导　　师： 应晓

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 咔咯是一类与卟啉类似结构的大环化合物,易于结合金属形成高价态金属配合物。其中锰氧咔咯配合物可以很好地催化氧化断裂DNA和充当人工核酸酶,且越来越引起人们的关注。当前,对于锰氧咔咯配合物与DNA的理论研究还很少。因此采用密度泛函理论和分子对接的方法对锰氧咔咯配合物与DNA的相互作用进行探究,讨论取代基和自旋态的影响。模拟计算结果可以为实验提供理论支持和重要补充,在一定程度上解释锰氧咔咯配合物与DNA的作用机理,从而为分子结构设计提供帮助,并且为下一步的实验和理论研究提供指导。主要内容包括以下几个方面:1.运用密度泛函理论研究取代基对锰氧咔咯配合物催化氧化活性的影响。结果表明,中位连接有供电子取代基能够明显提高咔咯大环的电子云密度,进而使咔咯骨架变小,Mn≡O键长变长,Mn≡O键的拉曼振动频率向低频移动,三键的成键作用减弱。锰氧咔咯配合物的Mn≡O键都是三键性质,是由d轨道和p轨道构成的。供电子取代基使Mn≡O基团上的电荷越来越负,使亲核反应活性得到提高,有利于摄取DNA上的氢原子,促进氧原子转移,提高催化氧化断裂DNA的活性。2.采用分子对接方法讨论取代基对锰氧咔咯配合物与DNA相互作用的影响。对接结果显示,锰氧咔咯配合物与DNA主要结合在沟位置,包括小沟和大沟结合模式,小沟是主要的结合模式。锰氧咔咯配合物与DNA的结合自由能主要来自范德华力、氢键和去溶剂化相互作用,而静电相互作用的贡献很小。连接有供电子取代基的锰氧咔咯配合物与DNA磷酸骨架产生相互吸引作用。锰氧咔咯配合物轴向氧原子和DNA上的H4?原子形成了氢键。3.通过采用密度泛函理论和分子对接方法研究了自旋态对锰氧咔咯配合物与DNA相互作用的影响。结果表明,高自旋态锰氧咔咯配合物轴向氧原子的自旋�

关 键 词： 锰氧咔咯配合物 密度泛函理论 分子对接 催化氧化断裂

领　　域： []