双活性磺酸基蔗渣木聚糖对羟基苯甲酸酯的合成及活性模拟

以蔗渣木聚糖(BX)为主要原料、氨基三磺酸钠为酯化剂,在一步酯化合成磺酸基蔗渣木聚糖酯的基础上,利用磺酸基蔗渣木聚糖酯和对羟基苯甲酸进行二步酯化反应,合成了磺酸基蔗渣木聚糖对羟基苯甲酸酯,并考察了反应条件对酯化反应的影响,通过单因素实验确定了第二步酯化反应较佳的合成工艺条件.蔗渣木聚糖酯化改性前后的样品分别用FT-IR,DG-DTG和XRD进行了表征,并对该双酯化衍生物的分子进行了优化与活性模拟.结果表明:FT-IR证明双酯化产物含有磺酸基团和对羟基苯甲酸酯基团,TG-DTG分析表明该双酯化衍生物的热稳定性提高,XRD说明发生双酯化改性后分子排列的规整性提高,结晶度增加;活性模拟实现了磺酸基蔗渣木聚糖对羟基苯甲酸酯与艾滋病毒的对接.     

β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的合成反应动力学与分子模拟

根据蔗渣木聚糖β-(1→4)-D-木聚糖与乙酐的酯化反应机理,研究了对甲苯磺酸(PTSA)催化β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的合成反应动力学与分子模拟.讨论了反应温度、催化剂用量及乙酸与乙酐配比等因素对反应过程的影响.研究结果表明,反应温度升高,反应速度显著加快;催化剂用量加大,反应速率常数逐步提高;而乙酸与乙酐配比的改变对反应速率常数的影响不明显.通过积分反应速率方程,对该反应的实验数据进行动力学计算,得到对甲苯磺酸催化β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯合成的反应级数为二级,反应表观活化能E_a=33.11 kJ/mol.采用分子动力学模拟方法进行模拟计算,获得了β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的无定形结构与自由体积模型,为β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的抗HIV活性研究奠定了微观结构基础.     

三聚氰胺结构和热力学性质的密度泛函理论研究

采用Materials Studio 软件中的DMol~3模块对三聚氰胺的结构和性质进行了理论研究.得到了分子的几何构型、振动频率、各原子上的电荷分布、热力学、以及Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:三聚氰胺分子中的C原子易得电子,是亲核试剂进攻点,而胺基上的N原子因含孤对电子是亲电反应中心.     

羿喹啉及其衍生物的电子结构与缓蚀性能关系的研究

本文在30℃, 1.0mol.dm^-3 HCl溶液中用电化学方法测定了异喹啉及其羟基,羧基衍生物对Fe电极的缓蚀效率。并用HMO和CNDO/2方法计算了这些化合物的量子化学参数, 发现异喹啉及其衍生物分子中氮原子电荷和π净电荷越小, 缓蚀性能越好; 随着这些化合物异喹啉环中吡啶环上原子电荷之和的增大, 缓蚀性能提高; 吡啶环亲核前沿电荷与缓蚀效率有很好的线性关系, 提出了这类缓蚀剂分子可能呈平卧方式吸附于金属电极表面, 从而起缓蚀作用, 预测了五个新分子的缓蚀性能。     

羿喹啉及其衍生物的电子结构与缓蚀性能关系的研究

本文在30℃, 1.0mol.dm^-3 HCl溶液中用电化学方法测定了异喹啉及其羟基,羧基衍生物对Fe电极的缓蚀效率。并用HMO和CNDO/2方法计算了这些化合物的量子化学参数, 发现异喹啉及其衍生物分子中氮原子电荷和π净电荷越小, 缓蚀性能越好; 随着这些化合物异喹啉环中吡啶环上原子电荷之和的增大, 缓蚀性能提高; 吡啶环亲核前沿电荷与缓蚀效率有很好的线性关系, 提出了这类缓蚀剂分子可能呈平卧方式吸附于金属电极表面, 从而起缓蚀作用, 预测了五个新分子的缓蚀性能。     

木聚糖热解过程的分子动力学模拟

采用Hyperchem聚合物构建软件和半经验方法建立并优化木聚糖分子结构模型,得到木聚糖分子链的结构参数。基于Amber力场,采用周期性边界条件,在300~1 300 K,模拟研究了聚合度为9的木聚糖链热解过程。结果表明:当温度为550 K时,木聚糖分子链上的木糖苷键发生断裂,同时羟基脱落;当温度升高到650 K时,木聚糖吡喃环上的C—O键发生断裂,之后相应发生C—C键断裂。模拟得到木聚糖链热解的主要断裂基团,并分析了基团碎片可能对应的产物以及木聚糖主要裂解产物2-糠醛、乙醇醛、丙酮醇、二氧化碳、一氧化碳的生成机理。     

