论文摘要
本文采用密度泛函理论B3LYP方法研究了2-磷酸甘油酸脱水反应生成磷酸烯醇式丙酮酸的反应机理及金属离子周围有水分子作为配体参与反应时对2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸的反应机理的影响。优化得到了反应物、过渡态及产物的几何构型并计算了反应势垒。本文研究结果如下:（1）没有水参与反应时,反应需要通过四元环过渡态完成,反应势垒高达287.7 kJ/mol,常温下难以进行;有水分子参与反应时,反应可以通过六元环过渡态完成,反应势垒大为降低;Mg2+离子的参与可使反应势垒进一步降低;两个Mg2+离子和一个水分子的共同作用,可使反应势垒降低至91.2 kJ/mol,从而使反应在常温下容易进行。（2）Mg2+周围有水分子作为配体参与反应时,当只有一个Mg2+,没有水分子参与时反应需要通过四元环过渡态完成,有水分子参与时反应需要通过六元环过渡态完成,反应势垒都很高,常温下难以进行;当有两个Mg2+参与反应时,没有水分子参与时反应需要通过四元环过渡态完成,反应势垒仅为118.2kJ/mol,有水分子参与反应时可以通过六元环过渡态完成,反应势垒为101.1kJ/mol,反应在常温下均能发生。可见,在Mg2+周围有水分子作为配体参与反应时,两个Mg2+离子的共同作用,使反应在常温下容易进行。
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