论研究
• 第一节 引言
• 第二节 计算方法
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 结论
• 第六章 半胱氨酸二聚体的手性引起的螺旋结构的理论研究
• 第一节 引言
• 第二节 计算方法
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 结论
• 参考文献
• 硕士期间完成的论文
• 致谢