单核锌配合物催化磷酸二酯BNPP裂解机理及影响因素研究

【作者】 周晓雨； 张学鹏； 赵存元；

【机构】 中山大学化学学院材料科学与工程学院；

【摘要】 作为生物体中DNA和RNA的中要骨架——磷酸二酯,具有极佳的稳定性。由于RNA分子上核糖基的2’-OH可以发生分子内的亲核反应,金属配合物能够催化RNA的水解,但是DNA因没有2’-OH基团不能发生分子内的亲核反应[1]。近年,Williams小组设计了一系列不同配体的金属锌配合物,发现肟作为亲核试剂时氧不与金属配位,相比醇和缩醛配体催化效率最高[2,3]。基于Williams小组实验,我们使用密度泛函理论对这三种配合物催化BNPP水解机理进行研究,通过计算反应路径过程中的过渡态结构、势能面、热力学数据等信息,以及一些影响催化效率的因素如双聚能力、pKa值、溶剂影响等,进一步解释肟配体的锌配合物催化效率之高的原因,为设计更高效的催化DNA水解的金属配合物提供理论指导。更多还原