多巴胺盐酸盐与茶碱的相互作用

采用电化学循环伏安法(CV)、密度泛函理论(DFT)、分子中的原子理论(QTAIM)和自然键轨道(NBO)分析研究了多巴胺盐酸盐(DH)与茶碱(TP)在水溶液和PBS缓冲溶液中的相互作用。混合体系中DH氧化还原电位的变化表明:DH与TP之间存在氢键作用。DFT与QTAIM分析结果表明:DH中酚羟基、氨基正离子、苯环及侧链上的氢原子可以与TP六元环上的羰基氧原子及五元环上的氮原子形成分子间氢键,其中DH酚羟基上的氢原子是主要的作用位点。NBO结果进一步证明了氢键作用的存在。     

多巴胺盐酸盐与肌醇的相互作用研究

使用电化学循环伏安法、密度泛函理论、分子中的原子理论和自然键轨道理论分析研究了多巴胺盐酸盐(DH)与肌醇的相互作用.结果表明:DH中酚羟基的氢原子和氧原子、-NH_3~+上氢原子以及支链上氢原子,可与肌醇中羟基的氢原子和氧原子、环上的氢原子形成分子间氢键.其中,DH酚羟基上的氢原子是二者作用的主要位点.     

多巴胺盐酸盐与二甲亚砜的相互作用研究

使用核磁共振技术、密度泛函理论(DFT)和分子中原子(AIM)理论,研究了多巴胺盐酸盐(DH)与二甲亚砜(DMSO)的相互作用。结果表明,DH中酚羟基和氨基正离子上的氢原子、苯环上位于酚羟基和侧链之间碳上的氢原子,甚至侧链上与苯环直接相连的亚甲基上的氢原子都可与DMSO中的氧原子形成分子间氢键。     

抗坏血酸与腺嘌呤和尿嘧啶的相互作用研究

使用循环伏安法、密度泛函理论及自然键轨道分析,分别研究了抗坏血酸与腺嘌呤、尿嘧啶的相互作用。两种混合体系在水溶液及PBS缓冲溶液中的电化学实验结果表明:腺嘌呤氨基上的氢原子、嘌呤环上的氮及氢原子,尿嘧啶羰基上的氧原子及氮上氢原子,均可与抗坏血酸烯二醇羟基上的氢原子及羰基上的氧原子形成氢键。氢键的形成,使抗坏血酸的电化学氧化过程难以进行。理论计算也进一步证明了上述混合体系中氢键作用的存在。     

热塑性淀粉中氢键及其对性能的影响

热塑性淀粉中的氢键对热塑性淀粉的性能有决定性的作用．本文利用红外光谱分析甘油或甲酰胺塑化热塑性淀粉中塑化剂和淀粉间的氢键形成情况,发现在淀粉中,与塑化剂形成氢键的主要是C-O-C基团中的氧原子和C-O-H基团中的氢原子;而且过量的塑化剂之间会形成氢键,减弱塑化剂与C-O-C中氧原子的氢键作用．与甘油相比,甲酰胺可以和淀粉形成更稳定的氢键．X-ray衍射研究了氢键对两种热塑性淀粉在不同湿度环境下的回生性能的影响．结果表明甲酰胺可以有效抑制淀粉回生．热动态力学分析(DMTA)研究发现,氢键使甲酰胺塑化热塑性淀粉的玻璃化转变温度更低．氢键使甲酰胺塑化热塑性淀粉强度和杨氏模量低,但伸长率和断裂能大．     

葡萄糖、肌醇与抗坏血酸的相互作用研究

利用电化学、密度泛函理论和分子中的原子理论,从微观角度研究了葡萄糖、肌醇与抗坏血酸的相互作用。两种混合体系在水溶液及磷酸盐缓冲溶液中的电化学结果表明,抗坏血酸中烯二醇羟基上的氢原子可与葡萄糖/肌醇羟基上的氧原子形成氢键,使得抗坏血酸的电氧化反应难以发生。量子化学计算进一步证明了上述两种混合体系中氢键的存在。     

取代基对1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

使用密度泛函理论B3LYP方法和二阶微扰理论MP2方法对由1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究, 探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性. 研究表明: 供电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)缩短, 氢键强度增强; 吸电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)伸长, 氢键强度减弱. 自然键轨道(NBO)分析表明: 供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加, 使氧原子的负电荷增加, 使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多; 吸电子基团则相反. 供电子基团使N－H…O＝C氢键中氧原子的孤对电子轨道n(O)对N－H的反键轨道σ^*(N－H)的二阶相互作用稳定化能增强, 吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱. 取代基对与其相近的N－H…O＝C氢键影响更大.     

