化学反应过渡态的计算方法

化学反应过渡态结构对化学反应机理的研究有重要作用, 但实验上无法直接得到。近年来发展了一些量子化学和分子力学方法, 可以从理论上计算出过渡态结构, 本文对这些计算方法进行了详细介绍。     

聚氨酯(PU)/聚乙烯醇(PVA)共混体系的有关性能及其模型研究

本文研究了聚氨酯(PU)-聚乙烯醇(PVA)共混体系的动态力学性质、相逆转现象和透气性能.发现当PVA重量含量为30-50％时,共混体系发生了连续相与分散相的逆转.进一步,通过力学模型描述了该共混体系的模量-组成关系、动态力学温度谱以及透气系数与PVA含量的关系曲线.所有实验数据都落在理论预测的范围内,并分别与改进的Kerner模型和组合Kerner模型相符合.     

分子力学计算的参数化过程

介绍了如何通过设计模型分子构造参数的方法和过程：首先设计模型分子；在平衡位置附近选择几个点，对模型分子进行分子力学和量子化学的计算；计算出量子化学能量Eqm和分子力学能量Emm的差值；然后对结构参数（健长，键角，二面角）和能量差值进行拟合，得拟合曲线的方程，从方程的系数可求出参数．文章给出了一些实例．     

分子力学计算中的分形现象

在分子力学计算中,归属各稳定或亚稳构象的点在构象空间混杂分布,可形成分形结构.计算表明,(1)此分形结构有两个层次:在无镜面对称性吸引子周围,归属该吸引子及其镜面对映体的点相混杂形成第1层次分形结构,在各吸引区边界上,归属各吸引子的点混杂,形成第2层次分形结构.(2)分子力学参数对吸引区结构及大小有很大影响.上述结果可能为解决分子势能面上多能量极小点问题提供帮助.     

两相聚合物共混体系的相逆转及其力学模型的研究——Ⅰ.模量与组成关系

本文从连续相变理论的角度,提出一个与共混组成相关的权重因子,应用对数加和规则,建立了能预测共混体系相逆转的力学模型,该模型对于描述共混体系的模量与组成关系具有良好的准确性和普适性。     

分子力学的基本原理

本文从基本思想、研究方法入手系统地介绍了分子力学这一结构化学研究的理论工具,并就分子力学计算过程中的有关问题进行了讨论.     

原子团簇P10模型的理论计算

用分子图形学方法设计出26种P10模型,并对其进行了分子力学、PM3半经验量子化学和Hartree-Fock从头算优化。在P10原子团簇模型设计中,磷原子采用一、二、三或四配位。大部分P10的模型是在P9+和P8的模型上分别增加1、2个原子生成的。这些模型包括15种在势能面上局域极小点和11种鞍点（或过渡态）。从模型优化后的能量比较可知,2个四面体P4与1个P2通过4个单键连接的桥式结构最稳定。从最稳定楔状P8可以派生多种构型,其中有一种的能量也相当低。由正四面体P4和楔状P8派生出的结构具有能量优势,它们是构造大分子磷原子团簇的重要的结构基元。在模型几何优化中,得到了带有2个一配位原子的特殊结构,它含有2个三键（1.95A）。     

数智物联岩石力学背包实验室的自主创新

简要阐述了岩石力学试验装备的发展历史,介绍数智物联岩石力学背包实验室自主创新历程,重点总结了该设备相较于传统设备存在的优势.数智物联岩石力学背包实验室能够大幅度提升工作效率与信息化水平,工作现场更具便捷化和智能化.背包实验室的新理念,为实际工程提供新思路,相较传统试验更节约时间成本、人员成本、材料成本,是工程仪器未来的...     

两相聚合物共混体系的相逆转及其力学模型的研究——Ⅱ.动态粘弹响应

本文应用力学模型的方法,建立了能描述两相聚合物共混体系动态粘弹响应的理论方程。应用所建立的方程可以从理论上预测任一共混组成下的动态粘弹响应,从而为研究两相聚合物共混体系的动态力学性质以及分子松弛特征提供了有效的方法。     

中英成立非连续介质力学联合实验室

中国科学院和英国斯旺西大学近日在北京成立力学联合实验室,旨在深入研究力学工程灾害防治等课题。中科院力学研究所所长樊菁研究员与英国斯旺西大学工程学院院长贾维尔路博奈特教授签署了关于组建“非连续介质力学及其工程灾害联合实验室”的协议。樊菁说,联合实验室将主要围绕非连续介质力学及其工程灾害防治等研究方向开展工作,充分发挥双方在软件开发、现场数据监测等方面的优势,提高工程灾害预警的可靠度,并为提升世界防灾、减灾水平,推进非连续介质力学的发展做出贡献。     

CH自由基和NO~2反应研究: I. 反应的热力学计算

探讨了CH自由基与NO~2反应的可能路径,通过计算确定了反应物,产物和稳定中间体的电子状态和平衡构型,并运用Gaussian-3方法和MRCISD方法对可能的反应路径进行了热力学计算。在多数情况下与实验值符合较好。对于个别与理论计算差别较大的实验值进行了评述。     

CH自由基和NO~2反应研究: I. 反应的热力学计算

探讨了CH自由基与NO~2反应的可能路径,通过计算确定了反应物,产物和稳定中间体的电子状态和平衡构型,并运用Gaussian-3方法和MRCISD方法对可能的反应路径进行了热力学计算。在多数情况下与实验值符合较好。对于个别与理论计算差别较大的实验值进行了评述。     

