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烟草在线据云南烟叶信息网报道 在卷烟烟气总粒相物和人体pH条件下，尼古丁以游离态、两种单质子化和二质子化3种形式存在，“S-(-)-尼古丁在气相和水相存在形式的计算”研究揭示，两种单质子化形式尼古丁在气相中共存且可以相互转化，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，中式卷烟烟气总粒相物中游离态形式尼古丁在1.9%以下。该研究结果发表在《中国烟草学报》2016年第3期上。
该研究在气相和水相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pKa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。
该研究发现，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；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；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%。
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