用氢键连接形成的超分子晶体

通常的氢键发生在F、O、N原子上的氢原子与F、O、N之间,但在某些特殊情况下,C—H也具有形成氢键的能力,例如Cl3C—H与丙酮的氧原子或水的氧原子之间的氢键.炔基氢也具有形成氢键的能力.早在1989年,国际化学竞赛就出过一个实验题,测量丙酮与三氯甲烷形成氢键的热效应.     

抗坏血酸与脯氨酸的相互作用研究

使用循环伏安法研究了抗坏血酸与脯氨酸在水溶液和磷酸盐(PBS)缓冲溶液中的相互作用.电化学结果表明:抗坏血酸的羰基氧原子及烯二醇羟基上的氢原子可与脯氨酸亚氨基中的氢原子/氮原子、羧基上的氢原子/氧原子形成氢键,从而抑制了抗坏血酸电氧化反应的进行.量子化学计算进一步证实了上述结论.     

1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体与含氮化合物相互作用的理论研究

采用密度泛函理论方法研究了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体[Bmim]HSO_4与氮化物喹啉和吲哚分子的相互作用,并进行了NBO和AIM分析。[Bmim]HSO_4离子对最稳定结构表明,[HSO_4]~-阴离子中的氧原子与咪唑环中正电性较大的C14-H20之间有较强的氢键作用。在分子水平上,NBO和AIM分析证实了喹啉和吲哚分子与[Bmim]HSO_4的阴离子之间有较强的相互作用,其中,喹啉分子中的氮原子与阴离子[HSO_4]~-中氢原子之间的作用以及吲哚分子中N-H的氢原子与[HSO_4]~-中氧原子之间的作用是该离子液体能够有效脱除氮化物的主要动力。     

4-(4-吡啶基)嘧啶-2-磺酸钠与过渡金属组装的三维氢键网络结构

4-(4-吡啶基)嘧啶-2-磺酸钠(NaL²)与金属盐(M=Mn,Zn,Co,Fe)组装分别得到4个配合物,其分子式为[ML₂·4H₂O]·2H₂O。氢键在这些化合物的超分子结构中起了重要作用。4种配合物中磺酸基的氧原子没有螯合金属离子,而是作为氢键的受体,同时水分子作为氢键给体和受体起到双重作用。另外,在配合物2～4中,杂环上的碳原子也起到供体的作用与磺酸基的氧原子形成氢键。     

原位聚合法制备氨基安替比林分子烙印聚合物及分离特性的研究

以氨基安替比林为模板分子,采用原位聚合法制备了具有特定识别性能的棒状分子烙印聚合物。通过考察烙印分子的化学基团对分离的影响,以及离子作用和氢键作用在分离中的贡献,论证了分子烙印聚合物选择性专一的作用机理。结果表明,这种棒状聚合物对模板分子及其类似物有很好的分离能力。     

尿酸与水的氢键作用研究

尿酸与水的相互作用是进行尿酸和其他物质在水溶液中研究的基础。使用实验与理论计算相结合研究了二者在水溶液中的氢键作用及作用位点。结果表明其作用在本质上是弱氢键到中等强度氢键,且尿酸的主要作用位点为O11和H18。氢键作用的存在使尿酸的n→π~*跃迁吸收带发生蓝移,电化学氧化电位变大。     

精氨酸侧链和核酸碱基间离子氢键作用强度分析

采用MP2/6-31+G(d,p)方法优化得到了22个由精氨酸侧链与碱基尿嘧啶、 胸腺嘧啶、 胞嘧啶、 鸟嘌呤及腺嘌呤形成的氢键复合物的气相稳定结构, 使用包含BSSE校正的MP2/aug-cc-pVTZ方法计算得到了复合物的气相结合能, 通过MP2/6-31+G(d,p)方法和PCM模型优化得到了复合物的水相稳定结构, 采用MP2/aug-cc-pVTZ方法和PCM模型计算得到了复合物的水相结合能. 研究发现, 精氨酸侧链与碱基间的离子氢键作用强度与单体间电荷转移量、 氢键临界点电子密度及二阶作用稳定化能密切相关. 与中性氢键相比, 离子氢键作用具有更显著的共价作用成分. 研究还发现, 精氨酸侧链和碱基间形成的氢键复合物的稳定性次序可以通过氢键受体碱基分子上氧原子和氮原子的质子化反应焓变进行预测, 质子化反应焓变越负, 形成的氢键复合物越稳定.     

