Theoretical investigation of the reaction mechanism for the phosphatediesterhydrolysis using an asymmetric dinuclear metal complex as a biomimetic model of the purple acid phosphatase enzyme

文献情報

出版日 2008-10-14
DOI 10.1039/B809189G
インパクトファクター 3.676
著者

Dalva E. C. Ferreira, Wagner B. De Almeida, Ademir Neves, Willian R. Rocha


原文を見る

要旨

In this work we have applied quantum mechanical calculations, at the density functional theory level, to investigate the phosphate diester hydrolysis promoted by a cationic heterodinuclear FeIII⋯ZnII complex that mimics the structural and functional properties of the purple acid phosphatase (PAP) enzymes. The hydrolysis of the dimethyl phosphate diester was investigated in the gas phase and in solution by means of the continuum PCM model, using the B3LYP hybrid exchange–correlation functional. Our computed results showed that the hydrolysis of the dimethyl phosphate ester takes place in two steps. The first step corresponds to a slow P–O bond formation through nucleophilic attack of the coordinated (FeIII)–OH group. The second step consists of a proton transfer process followed by the release of a methanol molecule. The first step is rate determining with activation free energy of 12.3 kcal mol−1, which is about 3 times lower than the activation free energy for the uncatalyzed reaction. We also show that the heterodinuclear site plays an important role favoring an associative mechanism for the phosphate diester hydrolysis, favoring the formation of a high energy intermediate phosphorane, and orienting the phosphate group to the nucleophilic attack.

関連文献

Evolution of optical properties and electronic structures: band gaps and critical points in MgxZn1−xO (0 ≤ x ≤ 0.2) thin films

Yue-Jie Shi, Rong-Jun Zhang, Xin Chen, Lei Wang, Lei Chen, Qing-Hua Huang, Da-Hai Li, Yu-Xiang Zheng, Song-You Wang, Ning Dai, Liang-Yao Chen

2018-09-21 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04942D

Charge-transfer state dynamics in all-polymer solar cells: formation, dissociation and decoherence

Jiaqing Huang, Yijie Mo, Yao Yao

2019-01-03 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06467A

Structure–property analysis of julolidine-based nonlinear optical chromophores for the optimization of microscopic and macroscopic nonlinearity

Jieyun Wu, Wen Wang, Nan Wang, Juan He, Guowei Deng, Zhonghui Li, Xiaoling Zhang, Hongyan Xiao, Kaixin Chen

2018-08-28 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04470H

Optimizing oxygen functional groups in graphene quantum dots for improved antioxidant mechanism

Yingmin Wang, Wenhui Kong, Lifeng Wang, Jin Zhong Zhang, Yan Li, Xiaoguang Liu, Yong Li

2018-12-07 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06768F

Time-gated triplet-state optical spectroscopy to decipher organic luminophores embedded in rigid matrices

Atul D. Sontakke, Jean-Marie Mouesca, Victor Castaing, Mathieu Salaün, Isabelle Gautier-Luneau, Vincent Maurel, Alain Ibanez, Bruno Viana

2018-08-27 Paper

DOI: 10.1039/C8CP03952F

Understanding charge carrier dynamics in a P3HT:FLR blend

Jessica Patel, Mihirsinh Chauhan, Nikita Vashistha, Mahesh Kumar, Brijesh Tripathi, Manoj Kumar Pandey

2019-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C8CP05518A

Non-touching plasma–liquid interaction – where is aqueous nitric oxide generated?

Helena Jablonowski, Ansgar Schmidt-Bleker, Klaus-Dieter Weltmann, Thomas von Woedtke, Kristian Wende

2018-09-28 Paper

DOI: 10.1039/C8CP02412J

Inside front cover

Cover

DOI: 10.1039/C9CP90021G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

四氢-3-呋喃羧酰胺を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

四氢-3-呋喃羧酰胺を含む廃棄物の処理は、まず安全に収集し、化学的処理または専門廃棄処理を行うことが推奨されます。高温焼却は一般的な選択肢ですが、環境保護の観点...

871677-92-8Tetrahydro-3-furanca...
化合物よくある質問

DIMETHYL 3-AMINO-2,5-THIOPHENEDICARBOXYLATEについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

DIMETHYL 3-AMINO-2,5-THIOPHENEDICARBOXYLATE(CAS番号: 785803-74-9)は、GHS( Globally H...

785803-74-9Dimethyl 3-amino-2,5...
化合物よくある質問

5-フェニル-2,2'-ビピリジンはどのように合成されますか?

5-フェニル-2,2'-ビピリジンは、ピリジン環とフェニル基を有する化合物から合成されます。一般的な合成方法は、4-ブロミノ苯と2,2'-ビピリジンの窒素上的ウ...

156972-80-45-Phenyl-2,2'-bipyri...
化合物よくある質問

三溴甲基苯砜とは何ですか?

三溴甲基苯砜はCAS番号17025-47-7の化合物で、(Tribromomethyl)sulfonyl]benzeneと呼ばれています。この物質は、芳香族化合...

17025-47-7[(Tribromomethyl)sul...
化合物よくある質問

四氢吡喃-4,4-二甲酸二甲酯を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

四氢吡喃-4,4-二甲酸二甲酯の廃棄物は、専門の廃棄処理業者に委託して安全に処理することが推奨されます。具体的には、反応性の点から常温で保存し、容器は密閉状態で...

149777-00-4Dimethyl tetrahydro-...
化合物よくある質問

N-叔丁氧羰基-N-甲乙二胺はどのように合成されますか?

N-叔丁氧羰基-N-甲乙二胺は、N-叔丁氧羰基アミンとプロピニルアミンのジアミン反応により合成されます。反応は無機触媒なしで行え、選択性と収率は良好です。

121492-06-62-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

1,2-プロパンジオール-D6はどのように合成されますか?

1,2-プロパンジオール-D6は、プロパン-1,2-ジオールをD6同位体と交換反応を行うことで合成されます。この反応は触媒を必要とし、選択性と収率が良好です。

52910-80-21,2-Propane-d6-diol
化合物よくある質問

4,4'-異プロピルジキレートとは何ですか?

4,4'-異プロピルジキレートは、CAS番号7418-16-8の化合物で、4,4'-(2,2-プロパネディイル)ジシクロヘキサンカーボン酸は、白色の粉末またはク...

7418-16-84,4'-(2,2-Propanediy...
化合物よくある質問

2-メチル-2-プロパンチル (2S)-4-酸化-2-(1,3-チアゾリジン-3-イルカルベニル)-1-ピロリジンカルボキシレートの主な用途は何ですか?

この化合物は主に医薬品の開発に関与しており、特に抗炎症薬や神経保護剤の研究に利用されます。また、有機合成の中間体として工業製品の製造にも応用されることがあります...

401564-36-12-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

ナトリウム5'-O-{ヘキシロキシ[(ヘキシロキシフォスフィニルオキシ)フィロホスフィル]アデノシン}を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

ナトリウム5'-O-{ヘキシロキシ[(ヘキシロキシフォスフィニルオキシ)フィロホスフィル]アデノシン}を含む廃棄物は、適切な化学廃棄処理施設に引き渡す必要があり...

1172-42-5Sodium 5'-O-{hydroxy...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。