多π电子体系中的阳离子-π相互作用机制的理论研究

项目名称： 多π电子体系中的阳离子-π相互作用机制的理论研究

项目编号： No.11404230

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 段满益

作者单位： 四川师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 阳离子-π相互作用因在分子识别、分子自组装、蛋白质结构稳定性及功能、药物传输、碳基纳米器件等不同领域扮演着非常重要的角色而备受关注。大部分研究工作都是基于阳离子与单个或两个苯环及芳香族氨基酸相互作用所开展。而实际生物体中存在着一种重要的协同相互作用，即阳离子同时与多个苯环或芳香族氨基酸相互作用。由于这种体系同时存在着阳离子-π和π-π两种相互作用形式，因其相互作用较为复杂而极少人从理论上去探索其相互作用规律和理解相互作用机制。本项目拟采用二阶微扰理论、密度泛函理论、分子动力学方法研究生物体中重要的阳离子同时与多个苯环或芳香族氨基酸相互作用，结合考察苯和水分子与阳离子相互作用的竞争关系，并从相互作用能、电荷转移等角度挖掘相互作用规律和剖析物理机理。本项目的研究成果将进一步丰富阳离子-π相互作用理论，同时将为理解生物体中各分子之间的相互作用、离子运动、离子通道及生物现象等方面提供参考价值。

中文关键词： 离子-π相互作用；相互作用机制；相互作用能；量子化学计算；

英文摘要： Cation-π interaction play crucial roles in molecular recognition, molecular assembly, stability and function of protein structure, drug delivery, Carbon-based nano devices, and their properties have been extensively studied. Most of works are based on the

英文关键词： Cation-π interaction；Interaction mechanism；Interaction energy；Quantum chemical calculations；