真空条件下β—环煳精和对甲酚包结过程的分子动力学模拟.pdfVIP

维普资讯 一 唧 第12卷 第4期 江 苏 石 油 化 工 学 院 学 报 Ⅷ ．12No．4 2000年 12月 JOURNALOFJTANGSU INSTITUTEOFPETR~ MICAITECHN0L0GY Dee2(1(10 文章绾号 ：1005—8893(2000)04—0027—03 真空条件下p一环糊精和对甲酚包结过程的 分子动力学模拟 =《)g，6r 殷开梁，陈正隆 0 。 ，上 (1．江苏石油化工学院化学工程系，茳苏1F可 话■r。吾一中山大学化学系，台湾高雄80424) 摘要：报道了真空状态下主体B一环糊精和客体对甲酚在两种不同起始状态下发生包绪作用过程的分子动力学模拟结果。研究 表明．真空状态下主体p-环糊精和客体对甲酚能发生包结作用．且因主客体何的范德华作用使得包结过程中甲酚的甲基总是 先进凡环糊精的腔内，这些和水藉蔽中的NMR研究的结果完生一致。 ； 善 午 环糊精 (Cyclodextrin，简称CI))是由至少六 动力，有人认为包括以下几种力：vanderWaals作 个环葡萄糖 (寡糖)单元通过 1，4一糖苷键聚集 用、氢键力、疏水作用、CD腔体中高能水的释 而成的筒状分子。每个环糊精分子都有一个中空的 放、大环应力的释放及溶剂表面张力的影响等，其 环状疏水腔，腔的窄端 口连接伯羟基 (6一OH)， 中vaIlderWaals作用 (真空中和水中)和疏水作 宽端Iz]连接两个仲羟基 (2一OH 、3一OH)。CD 用 (在水中)被认为是最主要的lJ-2·，。已发表 的腔内含有分别由六至八个H (3)或H (5)原子 的对CD包结物驱动力和结构的研究包括实验、某 (分别对应a—CD、B—CD和 7一CD)构成的氢环 些分子力学的计算 (半经验力场的计算)和分子动 及相应数量的醚氧构成的氧环，因此腔体的内侧是 力学的计算[6-aj。 疏水的，可以和多种客体分子发生包结作用_j’。 近年来，本研究小组已开展了利用 HNMR CD的结构见图 1： EPR，m，UV—Vis等光谱和波谱手段对不同的环 糊精主体与芳香客体间包结作用进行研究的工 作 9【·】，近期我们利用分子动力学模拟手段对 口一 CD和对甲酚问包结作用进行计算，本文报道其中 e ， 包结过程的部分结果。 囤1 (D寡■单元结构厦 匝1分子的侧面不意图 1 计算方法 近几年．对CD的研究主要集中在其性质方 面．因为CD可通过形成主客体包结物来催化不同 利用MSI公司开发的Cerius2软件包中的DY— 的有机反应，这点和酶非常相似_3j。为能更好地 NAMICSSmⅡⅡATI()N、MINIMIZER 及 ()FF METHODS模块进行分子动力学模拟实验。系统 理解CD的催化性质，了解CD包结物的形成机理， 已有多种 CD主客体包结作用的物理化学模型提 的条件设为N，V．T (T=300K)恒定．运动 出L4,5】。至于CD与客体分子问包结作用存在的驱 方程用Velert的 “跳蛙法”，时间步长设定为 lfsc 收稿日期：2000—10—10 作者简介