分子亲脂-亲水性的量子化学描述II. 氨基酸侧链的亲水指标和亲脂指标

在启发式亲脂势HMLP(heuristicmolecularlipophilicitypotential)的基础上提出了分子、分子片段和原子的亲水指标和亲脂指标.计算出了20个天然氨基酸侧链的亲水、亲脂指标和亲水、亲脂表面积,并用线性自由能函数表达氨基酸侧链的溶剂化自由能,?Gsol,=b0 b1Li b2Hi b3Si b4Si.应用线性自由能函数和氨基酸侧链的亲水和亲脂! -i指标,计算了20个氨基酸残基的3种相转移自由能(蒸气-水、蒸气-正辛醇、正辛醇-水)和正辛醇-水分配系数logPow,取得了与实验值高度一致的良好效果.HMLP的亲水和亲脂指标是HMLP的指标化,扩展了这一方法的使用范围.氨基酸侧链的亲水、亲脂指标和线性自由能函数有望用于生物大分子受体与配体的结合自由能的估算、蛋白质的结构与功能、蛋白-蛋白相互作用和识别的研究.     

分子亲脂-亲水性的量子化学描述II. 氨基酸侧链的亲水指标和亲脂指标

在启发式亲脂势HMLP (heuristic molecular lipophilicity potential)的基础上提出了分子、分子片段和原子的亲水指标和亲脂指标. 计算出了20个天然氨基酸侧链的亲水、亲脂指标和亲水、亲脂表面积, 并用线性自由能函数表达氨基酸侧链的溶剂化自由能, ΔG_sol,i^θ＝b₀＋b₁L_i＋b₂H_i＋b₃S_i^＋＋b₄S_i^－. . 应用线性自由能函数和氨基酸侧链的亲水和亲脂指标, 计算了20个氨基酸残基的3种相转移自由能(蒸气-水、蒸气-正辛醇、正辛醇-水)和正辛醇-水分配系数logP_ow, 取得了与实验值高度一致的良好效果. HMLP的亲水和亲脂指标是HMLP的指标化, 扩展了这一方法的使用范围. 氨基酸侧链的亲水、亲脂指标和线性自由能函数有望用于生物大分子受体与配体的结合自由能的估算、蛋白质的结构与功能、蛋白-蛋白相互作用和识别的研究.     

超分子环糊精两亲分子

本文综述了“超分子环糊精两亲分子”的最新研究进展。超分子环糊精两亲分子主要包括疏水性修饰的环糊精衍生物(第一类)、环糊精衍生物与两亲分子的包合物(第二类)和环糊精衍生物与疏水性客体分子的包合物(第三类)。针对超分子环糊精两亲分子及其自组装体系的研究不但丰富了由诺贝尔化学奖得主Lehn等所提出的超分子化学的内涵,实现了多学科的交叉,而且在生物模拟、智能材料以及可控的、具有疗效的药物输运与缓释等领域具有潜在的应用前景。     

芳香化合物亲核、亲电反应活性的理论预测和实验反应速率的相关性研究

选择自然布局分析(NPA)电荷、Hirshfeld电荷、分子范德华表面1.6?处的静电势、最低未占据轨道(LUMO)成分、分子范德华表面1.6?处的平均局部离子化能、简缩福井函数和简缩双描述符来预测芳香族化合物亲核加成、亲核取代和亲电反应的活性位点,并分析理论预测结果和实验反应速率之间的相关性.发现这些方法都能准确地预测反应的活性位点.还发现不管对亲核反应还是对亲电反应,体现局部电子硬度的方法,如Hirshfeld电荷和分子范德华表面1.6?处的静电势,其预测结果的大小能较好地反映实验反应速率的相对大小,而体现局部电子软度的方法,简缩福井函数和简缩双描述符,其预测结果和实验反应速率的相关性较小.     

结合三维静电势参数研究二取代苯的定量结构－疏水性关系

对含有常见取代基的92个二取代苯化合物进行了结构优化和静电势及其导出参数的计算,运用多元线性回归方法对化合物的疏水常数与分子的结构参数进行了关联.结果表明,分子表面负静电势的加和ΣV－S、分子空间内最负的静电势Vmin、表面最大静电势Vs,max以及分子体积V、极性表面积APS和分子的偶极密度μ/V这六个参数,可以很好地用于表达这些化合物疏水性与分子结构间的定量关系,而不用具体考虑分子中极性基团间的相互作用.用建立起来的QSPR(quantitative structure-property relationship)关系式对111个类似化合物的疏水性进行了预测,获得了满意的结果.     

