He2F-体系的分子间相互作用势能面

使用高水平的从头算CCSD(T)/aug-cc-pVTZ方法, 经过Counterpoise校正, 计算了He2F-体系的分子间相互作用势能面. 在He2F-体系的相互作用势能面的最小值处, 发现了一个等腰三角形的稳定结构. 在这个结构中, He…F- 距离是 0.334 nm, He…He 的距离是 0.295 nm, ∠HeF-He 为 52.5°. 计算了此稳定结构的频率、相互作用能、二体相互作用能和三体相互作用能. 在CCSD(T)/d-aug-cc-pVTZ水平下, 相互作用能为-1.727 kJ/mol.     

磷酰化对丙氨酸与溶菌酶相互作用的影响

在电喷雾离子阱质谱图中发现丙氨酸不能和溶菌酶形成二聚体, 而磷酰化丙氨酸(DIPP-Ala)能和溶菌酶形成二聚体. 进一步研究发现丙氨酸及其他氨基酸磷酰化后, 自身形成二聚能力大大增强. 在Silicon Graplics图形工作站上采用SYBYL 6.8软件, 利用Tripos力场和分子力学方法研究了DIPP-Ala最低能量构象, 并用分子对接(DOCK)研究了二聚体的形成. 结果说明磷氧双键的存在增强了分子间的相互作用.     

MALDI-TOF质谱、电泳和透射电子显微镜技术研究魟鱼肝铁蛋白H和L亚基特性

小批量制备质谱纯魟鱼肝铁蛋白(liver ferritin of Dasyatis akajei, DALF),以透射电子显微镜术(TEM)测定DALF、蛋白壳和铁核的分子尺寸.SDS-PAGE技术指出,DALF由H 和L两种不同类型的亚基组成.采用肽质量指纹图谱(PMF)技术进一步佐证H和L亚基类型和同源性.氧化还原剂中性红、劳氏紫、甲基紫精和 pH 1.5酸度均无法削弱DALF的H-L和L-L亚基之间的相互作用强度、并解吸出L亚基离子,供MALDI-TOF质谱仪分析.通过增加激光强度和降低基质pH途径,可直接分析DALF的H和L亚基的分子量,指出DALF中H-L和L-L亚基之间的相互作用强度明显高于H-H亚基类型.     

盐水溶液中离子与丙氨酸极性基团间的作用对丙氨酸缔合的影响:密度泛函理论与分子动力学模拟

采用密度泛函理论和经典分子动力学模拟研究了盐水溶液中Na⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cl^-与丙氨酸分子间的相互作用对丙氨酸分子缔合的影响. 密度泛函理论的计算结果显示丙氨酸分子与Na⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cl^-之间的相互作用可增强其电荷分离. 经典分子动力学模拟结果显示在水溶液中两性离子形式的丙氨酸存在三种缔合结构.盐水溶液中, 阳离子、阴离子与丙氨酸间的相互作用均能一定程度上减弱丙氨酸分子的缔合. 但是阳离子与丙氨酸间的相互作用明显受离子水合作用的影响. 由于Cu²⁺水合作用较强, 虽在气相中Cu²⁺与丙氨酸分子之间相互作用明显比Na⁺强, 但是在水溶液中则情况刚好相反. 在ZnCl₂稀溶液中, Zn²⁺与丙氨酸间的相互作用被其第一水合壳层隔开. 但这种相互作用仍能明显影响丙氨酸分子的缔合, 这与Zn²⁺的水合壳层特征有关. 另外, 离子与丙氨酸之间的相互作用, 不仅会削弱丙氨酸的缔合, 也可导致丙氨酸分子间的缔合结构发生转变. 离子浓度也会影响其与丙氨酸分子间的缔合形式以及丙氨酸的缔合结构.     

