Interaction of Proline with Cu+ and Cu2+ Ions in the Gas Phase

The structures and metal affinities of the binding configurations of $Cu^{+}$ and $Cu^{2+}$ to proline have been investigated using the hybrid three-parameter Density Functional Theory(DFT/B3LYP). We found that the metal-proline bonding and the energy ordering of several conformers were very different in $Cu^{+}$-proline and $Cu^{2+}$-proline. For $Cu^{+}$-proline, the ground state structure was found to have a bidentated coordination in which $Cu^{+}$ was coordinated to the carbonyl oxygen and imino group nitrogen of neutral proline. On the contrary, the ground state structure of $Cu^{2+}$-proline involves chelation between the two oxygens of the carboxylate group in a zwitterionic proline. The metal ion affinity of proline of the most stable $Cu^{+}$-proline complex was calculated as 76.0 kcal/mol at 6-311++G(d,p) level, whereas the $Cu^{2+}$ ion affinity of proline was calculated as 258.5 kcal/mol.

기체상에서 Cu+ 및 Cu2+ 이온과 proline의 상호작용

$Cu^{+}$ 및 $Cu^{2+}$와 proline의 결합형태에 따른 구조 및 금속 친화도를 DFT(Density Functional Theory) 방법으로 조사하였다. 금속-proline의 결합과 여러 결합형태에 따른 에너지 순서는 $Cu^{+}$-Proline및 $Cu^{2+}$-proline 착화합물에서 서로 매우 상이함을 알았다. $Cu^{+}$-Proline의 경우, 바닥상태의 구조는 $Cu^{+}$가 중성 proline의 카르보닐 산소 및 이미노기 질소에 배위된 두 자리 배위를 하며, 이에 비해 $Cu^{2+}$-Proline 의 바닥상태의 구조는 zwitter이온 형태 proline의 카르복시기의 두 산소 사이에 chelation을 형성하는 구조임을 확인하였다. 가장 안정한 $Cu^{+}$-Proline 착화합물에서 proline의 금속 이온 친화도는 6-311++G(d,p) 수준에서 76.0 kcal/mol로 계산되었으며, proline의 $Cu^{2+}$ 이온 친화도는 258.5 kcal/mol로 나타났다.