Étude théorique des effets statiques et dynamiques d'environnement sur le mécanisme de relais de proton impliquant le cycle imidazole

par Guosheng Li

Thèse de doctorat en Chimie informatique et théorique

Sous la direction de Manuel F. Ruiz-Lopez.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 .


  • Résumé

    L’imidazole est un groupe fonctionnel important en chimie et biochimie. Cette thèse concerne l'étude théorique des propriétés de transfert protonique de l'imidazole en phase gazeuse et en solution en utilisant des méthodes de chimie quantique seules ou combinées à des simulations de dynamique moléculaire (méthode QM/MM). L’intérêt est concentre sur les effets statiques et dynamiques d'environnement sur le mécanisme de relais de proton impliquant le cycle imidazole. Tout d'abord nous avons évalué, au niveau ab initio, les effets dues au choix de la base de gaussienne et à la corrélation électronique sur les propriétés de tautomérisation et de protonation des 4(5)-methylimidazoles ainsi que sur leurs énergies de solvatation et les valeurs de pKa. Puis la surface d'énergie potentielle du transfert de proton dans le système modèle de formiate : imidazole : eau a été simulée en phase gazeuse et en solution en utilisant le modèle de solvatation du continuum. L’aspect dynamique du mécanisme de double transfert de proton est particulièrement caractérisé par une simulation QM/MM de dynamique moléculaire en utilisant un potentiel de type AM1/TIP3P sur le complexe NH4+ : imidazole : NH3 en solution. Auparavant le rôle de la fluctuation du solvant sur le lancement du processus de transfert protonique avait été illustré par la même méthode mixte QM/MM sur le système du dimère d'ammoniaque protoné. Ces études, qui mettent en évidence l'influence du solvant et le rôle central joue par le groupe d'imidazole dans plusieurs des réactions de transfert de proton catalysées par des enzymes, seront particulièrement utiles pour la compréhension du mécanisme d'action des triades catalytiques mettant en jeux le noyau imidazole.

  • Titre traduit

    Theoretical study of the static and dynamic effects of the environment on proton relay mechanism involving imidazole ring


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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 5 références

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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