对几种简单酰胺分子的焓相互作用的研究

论文摘要

蛋白质在生物体内占有特殊的地位，是生物体形态结构和生命活动所依赖的物质基础。氨基酸、酰胺作为重要的生物活性物质，是组成蛋白质的基本结构单位，被认为是研究中重要的生物模型化合物。糖类和醇类化合物能够稳定球形蛋白质的天然构象，而有机溶剂对蛋白质的溶解性、变性行为、折叠和解折叠及酶的活性等都有很大影响。通过研究水溶液中蛋白质模型分子与糖类及醇类化合物的热力学性质，既可以获得水溶液中溶剂化的溶质分子间的相互作用方面的信息，又有助于了解各类有机化合物对蛋白质的稳定机理及氨基酸、酰胺在蛋白质中的构象稳定性和解折叠过程中所担当的角色。本论文主要以五种酰胺为蛋白质模型分子，与糖类、醇类和甲基吡啶异构体组成的体系为研究对象，由以下四个部分组成：第一部分：概述了蛋白质模型分子体系溶液热力学的研究状况。第二部分：310.15K（37℃）时，用2277热活性检测仪的流动混合测量系统测定了五种酰胺分别与甲醇、乙醇、正丙醇及正丁醇的混合焓及各自的稀释焓，根据McMillan-Mayer理论关联得到各级异系焓相互作用系数，从溶质—溶质相互作用的角度，研究了酰胺与单羟基醇类分子的作用机制。第三部分：测定了310.15K（37℃）时五种酰胺分别与两种糖类在水溶液中的混合焓及各自在水溶液中的稀释焓，根据McMillan-Mayer理论得到各级焓作用系数，分析了五种酰胺与两种糖分子间的异系焓对作用系数hxy。第四部分：包含以下两部分内容：（1） 298.15K（25℃）时，用2277热活性检测仪的流动混合测量系统测定了乙酰胺分别与三种甲基吡啶异构体的混合焓及各自的稀释焓，根据McMillan-Mayer理论关联得到各级异系焓相互作用系数。并进行了分析比较，讨论了乙酰胺分子与三种甲基吡啶分子的相互作用机制。（2）采用密度泛函理论（DFT）等方法研究了乙酰胺分子分别与甲基吡啶三种异构体分子以1：1的比例形成的氢键络合物，从B3LYP/6-31G到6-31++G（d，p）基组水平进行了优化，利用结合能数据讨论了焓对作用系数的差异。通过理论计算较好地解释了溶液中溶质—溶质相互作用理论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 蛋白质模型分子体系溶液热力学研究综述
• 1.1 前言
• 1.2 蛋白质模型分子
• 1.3 蛋白质模型分子的溶液热力学性质研究
• 1.3.1 溶剂化作用
• 1.3.2 溶质─溶剂相互作用
• 1.3.3 溶质─溶质相互作用
• 1.3.4 溶质─溶质相互作用与溶剂化的关系
• 1.4 溶液中焓相互作用的研究现状
• 1.4.1 水溶液中的焓相互作用
• 1.4.2 混合水溶液中的焓相互作用
• 1.4.3 非水溶液中的焓相互作用
• 1.5 选题思路及研究内容
• 第二章 酰胺与四种醇分子间的异系焓相互作用
• 2.1 引言
• 2.2 基本原理
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2.3.2 实验步骤
• 2.4 实验结果
• 2.5 结果讨论
• 2.6 本章小结
• 第三章 酰胺与糖分子间的异系焓相互作用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器、实验步骤与基本原理
• 3.3 实验结果
• 3.4 结果讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 乙酰胺与甲基吡啶三种异构体相互作用的实验及理论研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验试剂、实验步骤与基本原理
• 4.2.3 实验数据与结果
• 4.3 理论计算部分
• 4.3.1 计算方法
• 4.3.2 结果与讨论
• 4.3.3 络合物的结构
• 4.3.4 溶剂效应
• 4.3.5 讨论
• 4.4 结论
• 参考文献
• 附:五种酰胺分类表
• 致谢