Gd^3＋离子在氨基多膦酸配合物溶液中的敏化发光研究

对Gd^3 离子与氨基多磷酸配体（乙二胺四亚甲基膦酸和氨三亚基膦酸）配合物溶液荧光的研究表明,在碱性溶液中2种配体可使Gd^3 离子的荧光强度分别增强9倍和7．4倍,比氨基多羧酸的荧光繁化作用要强得多。其激光和发射峰分别为274nm和310nm,与Gd^3 水合离子相应谱峰的位置相同。表明这种荧光增强来源于氨基多膦酸配体对Gd^3 强烈的配位作用所引起的f→f跃迁的部分解禁。由于Gd-氨基多膦酸配合物十分稳定,因此配合物溶液荧光强度基本不受其他共存阴阳离子的影响,在一定范围内受pH值变化的影响也很小。     

基于拉曼光谱的危险液体快速识别研究

快速准确识别不明危险液体在公共安全领域需求明显。拉曼光谱技术因具有快速、灵敏、可非接触式检测等优点,成为近年来此领域的研究热点。以沙林、梭曼、塔崩、维埃克斯、芥子气等化学毒剂,磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、甲基膦酸二甲酯、甲基膦酸二异丙酯等化学毒剂模拟剂,亚磷酸二甲酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、甲基膦酰氯乙酯、甲基膦酰二氯、甲基膦酰二氟、氯沙林、二乙胺基磷酰氯、2-二乙胺基乙硫醇、硫二甘醇、异丙醇、频呐基醇、甲基膦酸、甲基膦酸异丙酯、甲基膦酸频呐基酯等化学毒剂前体、中间产物、水解产物以及有毒工业化学品如邻二甲苯、间二甲苯、苯甲醚、氯代苯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸苄酯、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、1,1,1-三氯乙烷、正己烷、正丁醇、四氯化碳等和汽油、水等42种危险液体和常见溶剂为研究对象,使用配备785 nm激光器的便携式拉曼光谱仪,针对上述化合物建立了拉曼光谱检测方法,获得了高信噪比的散射光谱数据,对谱图特征进行了分析。采用线性判别分析（LDA）、二次判别分析（QDA）、k近邻（kNN）、朴素贝叶斯（NB）模型、分类决策树（CT）、支持向量机（SVM）6种模式识别算法对上述拉曼光谱数据进行识别归类。研究结果表明,支持向量机、线性判别分析模型具有100%的识别准确率,考虑到实际使用过程中非标准谱图、仪器条件以及外界环境改变等因素会对支持向量机识别结果产生影响,将线性判别分析模型确定为危险液体的快速识别方法。全部测试过程在1~2 min内即可完成且不损耗样品,成功实现水和危险品汽油与其他有毒液体的区分。该研究揭示了具有指纹谱特征的拉曼光谱结合模式识别算法可用于化合物的快速筛查,为及时发现通关夹带,保证物流安全以及化学恐怖事件应急处置等提供了技术支撑。     

Gd~(3+)离子在氨基多膦酸配合物溶液中的敏化发光研究

对 Gd3+离子与氨基多膦酸配体 (乙二胺四亚甲基膦酸和氨三亚甲基膦酸 )配合物溶液荧光的研究表明 ,在碱性溶液中 2种配体可使 Gd3+离子的荧光强度分别增强 9倍和 7.4倍 ,比氨基多羧酸的荧光敏化作用要强得多。其激发和发射峰分别在 2 74 nm和 310 nm,与 Gd3+水合离子相应谱峰的位置相同。表明这种荧光增强来源于氨基多膦酸配体对 Gd3+强烈的配位作用所引起的 f→ f跃迁的部分解禁。由于 Gd-氨基多膦酸配合物十分稳定 ,因此配合物溶液荧光强度基本不受其他共存阴阳离子的影响 ,在一定范围内受 p H值变化的影响也很小。     

拉曼光谱检测水中痕量甲基膦酸

基于化学增强理论,选取了银、镍和铁等过渡金属离子与甲基膦酸(MPA)分子进行络合,采用拉曼光谱技术对水相中微量的甲基膦酸进行检测。结果表示,银离子对于水相中甲基膦酸的拉曼增强效果最佳;并且添加银离子后并不影响其定性检测;进一步的条件优化实验表明,随着银离子添加量的增加,增强效果会先增大后减小,当CMPA∶CAg+=1∶1时增强效果达到最佳,检测下限为20pg。     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析（英文）

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

光谱法研究3H-吲哚季铵盐探针分子与牛血清底的相互作用

合成了一种新型的荧光探针分子2-(对-十二烷基氨基)苯基-3, 3-二甲基-5-乙酯基-3H-吲哚基-甲基-二-十六烷基碘化铵, 并运用荧光光谱探讨它与牛血清蛋白的作用. 结果表明, 探针分子与牛血清蛋白(BSA)的结合作用可使3H-吲哚的荧光强度增强, 而对蛋白质却具有猝灭性质, 其结合常数和结合位点数分别为Ka=1.995×105 dm3*mol-1和n=1.12.     