抚顺油页岩干酪根热解反应性分子动力学-量子力学模拟

采用MS（Materials Studio 2017）软件中Forcite模块,对自主构建的抚顺油页岩干酪根二维结构模型进行能量最小化分子动力学模拟,通过能量最优化过程得到干酪根初始优化结构。在此基础上进行分子动力学退火模拟,获得全局能量最优化构型,即油页岩干酪根分子三维结构模型。基于密度泛函理论的量子力学模拟方法,计算分析干酪根三维结构模型的动力学、键能、键级、电荷密度等参数,分析化学活性位点,探讨了干酪根热解微观化学演化机理,进而预测了反应性。     

蔗渣木聚糖磷酸酯的合成与表征

以蔗渣木聚糖为主要原料,正磷酸盐(NaH2PO4与Na2 HPO4)为酯化剂,尿素为催化剂,在湿法工艺下合成了蔗渣木聚糖磷酸酯.考察了酯化温度、酯化时间、蔗渣木聚糖与酯化剂和催化剂配比、pH等因素对取代度的影响,采用正交试验设计对合成条件进行优化,运用统计分析方法探讨了各因素影响的主次顺序和显著性,得到较佳的合成条件为...     

聚醚醚酮微结构及反应特性的量子化学研究

利用AM1对聚醚醚酮重复单元进行条件优化,得出了此分子的最优构型,明确了聚醚醚酮分子链的微观构象,并在此构象基础上进行量子化学计算,给出了健序、净电荷、前线轨道等信息,从理论上研究了聚醚醚酮的磺化反应及热分解反应的一些特性.     

某些含氧酸中原子净电荷与pK_a的关系

在量子化学从头算 (分别采用HF/STO 3G ,HF/STO 3G ,HF/ 3 2 1G和MP2 /STO 3G)水平下 ,对 11种含氧酸分子 (H2 O ,H2 O2 ,HNO2 ,HNO3 ,HClO ,HClO2 ,HClO3 ,HCO2 H ,CH3 CO2 H ,HBrO和HIO)进行几何构型全优化和电子结构计算 ,将获得的电子结构数据与 pKa 实验值进行逐步回归分析 ,结果发现含氧酸中羟基氢原子净电荷、含氧酸中与羟基氧相连非氢原子净电荷两项与 pKa 呈良好的二元线性关系 ,表明含氧酸中羟基氧所连原子的净电荷在决定含氧酸的酸性上起重要作用     

β-丙内酯的反应性分析

利用原子键电负性均衡方法研究了β丙内酯与不同亲核试剂的反应性.研究表明,Fukui函数不是决定反应选择性的唯一因素,而局域意义的软硬酸碱原理可用来理解此类反应性.     

ABEEM方法预测响应函数

在密度泛函理论和原子-键电负性均衡模型基础上,定义了与化学键有关的响应函数以及化学键区域的Fukui函数,建立了一套快速确定分子中各区域(包括原子区域和化学键区域)响应函数的新方法.对大量分子的响应函数的计算结果表明,该方法得到的响应函数可以较好地预测分子中各点的反应活性,并更加快捷省时,展示了原子-键电负性均衡模型的广阔应用前景.     

氢化可的松和表氢化可的松的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G和B3LYP/6-311G*方法优化了氢化可的松和表氢化可的松的几何结构,利用优化的结构得到了氢化可的松和表氢化可的松的原子净电荷、总能量及前沿分子轨道组成.基于简谐振动分析求得了氢化可的松和表氢化可的松的红外光谱频率和强度,由统计热力学分析得到了热力学函数;进而确定了氢化可的松和...     

苯并咪唑类缓蚀剂缓蚀性能的理论评价

采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法, 对2-巯基苯并咪唑(A)、2-氨基苯并咪唑(B)、2-甲基苯并咪唑(C)和苯并咪唑(D)等四种缓蚀剂抑制HCl对碳钢腐蚀的性能进行理论评价, 并对其缓蚀机理进行分析. 全局活性指数的计算表明, 四种分子中, 2-巯基苯并咪唑分子具有最强的反应活性; 对于其他三种分子, Fukui指数和全电子密度分布指出, 2-氨基苯并咪唑具有两个亲电攻击中心, 可在金属表面形成双中心吸附, 其缓蚀性能应优于2-甲基苯并咪唑和苯并咪唑; 缓蚀剂分子与三层铁原子表面相互作用的分子动力学模拟进一步确认2-甲基苯并咪唑比苯并咪唑在金属表面吸附更稳定. 综合量子化学计算和分子动力学模拟的计算结果, 四种缓蚀剂分子缓蚀效率的顺序应为A>B>C>D, 缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合.     

