MOR分子筛与水复合环境对赖氨酸手性转变反应的共催化机理

采用量子力学与分子力学组合的ONIOM方法，研究了赖氨酸限域在水与MOR分子筛复合环境下的手性转变．结构分析表明：2个水分子比1个水分子助氢迁移反应的过渡态分子氢键键角显著增大。反应通道研究发现：标题反应有a、b和c三个通道，是赖氨酸在MOR分子筛限域环境下，水助质子以氨基、羰基和羟基为桥从手性碳的一侧迁移到另一侧，实现手性转变。势能面计算表明，a是主反应通道，质子从手性碳向氨基的迁移是决速步骤，在2个水分子助决速步时，吉布斯自由能垒被降到最低值101.9 kJ／mol，与裸反应、限域在MOR分子筛和限域在水环境的此通道决速步能垒252.6、229.7和123.9 kJ／mol相比较，均有明显降低。结果表明：水与MOR分子筛复合环境对赖氨酸手性转变具有较好的共催化作用，左旋赖氨酸在生命体内可以缓慢地旋光异构。