丙氨酸及其二肽、三肽的对映体在手性气相色谱上的分离和热力学研究

丙氨酸Ala及二肽Ala-Ala和三肽Ala-Ala-Ala的三氟乙酰酐甲酯衍生物能在气相色谱手性固定相Chirasil-Val上被分别分离为2个、4个和8个对映体。立体异构体和手性固定相的立体选择相互作用既受到焓也受到熵的控制。每增加一个Ala单位,相互作用焓近似地增加一个常量。相互作用在溶质的全分子范围内进行,但以末端所起的作用最大。三肽Ala-Ala-Ala中DDD,LLL等对映体的流出次序和它们的焓值大小比较不相一致,DDD/LLL对的分离因子α随温度的增加反而增加,在更低的温度下观察到了这两个对映体的峰序颠倒现象,因此推断在一定条件下存在着相互作用熵起主导作用的可能性。     

规则星形高分子之间的相互作用势的自洽场研究

用自洽场理论方法计算了星形高分子之间的相互作用势, 并与标度理论的推测以及基于粒子的分子动力学模拟方法的结果进行了比较. 自洽场理论计算得到的星形高分子之间的二体相互作用势与标度理论推测的结果基本一致: 当两个星形高分子核心之间的距离小于其对应的等效软球的半径R时, 二体相互作用势U与星形高分子核心之间的距离d及官能度f之间的关系为U(d)∝-f 3/2 ln(d/R). 当星形高分子核心间距离较小, 相互作用势与星形高分子核心间距离的对数呈线性关系时, 三体相互作用为吸引作用, 但其强度约等于二体作用的10%. 因此, 以二体作用为基础的基于粒子的模拟方法是基本合理的.     

NTO二聚体分子间相互作用的理论研究

在DFT-B3LYP/6-311＋＋G**水平上求得NTO二聚体势能面上六种优化构型和电子结构. 经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正, 求得分子间最大相互作用能为－53.66 kJ/mol. 二子体系间的电荷转移很少. 由自然键轨道分析揭示了相互作用的本质. 对优化构型进行振动分析, 并基于统计热力学求得200.0～800.0 K温度范围从单体形成二聚体的热力学性质变化. 发现二聚主要由强氢键所贡献, 但结合能大小并不为氢键所完全决定. 二聚过程在较低温度或常温下能自发进行.     

Synthesis and Properties of D-Thymidylyl (3'→5')L-Thymidine (D/L-TpT)

Inrecentyearsmuchefforthasbeenspenttodevelopoligonucleotideanalogsashighlyselectivepharmaceuticalagentstoblockexpressionofdisease-associatedproteins'-'.andtheseefT'ortshaveresultedilltheapprovaloffomiversensodium(vitravene',"),thefirstantisensedrug,byFDAinAugust1998fortreatmentofAIDSpatientswithcytomegalovirus(CMV)-inducedretinitis6.However,thegreatpotentialofantisenseoligonucleotidesasantiviralandanticanceragentsiscompromisedbytheirnucleasesusceptibilityandlowcellmembranepermeability.L-D…     

Molecular weight dependence of crystal pattern transitions of poly(ethylene oxide)

Crystal patterns in ultrathin films of six poly(ethylene oxide) fractions with molecular weights from 25000 to 932000 g/mol were characterized within crystallization temperature range from 20 ℃ to 60 ℃.Labyrinthine,dendritic and faceted crystal patterns were observed in different temperature ranges,and then labyrinthine-to-dendritic and dendritic-tofaceted transition temperatures T L-D and T D-F were quantitatively identified.Their molecular weight dependences are T L-D(M w) = T L-D(∞) K L-D /M w,where T L-D(∞) = 38.2 ℃ and K L-D = 253000 ℃.g/mol and T D-F(M w) = T D-F(∞) K D-F /M w,where T D-F(∞) = 54.7 ℃ and K D-F = 27000 ℃.g/mol.Quasi two-dimensional blob models were proposed to provide empirical explanations of the molecular weight dependences.The labyrinthine-to-dendritic transition is attributed to a molecular diffusion process change from a local-diffusion to diffusion-limited-aggregation(DLA) and a polymer chain with M w ≈ 253000 g/mol within a blob can join crystals independently.The dendritic-to-faceted transition is attributed to a turnover of the pattern formation mechanism from DLA to crystallization control,and a polymer chain with a M w ≈ 27000 g/mol as an independent blob crosses to a depletion zone to join crystals.These molecular weight dependences reveal a macromolecular effect on the crystal pattern formation and selection of crystalline polymers.     

