기체상에서 Cu+및 Cu2+이온과 proline의 상호작용

Abstract

<TEX>$Cu^{+}$</TEX> 및 <TEX>$Cu^{2+}$</TEX>와 proline의 결합형태에 따른 구조 및 금속 친화도를 DFT(Density Functional Theory) 방법으로 조사하였다. 금속-proline의 결합과 여러 결합형태에 따른 에너지 순서는 <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-Proline및 <TEX>$Cu^{2+}$</TEX>-proline 착화합물에서 서로 매우 상이함을 알았다. <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-Proline의 경우, 바닥상태의 구조는 <TEX>$Cu^{+}$</TEX>가 중성 proline의 카르보닐 산소 및 이미노기 질소에 배위된 두 자리 배위를 하며, 이에 비해 <TEX>$Cu^{2+}$</TEX>-Proline 의 바닥상태의 구조는 zwitter이온 형태 proline의 카르복시기의 두 산소 사이에 chelation을 형성하는 구조임을 확인하였다. 가장 안정한 <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-Proline 착화합물에서 proline의 금속 이온 친화도는 6-311++G(d,p) 수준에서 76.0 kcal/mol로 계산되었으며, proline의 <TEX>$Cu^{2+}$</TEX> 이온 친화도는 258.5 kcal/mol로 나타났다. The structures and metal affinities of the binding configurations of <TEX>$Cu^{+}$</TEX> and <TEX>$Cu^{2+}$</TEX> to proline have been investigated using the hybrid three-parameter Density Functional Theory(DFT/B3LYP). We found that the metal-proline bonding and the energy ordering of several conformers were very different in <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-proline and <TEX>$Cu^{2+}$</TEX>-proline. For <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-proline, the ground state structure was found to have a bidentated coordination in which <TEX>$Cu^{+}$</TEX> was coordinated to the carbonyl oxygen and imino group nitrogen of neutral proline. On the contrary, the ground state structure of <TEX>$Cu^{2+}$</TEX>-proline involves chelation between the two oxygens of the carboxylate group in a zwitterionic proline. The metal ion affinity of proline of the most stable <TEX>$Cu^{+}$</TEX>-proline complex was calculated as 76.0 kcal/mol at 6-311++G(d,p) level, whereas the <TEX>$Cu^{2+}$</TEX> ion affinity of proline was calculated as 258.5 kcal/mol.