密度泛函方法研究甘油和3-羟基丙醛的结构和性质

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1、第39卷第4期福州大学学报(自然科学版)Vol．39No．42011年8月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2011DOI:CNKI:35－1117/N．20110705．1548．021文章编号:1000－2243(2011)04－0594－05密度泛函方法研究甘油和3－羟基丙醛的结构和性质1，41，332杜利敏，曾宏，卢思满，方柏山(1．华侨大学化工学院，福建厦门361021;2．厦门大学化学化工学院，福建厦门361005;3

2、．泉州师范学院化学与生命科学学院，福建泉州362000;4．福州大学化学化工学院，福建福州350108)摘要:采用密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)－VWNBP水平和DND基组研究了甘油和3－羟基丙醛的全优化几何构型、电子结构、福井前线轨道和热力学性质，为研究该类化合物的结构与性质关系提供理论依据，为甘油脱水酶结构改造和分子设计提供配体数据．关键词:密度泛函理论;甘油;3－羟基丙醛;几何构型;热力学性质中图分类号:R971．2;O641;TQ015．9;O6－39文献标识码:AStudie

3、sonstructuresandpropertiesofglyceroland3－hydroxypropionaldehydebydensityfunctiontheorymethod1，41，332DULi－min，ZENGHong，LUSi－man，FANGBai－shan(1．CollegeofChemicalEngineering，HuaqiaoUniversity，Xiamen，Fujian361021，China;2．CollegeofChemistryandChemicalEngine

4、ering，XiamenUniversity，Xiamen，Fujian361005，China;3．CollegeofChemistryandLifeSciences，QuanzhouNormalUniversity，Quanzhou，Fujian362000，China;4．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou，Fujian350108，China)Abstract:Inthispaper，theglyc

5、eroland3－hydroxypropionaldehydestructuresismodeledbyusingdensityfunctiontheory(DFT)methodatthelevelof(GGA)－VWNBPandtheDNDbasisset．Thentheirgeometricalstructures，electronicstructures，Fukuifrontierorbitalandthermodynamicspropertieshavebeencomputedprovidi

6、ngtheoreticalbasisforthestudyofthestructureandactivityrelationshipofthesecompounds．Keywords:densityfunctiontheory;glycerol;3－hydroxypropionaldehyde;geometryconfiguration;thermodynamicsproperties0引言1，3－丙二醇(1，3－PDO)是一种重要的有机化工原料，广泛应用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂、聚酯和聚氨

7、酯的合成，也可用作防冻剂、溶剂、保护剂等，其中最重要的应用是制备聚对苯二甲酸丙［1－2］二醇酯(PTT)聚酯纤维．由于原料1，3－PDO成本高，对其发展造成了制约，从20世纪90年代起，低成本1，3－PDO合成工艺的研究开发成为热点课题之一．1，3－PDO作为有机合成原料，其应用领域越来越广泛．目前，工业上生产1，3－PDO的方法主要为化学合成法，但其成本高，设备投资大，产品不易分离纯化，尤其是催化剂的制备较为困难．因此，以甘油为底物的微生物发酵法越来越受重视．能发酵甘油产生1，3－PDO的微生物主

8、要有克氏肺炎杆菌属(Klebsiellapneumoniae)、梭状芽孢杆菌属(Citrobacterfreundi)、柠檬菌属(Clostridiumpasteurianum)，其中［3］克氏肺炎杆菌具有较高的1，3－PDO转化率及生产强度和甘油耐受力．收稿日期:2010－12－28通讯作者:方柏山(1957－)，教授，E－mail:fbs@xmu．edu．cn基金项目:国家自然科学基金资助项目(21076172);福建省高校产学合作科技重大项目(2010H6023