尿嘧啶核苷酸阴离子液相中的过电子附着和电离

摘要

本文采用QM/MM方法研究液相尿嘧啶核苷酸阴离子的过电子附着和电离过程.从分子动力学模拟的轨线抽取了40个采样结构,并计算了在这些采样点的垂直电子亲合势、绝热电子亲合势、垂直电子剥离能、垂直电离能和绝热电离能,分析了过电子附着和电离过程中的过电子及空穴分布.模拟的垂直电子亲合势和绝热电子亲合势的平均值分别为-0.31 eV和2.13 eV,表明过电子很容易附着到尿嘧啶核苷酸阴离子上.在尿嘧啶碱基上,垂直和绝热过电子分布的平均值分别为-0.50 eV和-0.62 eV,证明大多数的过电子局域在尿嘧啶碱基上.双阴离子结构弛豫后,在几个抽样中发现过电子分布也可能会在碱基/糖环或者糖环/磷酸根上非局域化.2.78 eV的垂直电子剥离能平均值表明,过电子附着后形成的尿嘧啶核苷酸双阴离子非常稳定.液相尿嘧啶核苷酸阴离子的垂直电离能平均值为8.13 eV,与以前采用溶剂模型模拟的结果一致.电离中,空穴主要分布在尿嘧啶碱基上,表明其最容易被电离.在垂直电离中,几个抽样下的空穴会非局域分布在尿嘧啶碱基和糖环上.绝热的空穴分布表明,在特定结构下,电离后的结构弛豫会导致磷酸根上电子和碱基上空穴转移到糖环上.