两亲嵌段树枝状分子Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2的合成及多重氢键作用

合成了1~3代的嵌段树枝状分子聚苄醚-聚脂肪酯(Gx-PBE-b-Gx-PMPA, x=1,2,3)和两亲嵌段树枝状分子聚苄醚-周边含羟基的聚脂肪酯[Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2, x=1,2,3]. PMPA(OH)x2-树枝片(Dendron)段周边的羟基数目分别是2, 4和8. 通过1H NMR, 13C NMR, FTIR和基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)(或场解析电离质谱)技术表征了Gx-PBE-b-Gx-PMPA和Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2的结构. 同时, 采用变温FTIR光谱研究了在两亲嵌段树枝状分子中形成的氢键模式. 结果表明, 随着树枝片代数的增加, 两亲嵌段树枝状分子内趋向于形成作用较弱的分子内氢键, 说明形成3代两亲嵌段树枝状分子的三维结构削弱了羟基形成分子间氢键的能力.     

基于分子表面静电势参数研究多环芳烃化合物的定量结构-性质关系

对一系列多环芳烃分子进行了HF/6-31G^*水平上的结构优化,在优化结构上进行了分子静电势及其导出参数的计算.运用多元线性回归方法对多环芳烃的沸点、色谱保留指数、水溶性、正辛醇/水分配系数、正辛醇/空气分配系数、土壤吸附性、亨利系数以及生物富集因子等理化性质与分子的结构参数进行了关联.结果表明:分子空间和表面最负的静电势(V_min和V_s,min)、分子表面正的静电势和负的静电势的求和(∑V_s⁺和∑V_s^-)、表面静电势的平衡参数(ν)加上分子的体积可以很好地用于表达多环芳烃分子理化性质与其分子结构间的定量关系.     

Gemini型两亲分子超分子组装研究进展

综述了国内外对Gemini型两亲分子在超分子组装方面的研究进展。总结了Gemini分子的体相组装、界面组装以及近几年应用领域的研究进展;着重介绍了基因传递、纳米材料模板、降解剂、药物缓释以及胶凝剂的制备等方面的应用进展;对相关研究领域的主要研究成果做了一些探讨和分析;为更加深入探索和研究Gemini型两亲分子的超分子组装提供参考信息。     

疏水亲脂作用驱动的有机分子的簇集和自卷

疏水亲脂相互作用(HLI)是一种重要的分子间弱作用力,本文主要介绍了HLI驱动下的有机分子分子的簇集和自卷的研究进展,作者实验室发展的一些新的概念、影响有机分子簇集和自卷的各种因素和运用这些概念对一些疾病产生原因的解释。     

单氮杂冠醚的合成及性质研究(Ⅱ)──两亲分子的合成及在水溶液中的自组织行为

以酰氯或酸酐与N-(3′-氨苯基)氮杂冠醚反应合成了一系列含长脂链基团的单氮杂冠醚两亲分子。电镜观测结果表明:系列两亲分子在稀溶液中均能自组织稳定的以双分子膜为基本结构的囊泡,其大小为30～150nm,泡壁厚度为5～25nm;并用UV-Vis和微量差示扫描量热研究了双分子膜中分子的聚集态和相变过程。     

双头基两亲分子研究进展

本文介绍了双头基两亲分子的结构特征与性质, 概述了由双头基两亲分子在气液界面形成的单分子膜以及在体相中形成的囊泡的特征, 并介绍了这类两亲分子在催化、生物矿化、药物缓释、膜破解以及纳米材料等方面的应用研究。对其研究前景进行了展望。     

两亲聚合物表面的反相气相色谱分析

采用反相气相色谱探针技术研究了苯乙烯－氧乙烯－苯乙烯三嵌段两亲聚合物的表面物理化学性质。包括表面吸附热力学函数,表面能的色散分量以及表面分子链与探针的分子间相互作用,。探讨了共聚物中亲油性链段聚苯乙烯（PS）和亲水性链段聚氧乙烯（PEO）的组成比例与其表面性质的关系。结果表明共聚物表面组成中随PEO含量的增加,其表面能增大,表面分子链与探针分子的相互作用增强,表面吸附能力也增强。     

超两亲分子:可控组装与解组装

与基于共价键的两亲性分子相对照,超两亲分子系指基于非共价键构筑的两亲分子.基于超分子体系的分子工程学的思想,本文总结了超两亲分子的各种类型,包括小分子型、聚合物型和响应性超两亲分子等,以及组装超两亲分子的各种推动力,如主客体相互作用、基于电荷转移作用和不同分子间的协同作用等.研究表明,超两亲分子的研究既可丰富传统的胶体界面化学,又为高级结构的可控组装提供了新的构筑基元,并为制备功能超分子材料开拓了新的途径.     