XH···HOCl···YH体系中氢键与卤键协同效应的理论研究

采用MP2方法在6-311++G(d,p)基组水平上对三分子体系XH…HOCl…YH(X=F,Cl,Br,OH;Y=F,Cl,Br,OH,NH2)中氢键和卤键之间的协同效应进行了研究。研究过程中计算了二体XH…HOCl中氢键,二体HOCl…YH中卤键和三体XH…HOCl…YH中氢键和卤键的键长、分子间的相互作用能以及它们的振动频率。发现和二体相比,三体中氢键和卤键的键长缩短,分子间的相互作用能增大,振动频率增大。再通过AIM分析,比较了二体、三体中氢键和卤键键鞍点处电子密度强弱的变化,结果电子密度在三体中明显增大,分析结果还显示氢键和卤键属于分子间弱相互作用的范畴,它们的静电作用和二体相比也有所增强。这些现象都表明三体中氢键和卤键之间存在正的协同效应。     

基于丙氨酸扫描与相互作用熵方法的PARP1与配体的结合自由能计算

PARP1蛋白是真核细胞DNA损伤修复的关键因子,也是近年来肿瘤治疗的新热靶标之一.本文运用本课题组发展的基于相互作用熵方法并结合MM/GBSA方法对蛋白-配体进行丙氨酸扫描,计算了10个抑制剂小分子与PARP1蛋白及与PARP1蛋白各残基间的相互作用结合自由能并由此获得总的结合自由能.计算结果表明,相比传统MM/GBSA方法,新的计算方法可以显著提高蛋白-配体结合自由能计算的精度,缩小与实验值的误差.     

吲哚并喹啉衍生物与G-四链体相互作用的分子模拟研究

G-四链体是富含鸟嘌呤碱基的DNA序列通过氢键相互作用形成的四链螺旋结构. 通过小分子化合物诱导与稳定端粒G-四链体从而抑制端粒酶活性是一种新的抗癌策略. 为了研究一系列吲哚并喹啉衍生物与端粒G-四链体的相互作用, 探究其相互作用模式, 从而为实现基于G-四链体结构的药物合理设计提供依据, 使用分子对接的方法构建了吲哚并喹啉衍生物与G-四链体复合物结构, 在此基础上进行分子动力学模拟, 并使用线性相互作用能(LIE)方法计算了化合物与G-四链体的结合自由能. 结果表明: 化合物与G-四链体的主要相互作用方式由氢键、静电与π-π堆积作用构成, 侧链末端基团类型和侧链的长短是影响相互作用强弱的重要因素. 通过LIE方法计算的结合自由能与实验结果基本吻合, 相关度达到r²＝0.79. 并且, 基于预测的结合模式, 总结了拥有更高活性的新型吲哚并喹啉衍生物应具有的几个结构特征.     

金属-半导体催化剂的研究Pt/SnO_2上氢的室温溢流

本工作研究了Pt/SnO_2与气体分子H_2、CO之间的相互作用.用溢流吸附反应确证室温下氢在Pt/SnO_2表面会发生一次溢流和二次溢流.溢流氢可改变Pt/SnO_2的电导甚至能改变担体阳离子的价态.     

金属-半导体催化剂的研究Pt/SnO2上氢的室温溢流

本工作研究了Pt/SnO_2与气体分子H_2、CO之间的相互作用. 用溢流吸附反应确证室温下氢在Pt/SnO_2表面会发生一次溢流和二次溢流. 溢流氢可改变Pt/SnO_2的电导甚至能改变担体阳离子的价态.     

葫芦[8]脲的环套环分子组装

以4,4'-联吡啶鎓、 2,6-萘二酚和2,7-萘二酚为基本结构单元, 设计合成了2种带有分子内给受体相互作用的大环化合物, 并采用紫外光谱和核磁共振等手段研究了其与葫芦[8]脲的键合行为. 研究结果表明, 在水溶液中大环的2,6-萘二酚和2,7-萘二酚与4,4'-联吡啶鎓之间存在分子内的电荷转移相互作用, 而葫芦[8]脲可以键合这2种大环化合物, 导致电荷转移吸收峰增强并红移, 表明葫芦[8]脲能增强这种分子内的电荷转移相互作用, 形成稳定的环套环分子组装体. 这种结构是基于葫芦[8]脲的新型拓扑结构.     