蔗渣木聚糖磷酸酯-壳聚糖水凝胶的制备及其药物缓释作用

以蔗渣木聚糖磷酸酯和壳聚糖为主要原料,三聚磷酸钠为离子交联剂,制备了蔗渣木聚糖磷酸酯-壳聚糖水凝胶,并用SEM、IR表征了其结构。考察了影响制备及水凝胶粒子应用的因素,探讨了诸因素对水凝胶性能的影响。通过正交试验,分别得出两种方法制备水凝胶的优化条件:在pH=1.7的缓冲溶液中,蔗渣木聚糖磷酸酯浓度为0.10g/mL,壳聚糖浓度为0.04g/mL,三聚磷酸钠的浓度为0.20g/mL,成膜时间120min,用直接造粒法;在pH=6.8的缓冲溶液中,蔗渣木聚糖磷酸酯浓度为0.10g/mL,壳聚糖浓度为0.04g/mL,三聚磷酸钠浓度为0.20g/mL,成膜时间为90min,用间接造粒法。在优化制备条件下,通过模拟十二指肠缓冲溶液,得出在pH 4.8、三聚磷酸钠浓度为0.20mol/L时,水凝胶的载药量和药物释放行为较佳。     

三苯基丙烯腈衍生物的定量结构-活性关系研究

应用半经验量子化学AMl方法得到了24种三苯基丙烯腈衍生物的优势构象，利用AMl方法和分子图形学技术获得其电子结构、几何结构及拓扑结构参数，并将这些参数与三苯基丙烯腈衍生物对乳腺癌细胞(MCF-7)的生物活性相关联．结果表明，三苯基丙烯腈衍生物对MCF-7的活性与羟基指示数、分子表面积和B环上原子净电荷之和之间存在良好的多元线性相关性，成功地建立了三苯基丙烯腈衍生物的构效关系式．     

有机磷酸酯农药分子的电子结构和生物活性

本文用CNDO/2法计算了有机磷酸脂农药系列分子的电子结构。引入新参数CB值, 即磷原子的净电荷与最弱的酯键X=P-Y的总键级之比, 表征有机磷酸酯分子生物活性电子效应, 讨论了有机磷酸酯分子生物活性与电子结构的关系。     

蔗渣木聚糖丁香酸酯-g-AM/MMA/BA的合成与抗癌活性研究

以蔗渣木聚糖(BX)为主要原料,丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在水溶液中合成了蔗渣木聚糖共聚物BX-g-AM/MMA/BA;再以丁香酸为酯化剂,在N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)有机溶剂中进行酯化反应合成蔗渣木聚糖丁香酸酯-g-AM/MMA/BA(BE_SG3)。考察了合成工艺参数对其取代度(DS)的影响。结果表明:在m(催化剂)∶m(BX-g-AM/MMA/BA)=0.5∶2、m(丁香酸)∶m(BX-g-AM/MMA/BA)=0.95∶2、75℃下恒温反应9.5h时,产物蔗渣木聚糖丁香酸酯-g-AM/MMA/BA(BE_SG3)的DS为1.074。采用FTIR、~1H NMR、XRD、SEM和TG-DTG对BX和BE_SG3的结构进行了表征。通过分子动力学对BE_SG3与癌蛋白进行了对接活性模拟,并采用溴化噻唑蓝四氮唑(MTT)法对产物进行了抗癌活性测试,其对肺癌细胞的抑制率达33.47%。     

拓扑量子方法及其在含C＝O和N＝O化合物性能估算中的应用

综合量子化学与拓扑化学知识, 提出了构建Y＝O (Y表示C, N)键拓扑量子键邻接矩阵的方法. 利用该矩阵特征根和量子化学原理, 计算了表征分子轨道能量、原子电荷和键级等的拓扑量子参数. 将这些参数对含C＝O, N＝O基团的有机分子的紫外吸收能量、红外伸缩振动频率和醛酮C＝O上的亲核加成反应速率等性质进行定量结构-性质相关, 得到的模型均具有良好的估算能力.     

环多肽晶体的浮动电荷极化力场模拟

利用原子键电负性均衡结合分子力场方法(ABEEM/MM)对五种环多肽晶体进行了研究. 与传统力场相比, 该方法中的静电势包含了分子内和分子间的静电极化作用, 以及分子内电荷转移影响, 同时加入了化学键等非原子中心电荷位点, 合理地体现了分子中的电荷分布. 相对其他极化力场模型, 具有计算量较小的特点. 该模型下计算得到的环多肽分子单元相对实验测得的结构的原子位置、氢键长度和二面角的均方根偏差分别为0.009 nm、0.013 nm和5.16°, 能够很好地重复实验结果. 总体上, 其结果优于或相当于其他力场模型, 适用于对实际蛋白质体系的模拟和研究.