酰胺水化作用的富里埃红外光谱研究及其SCFPPP计算

本文用富里埃红外光谱仪研究了酰胺水化作用引起的红外光谱变化。用SCFPPP方法对五种酰胺进行了计算。含水酰胺的羰基伸缩振动频率向低波数的位移与酰胺和水分子间的氢键强度成正比。其氢键强度与羰基上氧原子的净电荷密度成正比,与酰胺分子的HOMO轨道能量成反比。     

A_aD_d型氢键流体的统计理论(V):球形微腔中的相平衡

利用密度泛函理论并结合改进的基本度量理论研究了球形微腔中AaDd型氢键流体的相态结构.首先,根据氢键流体在球腔中的吸附-脱附等温线以及相应的巨势等温线获得不同条件下氢键流体的相图.在此基础上,重点讨论了氢键作用、球腔尺寸以及腔壁与流体之间的相互作用等因素对氢键流体相平衡特征的影响.结果表明,流体层化转变和毛细凝聚的临界温度、临界密度和临界相区域等相态特征与这些因素密切相关.研究结果可为进一步揭示几何约束下氢键流体的相平衡及聚集态结构提供可能的理论线索.     

AaDd型氢键流体的统计理论（V）：球形微腔中的相平衡

利用密度泛函理论并结合改进的基本度量理论研究了球形微腔中AaDd型氢键流体的相态结构．首先,根据氢键流体在球腔中的吸附一脱附等温线以及相应的巨势等温线获得不同条件下氢键流体的相图．在此基础上,重点讨论了氢键作用、球腔尺寸以及腔壁与流体之间的相互作用等因素对氢键流体相平衡特征的影响．结果表明,流体层化转变和毛细凝聚的临界温度、临界密度和临界相区域等相态特征与这些因素密切相关．研究结果可为进一步揭示几何约束下氢键流体的相平衡及聚集态结构提供可能的理论线索．     

二水合氯精氨酸的构象变化

以X光衍射实验对二水合氯酸的晶体结构进行了研究,重点讨论了影响精氨酸构象变化的主要因素并比较了在不同阴离子存在条件下精氨酸构象的变化情况。该晶体为单斜晶系,P21/c,a=11.0490(18);b=8.4876(13);c=11.2261(17);β=91.386(2);°Z=4;Dx=1.443Mg.m-3。精氨酸分子以顺式和反式两种构象沿C轴方向交错排列而羧基氧原子和相邻分子中的α-氨基N-H以氢键相连,形成常见的“头尾”相连构型;分子中的结晶水参与氢键的形成,类似“盐桥”作用;氯离子参与电荷平衡并和精氨酸的N-H形成较强的氢键作用和静电吸引力。上述作用使得精氨酸分子晶体形成了三维氢键网状超分子结构。     

N,N-二甲基乙酰胺与醇分子间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311＋G*水平上对乙醇、丙醇、丁醇、戊醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的1∶1氢键复合物进行计算研究. 结果表明: 醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的复合物存在强的氢键, 表现为羰基氧原子的孤对电子与醇羟基反键σ轨道的相互作用. 振动分析显示, 分子间C＝O…H—O氢键的形成使C＝O和H—O伸缩振动频率明显红移. 溶剂对氢键产生较大的影响, 随着溶剂极性的增加, 复合物氢键有蓝移趋势.     

氢键桥联双核铜配合物磁耦合的密度泛函研究

在密度泛函理论的基础上,应用对称性破损方法研究了氢键桥联双核铜模型配合物的磁耦合行为以及磁耦合常数随O-O距离的变化趋势.计算结果表明,反铁磁耦合作用来源于Cu原子的d_x²-y²和氧原子的p_x或p_y磁轨道的部分重叠,而H原子不参与磁耦合作用.磁耦合常数J与O-O距离r之间存在指数关系,而不是线性关系.