物理化学学报 >> 2002, Vol. 18 >> Issue (10): 871-877.doi: 10.3866/PKU.WHXB20021002
王文清;孙琳;闵玮;王哲明
Wang Wen-Qing;Sun Lin;Min Wei;Wang Zhe-Ming
摘要: 在宇宙开始大爆炸的时候,电荷变号与镜象反射共轭(CP)是对称的.但现在我们的宇宙绝大部分是正物质核子和电子等组成的,所以我们的宇宙是不对称的. D和L-丙氨酸通常称为对映体(enantiomer),实际上它们并不是由正、反粒子组成的真正的对映体,而是空间反演的,即x→-x, y→-y, z→-z 的非对映异构体(diastereoisomer),所以D-和L-丙氨酸是不对称的,两者间有能量的差别.自然界的力只有弱力是宇称不守恒的.在分子物理中,电弱力宇称不守恒是导致D-和L-丙氨酸能差的根源.所有以前的研究都认为L型丙氨酸比D型稳定.但是,最近以 Quack和 Schwerdtfeger为首的理论物理学家计算了L-丙氨酸在气相和溶液两种状态下,宇称破缺能差与分子构象的关系,提出“D-和L-丙氨酸究竟哪一个稳定”的质疑.由于气相和液相中两面角较难测定,我们用X射线四圆单晶衍射法,测定了270 K和250 K 时D-和L-丙氨酸的O(1)O(2)C(1)C(2)H(4)的原子坐标,算出了二面角,按照 Quack的MC-LR方法,D-和L-丙氨酸宇称破缺能差为1.2×10-19 Hartree, 相当于3.3× 10-18 eV/分子或3.2×10-16 kJ•mol-1,从而得出D-丙氨酸能态高于L-丙氨酸的结论.