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相似文献
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1.
运用密度泛函理论对三种由不同氨基酸组成的低聚肽进行结构优化,并对其平均结合能和振动红外光谱进行分析,三种低聚肽分别为甘氨酸低聚肽、甘-丙氨酸低聚肽和甘-色氨酸低聚肽.本文主要研究,在肽链骨架相同而侧链基团不同的情况下,低聚肽的物理化学性质变化.结果表明,随着氨基酸残基数量的增加,三种低聚肽的结构稳定性都会增强,同时三种低聚肽也存在着尺寸效应,即官能团的振动都存在红移和奇偶振荡现象.侧链基团的引入会对低聚肽骨架的几何结构产生影响,在肽链生长过程中,侧链基团空间位阻大的分子优先自组装.本研究对应用红外光谱测定肽链基团和合成低聚肽等方面有一定指导意义.  相似文献   

2.
李鑫  羊梦诗  叶志鹏  陈亮  徐灿  储修祥 《物理学报》2013,62(15):156103-156103
运用密度泛函理论, 在6-31 G(d) 基组水平上对甘氨酸色氨酸交替组成的六种寡肽链结构进行几何优化, 并进行了结合能和振动光谱地分析. 结果表明, 寡肽的生长利于结构的稳定性. 随着肽链的生长, 单一基团的振动存在蓝移或奇偶震荡现象; 同类官能团的耦合振动存在红移现象; 而肽链端部基团的振动频率基本不变. 这些丰富的频移现象和尺寸效应、耦合效应、诱导效应、奇偶效应等因素共同竞争有关. 该结果对应用红外光谱对寡肽链的残基数及长度地测量等工作有指导意义. 关键词: 寡肽链 红外光谱 耦合效应 尺寸效应  相似文献   

3.
运用密度泛函理论,在6-31G(d)基组水平上对甘氨酸直链寡肽进行几何优化,并对其几何结构、平均结合能、振动频率进行计算。结果表明,平均结合能随着肽链增加单调变化,并趋于稳定;寡肽链键长的分析发现,链向与径向方向上变化趋势相反,存在各向异性。红外光谱的分析发现,位于肽键上同一基团的伸缩振动与弯曲振动分别发生红移和蓝移,并存在各向异性。这些现象源于:准一维的纳米结构导致了键长的各向异性;相同基团之间的诱导效应、耦合效应及氢键等因素导致了振动频率的红移和蓝移等现象。我们得出结论:甘氨酸直链寡肽链的生长利于结构的稳定性,在能量上,推测出寡肽链有自组装生长的趋势;在寡肽链的生长过程中,通过构象和光谱的现象,推断其物理化学属性存在尺寸效应。肽链端部基团的物理化学属性非常稳定,基本不受寡肽链长度的影响。该结果对应用红外光谱测量寡肽链的残基数及长度、特殊功能寡肽链的制备等工作具有指导意义。  相似文献   

4.
二氧化氯氧化云杉木质素的光谱研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-visible)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)以及核磁共振(1H NMR)分析技术对云杉木质素被二氧化氯氧化前后的结构变化进行了研究.当木质素被二氧化氯氧化时,其骨架结构中的芳香环基团被有效地氧化开环.红外光谱显示木质素中的愈疮木基特征峰强度显著降低,紫丁香基苯基以及对羟基苯基特征吸收峰完全消失,在被氧化后的木质素中出现C=O共轭羰基伸缩振动特征峰.紫外光谱显示木质素在被氧化后位于280 nm处的紫外吸收显著降低.1H核磁共振波谱显示,木质素中连接在芳香环侧链的甲氧基数量被氧化后出现显著的降低,同时与苯环相连的脂肪族侧链在后也相应地减少.研究结果说明二氧化氯能有效地氧化木质素中的芳香环,并将其氧化为带有C=O基因的粘康酸及其酯类物质或带有醌型基团的物质.  相似文献   