量化计算在预测NMR参数和固体催化剂酸性中的应用

本论文将量化计算和NMR实验方法相结合,研究了有机分子在分子筛孔道中的吸附以及分子筛H-MCM-22和重要烷基化催化剂BF₃/γ-Al₂O₃的酸结构和酸强度, 同时我们成功将组合量子化学ONIOM-GIAO方法用到大体系化学位移的计算.  (1) 将ONIOM-GIAO方法用来预测有机固体化合物和吸附在分子筛孔道中有机小分子的¹³C化学位移屏蔽张量. 以前该方法仅被用来研究小的体系,我们成功将其用于预测氨基酸分子和一系列被吸附有机分子的¹³C的化学位移. ONIOM-GIAO方法充分将氨基酸晶体(或分子筛骨架)的空间结构和静电势的影响考虑到活性中心化学位移的计算中,计算得到的¹³C化学位移与实验值符合得非常好.  (2) 分子筛中铝原子和Brǒnsted酸性质子的分布将直接影响到分子筛的催化反应活性. 我们利用ONIOM方法研究了铝原子在分子筛MCM-22骨架中的分布状态,结合探针分子(丙酮和三甲基膦氧)的固体NMR实验,确定了MCM-22分子筛的酸强度和酸分布,合理地解释该分子筛对某些催化反应所表现出的独特选择性.  (3) 结合固体NMR实验结果,用量化计算方法从原子分子水平揭示了重要烷基化催化剂BF₃/γ-Al₂O₃酸位形成机理,提出来了BF₃表面修饰γ-Al₂O₃后所产生Brǒnsted和Lewis酸性位的结构. 理论计算提出的酸性位的结构和酸强度特征完全符合NMR的实验结果.  (4) 量化计算表明当异丙醇与萘分子共吸附在丝光沸石孔道中,异丙醇呈现被分子筛Brǒnsted酸质子化的趋势. 这是由于萘分子大的共轭体系所表现出的强溶剂诱导效应,分散了异丙醇碳正离子的电荷,这是一种新的非极性溶剂所产生的诱导效应.     

氯铝酸离子液体的酸性及其催化烷基化反应研究

分别采用吡啶探针和乙腈探针红外光谱法研究了氯铝酸离子液体的酸性,结合固体酸表征方法,研究了离子液体的酸性对吡啶探针各振动模式的影响。发现当氯铝酸离子液体AlCl₃的摩尔分数x为0.4～0.5时,离子液体显弱Lewis酸性,强碱性吡啶探针分子能很好地表征离子液体的酸性,而弱碱性乙腈探针分子只适用于表征酸性较强的离子液体。考察了氯铝酸离子液体酸强度对苯与长链烯烃烷基化反应的影响,结果发现,AlCl₃的摩尔分数x≤ 0.5时,离子液体没有催化活性;x>0.55时,随着离子液体酸性的增强,烯烃转化率升高,但2位烷基苯选择性下降。结合离子液体的酸强度对烷基化反应机理进行初步分析认为具有催化活性的物质是强Lewis酸Al₂Cl-₇。     

Tb(Ⅲ)-EDTP-吡啶-2-甲酸三元体系的溶液荧光

Ｔｂ－乙二胺四亚甲基磷酸－吡啶－２－甲酸三元体系的溶液荧光呈典型的Ｔｂ（Ⅲ）离子的特征荧光,而激发峰位于３１０ｎｍ,为吡啶－２－甲酸的吸光区域,表明在溶液中形成了Ｔｂ－乙二胺四亚甲基膦酸－吡啶－２－甲酸三元配合物。该三元配合物的荧光在ｐＨ为６．０时最强,同时随吡啶－２－甲酸含量的增加而增加,但过量的乙二胺四亚甲基膦酸的加入不影响体系的荧光。     

Spectral editing based on selective excitation and Lee-Goldburg cross-polarization under magic angle spinning

We show that a Gaussian-shaped pulse can be used to excite selected ¹H signals in hydroxyapatite, monetite and H–Y zeolite loaded with trimethylphosphine oxide (TMPO). This selective excitation method can be incorporated into Lee-Goldburg (LG) cross-polarization to obtain useful spectral editing opportunity. This new strategy has been applied to identify the Brønsted and the Lewis acid sites in H–Y zeolite using TMPO as the probe molecule.     

S-烷基-O-(邻烷氧基羰基苯基)-硫(赶)代磷酰胺的NMR研究

本工作记录了六种通式为H₂N RS P=O-O-COOR'(R=Me,Et,i-Pr,n-Pr;R'=Me,Et,i-Pr)的有机磷农药的¹H、¹³C、³¹P NMR谱及¹³C,¹H异核化学位移相关谱。确定了各¹H、¹³C、³¹P的化学位移值和¹H-¹H、³¹P-¹H、³¹P-¹³C的偶合常数。讨论了核磁参数与分子结构和运动以及³¹P化学位移与生物活性之间的关系。     

NMR方法在煤炭分析中的应用进展

简要介绍了核磁共振（NMR）方法在煤炭组成及热解过程分析中的应用. 目前用于煤炭分析的NMR方法主要包括固体NMR和液体NMR. 从检测手段来看,以¹³C NMR和¹H NMR方法较多,¹⁵N NMR, ¹⁹F NMR和³¹P NMR也在煤炭的分析中发挥了重要作用. 其中用于区分和选择性检测不同官能团的NMR谱编辑方法的发展, 进一步推进了NMR在煤炭化工中的应用.     

