JACS Au | 深圳理工大学李晓天, 张增辉：恒势驱动的分子动力学揭示甲醛聚糖反应机理

背景：甲醛聚糖反应是前生命化学中糖合成的重要路径，但由于产物复杂、结构相似，其详细反应机理与动力学过程尚未完全阐明。研究目的：深圳理工大学李晓天、张增辉课题组利用旋转平移不变势驱动的分子动力学方法，旨在揭示甲醛聚糖反应的具体反应路径与微观动力学机制。结论：模拟确定了甲醛二聚、核糖合成及自催化循环的详细路径，发现甲醛聚合逐步放热，但丁醛糖需吸热才能裂解为乙醇醛，阻碍了Breslow自催化循环；微观动力学模拟进一步揭示了自催化循环存在微妙平衡点，仅在乙醇醛消耗到一定程度时才发挥作用。该方法还可应用于酶催化反应机理研究。