5.
羊梦诗  李鑫  叶志鹏  陈亮  徐灿  储修祥 《物理学报》2013,62(23):236101-236101
运用密度泛函理论,对甘氨酸丙氨酸依次交替组成的13 条丝素寡肽链进行结构优化,并计算了平均结合能、偶极矩,绘出寡肽链的振动红外光谱. 计算结果发现,随着寡肽链的生长,平均结合能单调变化,典型官能团的红外特征峰均发生频移. 但官能团的伸缩振动和弯曲振动表现出相反的红移和蓝移趋势. 揭示出丝素氨基肽链的物理化学性质在生长过程存在尺寸效应及各向异性. 该现象源于同类官能团之间的耦合效应,以及分子内氢键作用对伸缩振动和弯曲振动具有不同的影响. 关键词: 寡肽 红外光谱 尺寸效应 奇偶效应  相似文献   

6.
红外光谱和拉曼光谱的联系和区别   总被引:1,自引:0,他引:1  
文章综述红外光谱和拉曼光谱的基本原理、产生条件,讨论二者之间的联系和区别:(1)红外光谱常用于研究极性基团的非对称振动;拉曼光谱常用于研究非极性基团与骨架的对称振动;(2)拉曼光谱一次可以同时覆盖40-4000cm-1波数的区间,可对有机物及无机物进行分析;(3)拉曼光谱可测水溶液,而红外光谱不适用于水溶液的测定;(4)拉曼光谱中既有红外光谱解析中的定性三要素还有去偏度ρ,通过测定ρ,可以确定分子的对称性.这两者在应用中互补,掌握和运用这两种光谱技术在分子定性、定量、分子结构及表面形态等研究方面具有一定的指导意义.  相似文献   

7.
玉米秸秆木质素氧化与改性的研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Visible)、核磁共振(1H NMR)以及热重TG分析技术对玉米秸秆木质素被二氧化氯氧化前后的结构变化及其与呋哺甲醇改性的产物进行了表征.红外光谱显示木质素骨架中的芳香环基团被有效氧化开环,在被氧化后的木质素中出现C=O共轭羰基伸缩振动特征峰.紫外光谱显示木质素在被氧化后位于280 nm处的紫外吸收显著降低.核磁共振波谱显示,木质素中连接在芳香环侧链的甲氧基数量被氧化后出现显著的降低.同时,呋喃甲醇的改性能有效增加木质素其芳香环侧链原子数.热重分析表明呋喃甲醇的改性反应能有效地改变木质素的热分解性质,生成具有热稳定性更好的木质素改性高聚物.  相似文献   

8.
采用直接缩聚的方法,通过调整氨基单体用量,合成出了系列带有不同氨基含量的聚芳醚酮砜(Am-PAEKS)聚合物,在聚合物侧链上进行后磺化接枝制备出了系列不同磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮砜(S-SPAEKS),并且通过调整磺酸基团含量来控制聚合物的磺化度.通过红外光谱(FTIR)和氢核磁谱(1HNMR),对所合成的单体及其聚合物的结构进行了表征,S-SPAEKS红外光谱在1 239和1 060 cm-1处出现了磺酸基团中O(=)S(=)O的特征吸收峰,氢核磁谱中1.64 ppm处出现了处于烷基链中间位置的两个氢(-CH2-CH2-)化学位移,证明得到了S-SPAEKS聚合物.经热失重分析发现,聚合物中磺酸基团的脱落温度都高于240℃,聚合物主链降解温度都高于450℃.研究表明,该系列聚合物具有良好的热性能,可以用作质子交换膜材料.  相似文献   

9.
(SiO2)nO2H4的红外振动光谱的理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用密度泛函理论,在6-31G(d)基组水平上,计算了纳米尺度的(SiO2)nO2H4链状、环状、笼状三种不同构型的红外振动光谱.对准一维的链状和环状结构,红外振动较强峰的频率随着长度的增加单调变化,显示了较强的尺寸依赖性;沿纳米线(环)轴向和垂直于轴向的振动模式,频率对尺寸的依赖关系相反,揭示了纳米材料的振动性质的各向异性.笼状结构由于构型的复杂性而使得其不具备准一维的特性,同时结构的对称性降低,红外振动模式数目增加.三种构型中二元环和硅羟基的振动以及笼状构型中硅氧四面体骨架的振动与实验上所观测到的振动峰相吻合.红外光谱方面的理论计算结果对实验合成的SiO2纳米材料的表征具有指导意义.  相似文献   

