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当前位置: 首页 > 文章 > S-(-)-尼古丁在气相和水相存在形式的计算 中国烟草学报 2016,22 (3) 1-9
Position: Home > Articles > Calculation of nicotine in gas phase and water phase forms Acta Tabacaria Sinica 2016,22 (3) 1-9

S-(-)-尼古丁在气相和水相存在形式的计算

作  者：
蒋举兴;吴俊;王明锋;段焰青;李源栋
单  位：
红云红河烟草(集团)有限责任公司;云南中烟工业有限责任公司
关键词：
尼古丁;单质子化尼古丁;玻尔兹曼分布;密度泛函理论计算
摘  要：
为研究在卷烟烟气总粒相物和人体p H条件下,游离态、两种单质子化形式和二质子化形式尼古丁的相对百分含量,在气相和水相B3LYP/6-311++G(d,p)水平,分别对3种形式尼古丁的稳定构象进行了优化,计算了气相和水相玻尔兹曼分布百分比、气相质子结合能、玻尔兹曼加权溶剂化能等物理化学参数,并根据尼古丁的p Ka常数计算了中式卷烟烟气总粒相物中游离态形式在总尼古丁中的含量。计算结果显示:(1)在气相中,两种单质子化形式尼古丁共存,两者可以相互转化,处于动态平衡中;(2)在气相中尼古丁的单质子化主要发生在吡啶环N原子上,在水相中尼古丁的单质子化主要发生在四氢吡咯环N原子上;(3)在中式卷烟烟气总粒相物中游离态形式在总尼古丁中的含量约为0.3%~1.9%。
译  名：
Calculation of nicotine in gas phase and water phase forms
作  者：
JIANG Juxing;WU Jun;WANG Mingfeng;DUAN Yanqing;LI Yuandong;WU Shaohua;Research and Development Center, China Tobacco Yunnan Industrial Co., Ltd.;Technology Center, Hongyun-Honghe Tobacco (Group) Co., Ltd.;Yunnan Institute of Microbiology, Yunnan University;
关键词：
nicotine;;mono-pronated nicotine;;boltzmann population;;density functional theory calculation
摘  要：
The conformational percentage of nicotine in free, mono-protonated and dipronated forms in cigarette smoke were investigated under p H value of human body. Stable conformations of nicotine were optimized separately at B3LYP/6-311++G(d,p) level in gas phase and water phase. Boltzmann populations in gas phase and water phase, proton affinity, Boltzmann weighted solvation energy and other chemical parameters were also calculated. Ratio of free-state nicotine to total nicotine in Chinese-style cigarette smoke was calculated according to p Ka constant of nicotine and p H value. Results showed that:(1) in gas phase, two forms of mono-protonated nicotine coexisted in dynamic balance;(2) in gas phase, mono-protonation of nicotine mainly occurred on the pyridine nitrogen, while on pyrrolidine nitrogen in water phase;(3) ratio of free-state nicotine to total nicotine in Chinese-style cigarette smoke ranged from 0.3% to 1.9%.

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