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许多生物小分子都是手性的,文中以理论化学计算的方法研究了其手性构型结构与其旋光性的关系。结构决定性质,这是一广为人知的基本的原理,所以物质的旋光性也应该是由其某一特有的结构特征所决定。旋光性,是一个既有大小,又有其方向的量,因此,决定这种性质的应该也是一种既有方向又有大小的结构特征量,这就是该类分子中的螺旋结构。螺旋结构是导致该类分子具有光学活性,即旋光性的根本原因。当在测定该类分子的比旋光度时,显示出旋光性是受很多的因素影响的。不同的测定条件下,得到不同的比旋光度数值,这是因为在不同的条件下,使得分子的构型特征也不相同,从而使得分子内的螺旋结构发生了变化,表现出来的旋光性也不相同。利用螺旋理论,对各种光学活性物质进行分析,能够将比旋光度的大小和物质的结构联系在一起,从螺旋结构出发,可以推断旋光化合物的结构,从而进一步完善了立体化学的理论。在这些理论的基础上,我们以密度泛函理论,在B3LYP/6-311++G(2d,2p)计算水平上,研究了丙氨酸及其衍生物2-氨基丙酰胺一类小分子的各个构型的各结构参数等和其旋光性之间的关系。其中,我们通过优化计算,得到了丙氨酸的七种稳定构型及其镜像异构体;六种2-氨基丙酰胺的稳定构型,在钠光D线下计算了它们的比旋光度,分析讨论了他们的几何构型及能量和结构参数,讨论了他们的构型特征、结构参数和其旋光性之间的关系。重点分析了结构参数的变化,特别是二面角的变化对构型内螺旋结构的影响,从而揭示出螺旋结构和旋光性之间强烈的依赖关系。在相同计算水平上,我们还研究了2-氨基丙酰胺的各个构型的分子内质子转移的情况,分析讨论了他们各自的过渡态、反应活化能的情况,同时也计算了转移前后反应物和产物的比旋光度,讨论了质子转移引起的结构参数,特别是二面角的变化对旋光性是如何影响的。进一步揭示了螺旋结构是产生旋光性的根本因素。