10.
采用共焦显微拉曼光谱进行肺正常组织与癌变组织的表面增强拉曼光谱测试,拉曼位移测试范围为300~1 700 cm-1.根据得到的肺正常和癌变组织的表面增强拉曼光谱,对比分析了两者的特点与差异.选取蛋白质主链构象中构象不灵敏的CH2弯曲振动在1 454 cm-1的谱线为内标,发现相比肺正常组织,癌变组织蛋白质主链中酰胺Ⅲ和酰胺Ⅰ谱带的有序构象明显减少,对α螺旋和无规则卷曲的损伤比较严重,β回折几乎消失,而骨架C-N,C-C伸缩振动却出现了与前2个谱带截然相反的状况,有序构象显著增加,蛋白质侧链构象变化与主链相比则相对复杂;DNA的骨架磷酸基团、脱氧核糖、磷酸-脱氧核糖和碱基的含量总体呈增加趋势; RNA的情况与DNA类似;磷脂的链内纵向有序性参数明显下降.  相似文献   

11.
王超  毛希安 《波谱学杂志》1996,13(5):443-446
d-葡萄糖与L-氨基酸缩合制得一类新型驱隔剂,本文报道5种N-(d-葡萄糖基)-L-氨基酸的1H NMR.当氨基酸侧链上有含羟基、巯基及苄基一类的富电荷基时,葡萄糖基上的质子都移向高场,这可能与这些基团的存在不利于N-取代氨基酸生成内盐有关.动物实验表明:与甘氨酸的衍生物比较,它们的驱镉性能也较优秀,本文推测,不利于生成内盐的基因也可能有助于发挥驱镉效应.  相似文献   

12.
A novel experiment is proposed to provide inter-residue sequential correlations among carbonyl spins in (13)C detected, protonless NMR experiments. The COCO-TOCSY experiment connects, in proteins, two carbonyls separated from each other by three, four or even five bonds. The quantitative analysis provides structural information on backbone dihedral angles phi as well as on the side chain dihedral angles of Asx and Glx residues. This is the first dihedral angle constraint that can be obtained via a protonless approach. About 75% of backbone carbonyls in Calbindin D(9K), a 75 amino acid dicalcium protein, could be sequentially connected via a COCO-TOCSY spectrum. 49 [Formula: see text] values were measured and related to backbone phi angles. Structural information can be extended to the side chain orientation of aminoacids containing carbonyl groups. Additionally, long range homonuclear coupling constants, (4)J(CC) and (5)J(CC), could be measured. This constitutes an unprecedented case for proteins of medium and small size.  相似文献   

13.
Two-dimensional 1H/13C polarization inversion spin exchange at the magic angle experiments were applied to single crystal samples of amino acids to demonstrate their potential utility on oriented samples of peptides and proteins. High resolution is achieved and structural information obtained on backbone and side chain sites from these spectra. A triple-resonance experiment that correlates the 1H-13Calpha dipolar coupling frequency with the chemical shift frequencies of the alpha-carbon, as well as the directly bonded amide 15N site, is also demonstrated. In this experiment the large 1H-13Calpha heteronuclear dipolar interaction provides an independent frequency dimension that significantly improves the resolution among overlapping 13C resonances of oriented polypeptides, while simultaneously providing measurements of the 13Calpha chemical shift, 1H-13C dipolar coupling, and 15N chemical shift frequencies and angular restraints for backbone structure determination.  相似文献   

