摘 要

壳聚糖是具有许多生物活性功能的大分子多糖，有很高的科研价值。离子液体是新型优良的溶剂，能取代一般的传统溶剂。利用Gaussian 09W研究两种分子之间的相互作用，有助于我们更全面的利用这两种分子。

应用分子模拟高斯Gaussian 09W软件对目标分子壳二糖、离子液体EtmimCl和壳二糖-EtmimCl进行优化和频率计算。可分别得到壳二糖、离子液体EtmimCl和壳二糖-EtmimCl的能量图、电荷分布图及频率、红外等数据。利用分子模拟构型将得到的数据进行对比分析，探究两分子之间的相互作用。

实验结果发现：壳二糖和离子液体EtmimCl两个分子内均存在氢键。优化前后壳二糖中的20O-42H和110O-35H中的键长分别由5.29Å和3.08Å均缩短为2.01Å。离子液体EtmimCl中的26Cl-16H和26Cl-5H中的键长分别由2.58Å和2.13Å缩短为2.35 Å和2.02 Å。壳二糖-离子液体EtmimCl也在26Cl-64H和26Cl-42H形成了氢键，键长分别为：2.64Å和2.16Å。实验结果表明：离子液体EtmimCl（特别是其中的氯离子）可与壳二糖形成氢键。这是因为发生了分子间的相互作用，壳二糖原有的结构被破坏了，即促进了壳二糖的溶解。

关键词：壳二糖 离子液体 分子模拟 溶解机理

Molecular modeling studies shell disaccharide interaction with the ionic liquid EtmimCl

ABSTRACT

Chitosan is a polysaccharide molecules having a plurality of biological activity, there is a high scientific value. Ionic liquids are new good solvent which can replace conventional solvents in general. Research on the use of Gaussian 09W interaction between two molecules, and help us to more fully take advantage of these two molecules.

Application of molecular modeling software Gaussian Gaussian 09W target molecule Chitobiose, ionic liquids EtmimCl and Chitobiose-EtmimCl optimization and frequency calculations. Respectively to give the Chitobiose, ionic liquids EtmimCl and s Chitobiose-EtmimCl of Energy, the charge distribution and frequency, infrared and other data. The use of molecular modeling configuration data obtained were analyzed to explore the interaction between the two molecules.

Experimental results showed that: The Chitobiose and an ionic liquid EtmimCl two molecules are hydrogen bonds. Optimized front and rear Chitobiose of 20O-42H and the 110O-35H by the bond lengths are 5.29Å and 3.08Å were reduced to 2.01Å. Ionic liquids EtmimCl of 26Cl-16H and 26Cl-5H bond length respectively, by 2.58Å and 2.13Å and 2.35Å shortened to 2.02Å. Chitobiose-EtmimCl ionic liquids are 26Cl-64H and 26Cl-42H formed a hydrogen bond length, respectively: 2.64Å and 2.16Å. The results showed that: ionic liquid EtmimCl (in particular the chloride ion) with the formation of hydrogen bonds chitobiose. This was because of the interaction between molecules, Ascochyta glycogen some structures have been destroyed, that is accelerated Chitobiose dissolved.

Keyword：Chitobiose； ionic liquid EtmimCl,；molecular modeling; Dissolution mechanism

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 前言 1

1.1壳聚糖概述 1

1.1.1壳聚糖的来源 1

1.1.2壳聚糖的应用 1

1.1.3壳二糖 2

1.2离子液体概述 2

1.2.1离子液体 2

1.2.2离子液体的分类 3

1.2.3离子液体的特点 3

1.2.4离子液体的性质 4

1.2.5离子液体的合成 4

1.2.6离子液体的应用 4

1.3分子模拟研究 5

1.3.1分子模拟概述 5

1.3.2分子模拟方法 5

1.3.3分子模拟方法的特色 6

1.3.4咪唑类离子液体与壳聚糖的分子动力学模拟 6

1.4本文思路 6

第二章 实验部分 8

2.1引言 8

2.2壳二糖的构型优化及频率计算 8

2.2.1壳二糖的构型 8

2.2.2壳二糖的优化构型及结果 9

2.3离子液体EtmimCl的构型优化及频率计算 12

2.3.1离子液体EtmimCl的构型 12

2.3.2离子液体EtmimCl的优化构型及结果 13

2.4壳二糖-离子液体EtmimCl的构型优化及频率计算 16

2.4.1壳二糖-离子液体EtmimCl的构型 16

2.4.2壳二糖-离子液体EtmimCl的优化构型及结果 17

第三章 结论与展望 21

3.1结论 21

3.2展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 前言

1.1壳聚糖概述

1.1.1壳聚糖的来源

壳聚糖(Chitosan)是甲壳素经脱乙酞化（脱乙酰度在55%以上）处理的产物。其化学名称为：(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖^[1]。甲壳素大量存在于甲壳动物、昆虫、软体动物等中。作为在天然糖中唯一一个大量存在的碱性氨基多糖，其所具备的物理化学性质以及生理活性功能很多。当前的研究表明:壳聚糖是一种绿色环保且相容性好的可降解材料,其具有抗菌抑菌、降低胆固醇、血脂以及提高免疫的作用。

1.1.2壳聚糖的应用

（一）壳聚糖在医药领域的应用

壳聚糖可以抑制胆固醇合成中所需要的酶的活性，从而降低胆固醇^[2]。壳聚糖对胰岛细胞的増生具有显而易见的促进作用，可以加大胰岛素的分泌量，从而降低血糖。壳聚糖分子中含游离的氨基，使得壳聚糖呈现出碱性，提高了体液的PH值。可以增加胰岛素的活性，减少高血压、高脂血症等并发症产生的概率。

壳聚糖还具有促进细胞增生、伤口愈合等作用^[3]。结果表明，含有壳聚糖的PVA海绵可以用来当做伤口愈合促进剂，这在伤口愈合的早期阶段能得到明显的作用。此外壳聚糖还可以通过抵抗自由基的影响，改善人体的免疫系统。壳聚糖还可以激励大多数有益菌、乳酸菌的生长，抑制无益菌的生长。

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