理论研究8-氮杂鸟嘌呤自由基阳离子脱质子反应

由于8-氮杂鸟嘌呤(8-AG)的氧化还原电势比鸟嘌呤(G)更低,所以单电子氧化嵌有8-AG的DNA后,空穴最终会被8-AG捕获形成8-氮杂鸟嘌呤自由基阳离子(8-AG·+).因为酸性的急剧增强,8-AG·+一般会发生脱质子反应.在本工作中,在M06-2X/6-31+ G(d)理论水平,使用显性水分子和连续溶剂化模型模拟8-AG·+的溶剂化效应,对其脱亚氨基质子(N(1)-H)反应进行了研究.发现位于8-AG·+中N(1)-H、O(6)、N(2)-H附近以及在O(6)水分子附近稍微远离8-AG·+的4个水分子会对8-AG·+脱质子反应产生重要影响,质子从8-AG·+传递到溶液中具有方向性;最后,通过进一步在N(2)-H、N(3)、O(6)、N(7)和N(8)等位点附近添加水分子(9H2O)得到了更加精确的8-AG·+脱质子反应能垒(19.5kJ/mol).