En utilisant les fonctionnelles hybrides M06-2X et MN15 basées sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT), combinées avec le modèle SMD basé sur la théorie du champ réactionnel auto-consistant pour le traitement de l'effet du solvant, le mécanisme d'isomérisation entre les énantiomères chiraux du complexe valine-calcium divalent (Val·Ca²⁺) en environnement physiologique [phase aqueuse, 310.15 K et 1.013×10⁵ Pa (1 atmosphère standard)] a été étudié. L'étude des voies de réaction isomériques a révélé que l'isomérisation des énantiomères Val·Ca²⁺ peut être réalisée par un transfert de proton H via un pont faisant intervenir l'oxygène carbonyle ou l'azote aminé. Le calcul des profils énergétiques des points stationnaires a montré que le processus d'isomérisation avec migration du proton via l'atome d'azote est préféré. Sous l'effet de la polarité de l'eau et des molécules d'eau (amas), la barrière d'énergie de l'étape limitante de vitesse du trajet réactionnel privilégié est de 118,6 à 121,9 kJ/mol. Les résultats indiquent que la vitesse d'isomérisation des complexes valine-calcium divalent dans un environnement physiologique est très lente, ce qui rend son utilisation pour supplémenter le calcium divalent et la valine dans les organismes vivants relativement sûre.

calcium divalent valine; effet solvant; théorie de la fonctionnelle de densité; isomérisation énantiomérique; barrière d'énergie réactionnelle