手性分子中的宇称破缺:D-和L-丙氨酸的变温中子结构研究

利用单晶的中子衍射研究295 K和60 K时丙氨酸对映体的结构特征以及由D到L构型转变的可能性.中子衍射数据揭示了变温过程中产生的晶格扭曲和的扭转. 通过分析宇称破缺能差EPV随二面角及扭角的变化,肯定了D-丙氨酸能量高于L-丙氨酸的结论.降温过程中D-和L-丙氨酸的弱氢键的行为的差异表明,可能是由于电弱相互作用宇称不守恒所引起.丙氨酸中子结构再次证实Cα－H…O氢键的存在.然而,比较295 K和60 K(高于和低于丙氨酸相变温度250 K)的中子衍射结构数据,表明并没有发生D型到L型的构型转化,这意味着Salam相变不是传统意义的结构相变.     

四氯化苯醌-二苯撑体系的光诱导电子转移研究

用从头算方法对四氯化苯醌-二苯撑体系分子间相互作用进行了理论计算研究.用MP2/6-31G^**方法,分别优化电子给体二苯撑,受体四氯化苯醌的稳定构型,用同样的方法优化配合物的层间距得到其最稳定构型,并计算了BSSE校正后的电子给受体配合物的稳定化能.用CIS/6-31++G^**方法,计算了给体、受体及配合物的电子激发态.理论计算验证了给体和受体间能形成稳定的电子给受体配合物,该配合物受光激发能直接产生电荷转移态.在球孔穴近似和点偶极近似下,对电荷转移吸收的理论计算结果进行了非平衡溶剂化能校正.经非平衡溶剂化能校正的电荷转移跃迁能与实验值符合较好.     

二维有机组装体的可控制备

二维有机组装体是一类具有特殊形貌和性质的有序结构, 有可能带来新功能和光电子领域的潜在应用, 但如何实现二维有机组装体的可控制备是尚待解决的问题. 针对这一问题, 我们通过对构筑基元的理性设计, 调控分子间的相互作用, 发展了三种可控制备二维有机组装体的新方法: (1)利用疏水有机阴离子作为Bola型两亲分子的抗衡离子, 能够削弱亲水头基间的静电排斥作用, 从而诱导两亲分子的组装结构从一维向二维转变; (2)基于非共价键形成超两亲分子, 通过设计和控制超两亲分子的拓扑结构, 简便有效地实现二维组装体的制备; (3)通过共价修饰或引入新的非共价键, 以限制三维结构在某一方向上的生长, 从而降低三维结构的维度, 也能实现二维组装体的可控制备. 未来, 上述研究有望进一步拓展, 并实现功能二维有机组装体的构筑.     

2,9-二甲基-1,10-菲咯啉的dl-丙氨酸衍生物的合成表征及其镧(III)配合物与DNA作用光谱研究

以2,9-二甲基-1,10-菲咯啉为初始原料,合成了2,9-二甲基-1,10-菲咯啉的dl-丙氨酸衍生物:1,10-菲咯啉-2,9-二亚甲基亚氨基-(2,2'-二甲基)二乙酸(L).该配体经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱表征.在25±0.1℃、I=0.1mol·dm-3NaNO3的条件下,用pH电位滴定法测定了该配体的质子化常数及其与 La(III)的配合物的稳定常数.通过电子光谱研究了La(III)的配合物与小牛胸腺DNA的相互作用.用溴化乙锭作为荧光探针研究了La(III)-L配合物与小牛胸腺DNA的相互作用的过程.作为对比,也研究了La(III)分别与 1,10-菲咯啉(Phen)、dl-丙氨酸(Ala)的配合物与小牛胸腺DNA的相互作用.结果表明La(III)-L配合物与小牛胸腺DNA作用既有共价键合,又有插入作用.     

CaCl2在甘氨酸+水和丙氨酸+水混合溶剂中的活度系数

利用离子选择性电极(ISE)测定了298.15 K时CaCl2在甘氨酸+水和丙氨酸+水混合溶剂中的活度系数. CaCl2的质量摩尔浓度变化范围为0.01～0.20 mol/kg, 氨基酸的质量摩尔浓度变化范围为0.10～0.40 mol/kg. 用Debye-Hückel扩展方程和Pitzer方程进行理论计算得到的活度系数基本一致. 依据McMillan-Mayer理论, 计算了CaCl2从纯水到氨基酸水溶液的标准转移Gibbs自由能, 利用最小二乘法拟合求得了对相互作用参数(gEA)和盐效应常数(ks). 讨论了这两种氨基酸的加入对CaCl2的活度系数、热力学稳定性及盐效应常数的影响.