14.
对比于氨基酸的红外分析法,太赫兹波的电子能量更低,可实现无损检测。氨基酸分子内原子振动、分子间氢键的作用、以及晶体中晶格的低频振动均处于太赫兹波段,使其在太赫兹波段具有吸收峰,且不同的氨基酸分子太赫兹吸收峰不同,故可用氨基酸在太赫兹波段的这种“指纹特性”实现氨基酸类物质的定性分析。量子化学分析方法可以应用量子力学的基本原理和方法,研究稳定和不稳定分子的结构、性能及其之间的关系,还可以针对分子与分子间的相互作用、相互碰撞及相互反应等问题进行研究。通过量子化学计算方法计算氨基酸分子的太赫兹吸收谱,可以为氨基酸分子的太赫兹吸收峰匹配分子振动模式,对氨基酸定性分析有一定参考性与指向性,并为实验获取的样品太赫兹时域光谱提供理论支撑,在实验获得太赫兹吸收谱的基础上进行量子化学计算,还能为实验结果进行验证。首先利用太赫兹时域光谱技术获取了谷氨酰胺、苏氨酸、组氨酸的太赫兹吸收谱,分别构建这三种氨基酸样品在实物中以两性离子形式存在的单分子构型,利用量子化学计算方法在完成结构优化后进行太赫兹吸收谱模拟计算。计算结果表明三种氨基酸单分子的太赫兹吸收谱计算结果与实验获取的太赫兹吸收谱差异较大,但在高频段吸收峰峰位基本吻合。通过GaussView分别查看了这三种氨基酸分子在太赫兹段内的吸收峰对应频率处的振转情况,发现在高频段内三种氨基酸分子官能团均只发生转动而未见振动,并且转动模式基本一致。通过对氨基酸官能团的太赫兹吸收谱进行量子化学计算,将官能团在高频段内吸收峰对应频率处的振转模式与三种氨基酸分子在该段内吸收峰对应频率处的振转模式做了对比。研究表明,在氨基酸单分子构型下由量子化学方法计算所得的太赫兹吸收谱中,高频段内计算得出的模拟吸收峰与实验获取的太赫兹吸收峰基本吻合;振转模式分析发现,谷氨酰胺、苏氨酸、组氨酸在太赫兹高频段内的氨基酸官能团振转模式相同,三种氨基酸分子在高频段内的吸收峰主要来源于氨基酸官能团。因此,结合量子化学计算与太赫兹吸收谱可以实现氨基酸类物质的定性分析。  相似文献   

15.
The work is devoted to a computational study of three types of cationic polymeric membranes in Li+-ionic form, in water and methanol environments, at various solvation levels. The studied membranes Nafion, IonClad, and M3 possess the perfluorinated backbone; however, various side chains were terminated with the functional groups of distinctly different ionic strength. The paper discusses the structural features of the membrane-solvent clusters as well as an influence of the side chain nature on the dissociation of the functional groups and the binding energy of the solvent molecules. Additionally, the paper compares the obtained results for Li+-Nafion membrane in water with the results published earlier for H+ and Na+ forms.  相似文献   

16.
Effects of alkyl side chains (R‐) on the electronic structural properties of aliphatic amino acids are investigated using quantum mechanical approaches. The carbon (C 1s) binding energy spectra of the aliphatic amino acids are derived from the C 1s spectrum of glycine (the parent spectrum) by the addition of spectral peaks, depending on the alkyl side chains, appearing in the lower energy region IP < 290 eV (where IP is the ionization potential). The two glycyl parent spectral peaks of the amide 291.0 eV [C(2)] and carboxylic 293.5 eV [C(1)] C atoms are shifted in the aliphatic amino acids owing to perturbations depending on the size and structure of the alkyl chains. The pattern of the N 1s and O 1s spectra in glycine is retained in the spectra of the other amino acids with small shifts to lower energy, again depending on the alkyl side chain. The Hirshfeld charge analyses confirm the observations. The alkyl effects on the valence binding energy spectra of the amino acids are concentrated in the middle valence energy region of 12–16 eV, and hence this energy region of 12–16 eV is considered as the `fingerprint' of the alkyl side chains. Selected valence orbitals, either inside or outside of the alkyl fingerprint region, are presented using both density distributions and orbital momentum distributions, in order to understand the chemical bonding of the amino acids. It is also observed that the HOMO–LUMO energy gaps of the aliphatic amino acids are reduced with the growth of the alkyl side chain.  相似文献   

17.
在生物体中氨基酸通常以水作为溶剂,是形成细胞的重要成分.在该环境下,分子间氢键的产生会对氨基酸分子与水分子的结构和性质产生影响.为了研究其在基态和激发态下的性质,本文利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对甘氨酸分子和H2O分子在基态和激发态下的分子间氢键的静电势、键长、自然键轨道(NBO)电荷、分子中的原子理论(AIM)分析、Wiberg键级b、红外(IR)光谱、空穴-电子轨道和基态与激发态之间的电子转移进行了理论研究.结果表明:分子间氢键的形成会导致分子结构的改变和红外光谱振动频率的移动.在激发态下,分子间氢键有不同程度的增强或减弱.该计算结果为氢键的形成和激发态下分子间氢键的研究提供理论依据.  相似文献   

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