气相色谱保留值与疏水亲脂参数的关系

]本文利用数理统计方法,研究了分子结构参数与气相色谱保留行为的关系,重点考察了疏水亲脂参数logP以及结合诱导效应指数F和分子连通性指数1X,对于极性和非极性物质色谱保留值的不同贡献。并通过对保留值的预测,证明了它们的密切相关性。     

荧光探针技术在两亲分子有序组合体研究中的应用

荧光技术具有灵敏度高、可测量参数丰富、扰动小、无破坏性等优点,因而在两亲分子有序组合体的研究方面得到极为广泛的应用。本文介绍了国内外利用各种荧光探针技术测定两亲分子有序组合体的微极性、微粘度、动力学过程、聚集数等微观信息,并对具有表面活性剂结构的荧光探针做了简要介绍,最后对基于荧光探针技术的两亲分子有序组合体的研究进行了展望。     

含席夫碱的噻吩两亲分子表面活性剂的合成

在氯化亚砜存在下,2,5-二甲酸噻吩与甲醇反应得到2,5-二甲酸甲酯噻吩(1),1与水合肼反应得对应的噻吩酰肼(2),2再与辛酮缩合得到含席夫碱的噻吩两亲分子表面活性剂,其结构经1H NMR,IR和元素分析确认。     

荧光探针技术在水溶液两亲分子有序组合体研究中的应用

总结了荧光探针技术在两亲分子有序组合体研究中的应用.在两亲分子有序组合体研究中,荧光技术的应用非常广泛.尤其是荧光探针技术的应用,为两亲分子有序组合体微观信息的获取提供了一个简单便利的渠道.根据荧光探针分子的荧光光谱,如最大发射波长、荧光强度及荧光寿命等参数,可以得到临界聚集浓度、微粘度、微极性等信息;根据探针的荧光猝灭,尤其是时间分辨荧光猝灭技术,可探测有序组合体的聚集数、聚集数变化相应的聚集体转化及表面电荷等信息.近年来发展起来的含荧光基团的两亲分子因其可以对聚集体微环境进行原位检测而引起了了广泛的关注.本文对上述几个方面的相关工作分别作了介绍.     

两亲分子聚集相的扫描隧道显微镜研究

用最近发展起来的局域探测手段－扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）及其相伴的方法如局域功函数等，对具有十分丰富局域结构的两亲分子和水的两系统的聚集相作了初步研究，以期为两亲分子研究及局域化学的发展添砖加瓦，结果表明由ＳＴＭ可以真实对反映出各种聚集相的不同形貌，而且加上局域功函数像还可以揭示两亲分子的头尾取向，这对有机分子系统的局域结构的研究有普遍意义。     

当表面活性剂遇到大环分子

近年来,表面和胶体化学与大环化学的结合引起了科学家的普遍关注。将多样的大环结构引入表面活性剂分子,不仅极大地丰富了表面活性剂分子的种类,还可以赋予其大环的主客体识别功能。由此所开发出的大环两亲和超两亲分子已在生物成像和药物递送中表现出很高的应用潜力。从传统表面活性剂到大环两亲和超两亲分子的发展、应用表明,不同领域的交叉融合对科学研究的发展是非常重要的。     

单氮杂冠醚的合成及性质研究（Ⅱ）：两亲分子的合成及在水…

以酰氯或酸酐与Ｎ－（３＇－氨苯基）氮杂冠醚反应合成了一系列含长脂链基团的单氮杂冠醚两亲分子，电镜观测结果表明：系列两亲分子在稀溶液中均能自组织稳定的以双分子膜为基本结构的囊光，其大小为３０－１５０ｎｍ，泡壁厚度为５－２５ｎｍ，并用ＵＶ－Ｖｉｓ和微量得差示扫描量热研究了双分子膜中分子的聚集态和相变过程。