硫辛酸类似物清除自由基活性的理论研究.pdf

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1、第25卷第8期化学研究与应用Vo1．25，No．82013年8月ChemicalResearchandApplicationAug．，2013文章编号：1004—1656(2013)08—1102-06硫辛酸类似物清除自由基活性的理论研究陈婷，杨祥，周朝昕，杨云(中国地质大学(武汉)材料与化学学院，武汉430074)摘要：为寻找高效抗氧化剂，本文采用量子化学方法，在“万能抗氧化剂”硫辛酸的结构基础上，设计、研究了16种不同碳链长度、不同成环原子类型、不同成环原子个数的硫辛酸类似物。以X—Y键的解离焓DBE和分子电离势IP为理论指标评价了这些化合物的抗氧化性。研究结果表明，成环原子数目、分

2、子碳链长度、成环原子类型对BDE和IP产生不同程度的影响。其中，成环原子数目、分子碳链长度对抗氧化性影响较小，成环原子类型影响较大。硫辛酸的含硒类似物有可能成为新型的高效抗氧化剂。HOMO能级顺序与IP数值预测的抗氧化性的顺序一致，较好的阐明了结构对硫辛酸类物质抗氧化性的影响。计算结果为新型抗氧化剂的设计、合成提供了理论支撑。关键词：硫辛酸；抗氧化性；密度泛函；理论研究中图分类号：0641．12文献标志码：ATheoreticalstudyonthefreeradicalscavengingoflipoicacidanaloguesCHENTing，YANGXiang，ZHOUZhao-

3、Xin，YANGYun(FacultyofMaterialScienceandChemistry，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)Abstract：Inordertodiscovereffectiveantioxidants，asystematicquantumchemistrystudyatdensityfunctionallevelwasconductedon16lipoicacidanaloguesvariedintotalcarbonnumbers，natureofatomsX，Yandringsize．TheX—Yb

4、onddissociationenthalpy(BDE)andionizationpotential(IP)wereselectedastheoreticalindexestoevaluatetheabilityoffreeradicalscavenging．Theresultsshowedthat，thosefactorshaddifferentinfluenceonBDEandIP．ThenatureofatomsXandYhadgreaterimpactontheantioxidantactivitythanotherfactors．Theseleniumderivativesof

5、lipoicacidwerethecandidatesfornewantioxidants．TheHOMOenergygavethesameantioxidantactivitysubsequenceasindicatedbyIPvalue．Theresultsshowedaclearrelationshipbetweenstructure．antiox—idantactivityrelationship，whichwasusefulforthedesigningandsynthesisofnewantioxidants．Keywords：lipoicacid；antioxidantac

6、tivity；densityfunctionaltheory；theoreticalstudy抗氧化剂的研究是药物、食品、生物等领域的度探讨其可能的抗氧化性机理、“结构一抗氧化性重要研究课题。硫辛酸(1ipoicacid，结构见图1)关系”的研究并不多见。本小组对硫辛酸类物质是近年来备受关注的“万能抗氧化剂”。尽管硫辛展开了系列研究。在前期工作中，我们以分子中酸的相关研究一直都很活跃[，但从理论计算角S—S键解离焓(BDE)和电离势(IP)为理论指标评收稿日期：2013-01-07；修回日期：2013_09基金项目：中国地质大学(武汉)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUGL11

7、0202)联系人简介：陈婷(1978一)，女，讲师，主要从事计算化学、有机化学研究。E—mail：chen3510@163．corn第8期陈婷，等：硫辛酸类似物清除自由基活性的理论研究1103价了硫辛酸清除自由基的活性，发现硫辛酸的文用硫辛酸类似物清除自由基能力的大小，代表BDE和IP小于常见的抗氧化剂，同时，结合优势其抗氧化性的相对强弱。很多表征酚类抗氧化剂构象的几何构型、电荷分布和前线轨道等参数初清除自由基能力的相对大小的理论指