Das strukturelle Verhalten von Aminosäuren ist hier am Beispiel der
-Aminobuttersäure
(GABA) gezeigt. Die zwitterionische Form, wie sie im Kristall vorliegt,
wurde als Anfangsgeometrie in einer ab initio
Geometrieoptimierung verwendet, in der die maximale
Geometrieänderung absichtlich klein gehalten wurde um
die Änderungen gut verfolgen zu können.
Gleich zu Beginn der Optimierung verbiegt sich die
trans-Orientation des N-C-C-C-Fragmentes und bringt damit
die -NH-Gruppe
näher an die -COO-Gruppe. Nach 33 Geometrieschritten hat sich eine
Wasserstoffbrücke -NH-H···O-CO-
ausgebildet. Nach 15 weiteren Geometrieschritten ist das
Proton zum Sauerstoffatom hinüber gewechselt;
die dadurch gebildete intramolekulare Wasserstoffbrücke
-NH···HOOC- bleibt während der
restlichen Geometrieoptimierung intakt, es ändern sich nur mehr die
Torsionswinkel des Molekülgerüsts zur Minimierung der Ringspannung.
Nach 88 Geometrieschritten ist die relaxierte Endstruktur erreicht.
Anfangs- und Endgeometrie sind hier gezeigt; eine Animation
des kompletten Überganges (100K, Abspieldauer: 30s)
ist auf einer eigenen Seite verfügbar.