工作为以后实验光谱比较分析提供理论参考，并进一步为可能的生命活动提供重要的基础数据。
1.理论计算
我们采用密度泛函DFT-B3LYP方法[4]，对含有两个肽键甘氨酸的光谱性质做了系统研究，计算中采用了6-31++G**全电子基组形式。为了考虑结构中的弱相互作用，所有计算都采纳了D3色散校正[5]。整个计算任务都采用GAUSSIAN 09程序包[6]，在I7单机上完成。
2.结果和讨论
2.1结构稳定性
我们通过量子化学模拟，对甘氨酸单体、二聚体和三聚体的电子亲和能和电离势做了理论计算。定义如下：电子亲和能计算公式EA=E0-E-1；电离势计算公式EA=E+1-E0。根据计算结果，我们发现甘氨酸三聚体的电子亲和能比单体和二聚体的分别小约0.42和0.19 eV，而其电离势也比它们的分别小约0.22和0.17 eV，这些表明甘氨酸随着聚合度的增加，其电子亲和能和电离势都降低，并进一步说明其稳定结构更易于接受/失掉一个电子而成为阴/阳离子。
2.2模拟的振动光谱
基于优化好的稳定结构，在B3LYP/6-31++G**理论级别上，我们研究了三聚体的红外振动和拉曼光谱，振动光谱图见下图。通过红外振动频率分析，我们发现位于1759 cm-1的最强红外振动峰归属于结构下面两个C=O官能团的伸缩振动，附近的1824 cm-1次强峰来自于上面一个C=O官能团的伸缩振动；中等峰1541 cm-1归咎于主链上N-H骨架内摇摆振动，而1184 cm-1归属于羧基中的C-O的伸缩振动。
拉曼振动光谱如图1b所示，仅仅在高波段有三个峰，如位于3046和3081 cm-1的振动峰归属于主链上CH2中对称伸缩振动，而3132 cm-1的弱峰来自于CH2中非对称伸缩振动；在小于3000 cm-1的波段，没有明显强峰存在。通过这些理论模拟，我们对甘氨酸三聚体的红外和拉曼振动峰做了归属，其结果有助于实验研究的进一步比较分析。
图 模拟甘氨酸三聚体的振动光谱： （a）红外， （b）拉曼
3.结语
本文采用密度泛函B3LYP方法对含两个肽键甘氨酸三聚体的红外和拉曼光谱做了理论预测。结果发现：甘氨酸随着聚合度的增加，其电子亲和能和电离势都降低，表明其化学稳定性都减弱。我们对三聚体的红外和拉曼光谱进行了理论模拟，并对所有红外振动峰做了归属，发现红外最强峰来自于C=O的伸缩振动。这些研究结果对以后甘氨酸的各种实验表征和分析提供有价值的理论参考。
参考文献：
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