《高分子物理》教学中“力学损耗”的讲解

"力学损耗"是介绍聚合物黏弹性中重要的概念。教材在对它进行推导计算时省去了一些说明,导致同学们对这部分的理解比较困难。为了达到更好的教学效果,作者把周期应力作用下的应变分成理想弹性形变和理想黏性流动两部分,推导了一个形变周期内的能量损耗以及任意时刻的能量储存;弄清了"为什么在1/4周期时,系统具有最大的能量储存",并得到了力学损耗的公式。实践表明,用这种方式推导,绝大多数同学都能接受并很好的理解力学损耗这部分内容。     

聚合物表面的纳米力学研究

综述了近些年才开展的采用原子力显微技术,在聚合物表面进行纳米力学测量的实验方法和基本理论的进展,内容包括分子链的纳米强度测量,纳米力学各向异性的表征,表面分子间的纳米相互作用,表面形貌的纳米测量以及表面微区的纳米粘弹性研究。     

乙酰丙酮和1-萘甲酸甲酯加成物C_(17)H_(18)O_4的晶体结构和分子力学计算

[2 2]环加成反应在有机合成中具有重要应用价值,其反应机理研究早已受到重视.现在β-二酮类的烯醇光环加成(即de Mayo反应)研究已从链烯扩展到芳核。乙酰丙酮和1-萘甲酸甲酯的光环加成的机理研究表明,这个反应不是一步完成的。光谱和~1H NMR数据基本确定中间体(1)的构型,但无法指定它的最终产物结构。X光单晶结构分析证明产物为具有张力的特殊碳架结构(2),而分子力学计算证明另一可能结构(3)具有更高的立体能。现在全面报导晶体结构和分子力学分析结果,从而揭示反应的全过程。     

乙酰丙酮光二聚产物C10H16O4的晶体结构和分子力学计算

α,β-不饱和羰基化合物与共轭烯烃的光聚合是一类饶有兴趣的反应,通常认为是一激发态分子与一基态分子发生[2 2]加成.在考察乙酰丙酮的光聚合反应产物的谱学数据时,发现产物可能系结构(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ)或(Ⅳ)中的一种但难以作出唯一的指定。这与我们研究乙酰丙酮和1-萘甲酸甲酯的光环加成产物结构所遇到的问题相似。为全面了解乙酰丙酮光二聚反应,本文报导X射线单晶结构分析和分子力学能量优化的结果,讨论了其可能的反应途径。     

18-冠醚-6及其碱金属离子配合物的原子电荷及构象能的分子力学研究

本文推导了电负性电荷与静电势电荷的关系, 并把电负性电荷用于分子力学计算。我们的推导和计算结果表明, 电负性电荷也能很好的反映分子中的静电相互作用, 并用于分子力学计算, 从而我们为用电负性作为分子力学力场参数提供了理论根据。     

酰基吡唑啉酮化合物的计算、合成和抑菌活性

利用Sybyl 6.3软件包中的分子力学程序对2个4-酰基-2-吡唑啉-5-酮类化合物分子进行了系统研究,得到了它们的最低能量构象,发现它们具有适宜的配位环境,可能是一类新型的三齿配体。 合成和表征了1-苯基-3-甲基-4-(邻-甲酰基苯甲酸)-2-吡唑啉-5-酮 和1-苯基-3-甲基-4-(顺-乙酰基丁烯酸)-2-吡唑啉-5-酮化合物。 抑菌活性测定结果表明它们对革兰氏阳性和阴性菌均有较好的抑制作用,为进一步研究其配合物的生理活性提供了参考依据。     

头颈部组织样品微尺度力学的原子力显微镜检测

肿瘤及微环境的力学性质改变是肿瘤发生、发展的基本生物学特征之一,其中,刚度是重要的参数。本文利用原子力显微镜对头颈部的组织样品进行了微区力学研究,并将采集的组织刚度信息,转换成刚度分布图,尝试采用刚度分布图中软硬过渡界面曲率对样品的力学特性进行分析,建立了头颈部组织原位力学特性的分析方法,有望为头颈部良恶性病变提供一个诊断研究的新方法与新思路,以弥补病理学检查中存在的缺乏定量标准和样品制备周期长等不足。     

拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链的力学行为

采用拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics,SMD)研究一端固定的聚乙烯单链(singlepolyethylene chain)在被拉伸过程中的力学性质.在拉伸过程中发现平均拉力〈f〉受拉伸速度v的影响,当v<0.05 nm/ps时,〈f〉在250 pN附近会出现一个拉力平台.聚乙烯单链各部分的形状因子在拉伸过程中表现出一定的规律性,总是头部和尾部的形状因子〈δh〉、〈tδ〉先增加然后才是中间部分〈δm〉增加.如果按顺序再释放被拉开的聚乙烯单链,就会出现力学回滞现象,这与Kellermayer等的力学回滞曲线实验是一致的.力学回滞曲线面积表示耗散能〈Ed〉,与速度v满足方程〈Ed〉=a+b×e-cv,而且在v<0.005 nm/ps和v>0.005 nm/ps两个速度区域有不同的特性.〈Ed〉在不同的分子热运动温度区域,也表现出不同的规律性,当温度T>220 K时,〈Ed〉随着温度T的升高而减小,这与Pegoretti等的实验一致,当T<220 K时〈Ed〉随着温度T的升高而增加.