溶剂和外电场下N-羟乙酰神经氨酸的理论光谱研究

通过密度泛函理论对非人源性的红肉危害因子N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)在溶剂和外电场下的分子光谱性质进行研究.以M062X/6-311+G(d,p)水平在不同介电常数溶剂(苯ε=2.27,乙酸ε=6.2528,乙醇ε=24.85,甲酸ε=51.10,水ε=78.35)和气相条件下完成几何结构优化、红外、拉曼光谱模拟,相应的,在M062X/6-311G(d,p)水平进行笛卡尔坐标X轴正方向不同强度外电场(0,0.005,0.01,0.015,0.02,0.025 a.u.)下的对比计算.基于各自优化后结构在PBE1PBE/TZVP水平模拟了Neu5Gc在溶剂和外电场下的紫外光谱.结果表明,溶剂下Neu5Gc因溶液极性和与溶质分子间相互作用使其结构稳定性降低,红外和拉曼光谱均产生一定蓝移,在乙醇、甲酸、水相下O-H红外收缩振动频率增高;紫外最大吸收波长为乙酸时183.26 nm,其主要是HOMO到LUMO+1轨道的跃迁.电场下Neu5Gc的红外和拉曼光谱因诱导偶极效应差异较大,在0.025 a.u.时C-H键拉曼活性达到最大,伴随红外光谱蓝移;0.025 a.u.时,紫外激发能最低,紫外最大吸收波长为189.63 nm,主要是HOMO-4和HOMO-1到LUMO+1轨道的跃迁.