P and N solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopic study of some monophospha-λ-azenes

³¹P Cross-polarization magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (CP-MAS NMR) spectra of eight monophospha-λ⁵-azenes were measured at room temperature. Three of these compounds, with 2-OH substituents, are in principle capable of taking part in the equilibrium process. However, only the open form, tautomer A, is found in the present study. ¹⁵N CP-MAS NMR spectra support the results. The most shielded component of the ³¹P chemical shift tensor lies in the direction of the P=N bond.     

Alzheimer''s disease histologically proven studied by MRI and MRS: Two cases

Two patients affected by severe Alzheimer's disease (AD) were investigated by MRI and image-guided ³¹P MRS. In one case, ¹H MRS was additionally performed. In both cases the diagnosis of AD was confirmed, post mortem, by the pathologist. The spectral parameters of the ³¹P MR spectra were estimated by fitting the ³¹P MR signals in the time domain. Our ³¹P MRS results suggest that it is possible to detect the membrane catabolism, as indexed with the level of PDE resonances visible in in vivo ³¹P MRS, at least in severe AD cases. The ¹H spectrum from AD brain showed a marked decrease of NAA signal respect to choline.     

Bacillus subtilis转录因子CtsR蛋白中clpC操纵子结合区域的NMR研究

革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）响应热刺激时,精氨酸激酶McsB磷酸化转录因子CtsR蛋白中clpC操纵子结合区域的Arg62（R）位点,使得CtsR与clpC操纵子解离,从而启动clpC相关基因的转录过程,以表达细菌应对热刺激所需的蛋白.本文以CtsR蛋白中结合clpC操纵子的区域（KRGGGG）为研究对象,通过对¹H NMR、¹H-¹H COSY、¹H-¹H TOCSY、¹H-¹⁵N HSQC和¹H-¹³C HSQC等谱图的综合分析,对其¹H、¹³C以及¹⁵N的化学位移进行归属,为该片段与clpC操纵子相互作用,以及精氨酸磷酸化调控机制的研究提供基础.     

高场磁共振成像1H/31P双调谐射频线圈研究进展

在众多可产生磁共振现象的原子核中,¹H核凭借其在生物体中含量高、磁共振信号强的优势,成为磁共振成像的主要研究对象．但其它杂核在生命科学相关研究中同样具有不可替代的独特性,如³¹P核广泛参与了生物体内的能量代谢过程,是非质子成像研究领域的重要内容．MRI向更高场强的发展使得杂核成像逐渐普及,其核心部件是高质量的¹H/³¹P双调谐射频线圈．本文总结了与¹H/³¹P双调谐射频线圈相关的研究与应用,展示了9.4 T下小鼠脑的质子磁共振成像及磁共振磷谱,并讨论了高场¹H/³¹P双调谐射频线圈的潜在应用价值．     

应用E.COSY型的13C-1H相关谱准确测定果糖-1,6-二磷酸根离子中异核31P-1H和31P-13C偶合常数

建议了一种E.COSY型的¹³C-¹H相关实验.在相应的¹³C-¹H相关谱中,³¹P核对¹³C,¹H核的被动偶合给出E.COSY型的谱峰裂分,可用于准确测定含磷化合物中的³¹P-¹H和³¹P-¹³C偶合常数及其相对符号.测定了果糖-1,6-二磷酸根离子的³¹P-¹H和³¹P-¹³C偶合常数。     

Kinetics of H→P cross-polarization in human trabecular bone

Bloch-decay and cross-polarization (CP) ³¹P nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of healthy human trabecular bone were acquired under magic-angle spinning (MAS) at 3 kHz. A single peak at 3.1 ppm was detected. Variable-contact time ¹H → ³¹P CP experiments revealed three signal components growing at various rates. The fast, moderate and slow components were assigned and assessed in P atom % to proton-rich (24%), hydroxyapatite (58%) and proton-deficient (18%) phosphate domains, respectively. Examination of CP kinetics is useful for the chemical characterization of bone tissue.     

Experimental and theoretical 31P and 77Se nuclear magnetic shielding tensors for bis(dineopentoxyphosphorothioyl) diselenide

An intergrown crystal of two phases of bis(dineopentoxyphosphorothioyl) diselenide 1 was investigated by goniometer ³¹P NMR. From the angular dependence of the chemical shift, the tensors of a triclinic and a monoclinic phase were determined. The principal values σ₁₁, σ₂₂, and σ₃₃ of the absolute nuclear magnetic shielding tensors for the triclinic phase are 134.1, 227.2, and 375.5 ppm and for the monoclinic phase are 132.4, 227.8, and 374.2 ppm, respectively. In both cases, the principal axis 3 of the ³¹P tensor is directed nearly along the P=S bond and the principal axis 2 is nearly perpendicular to the S=P—Se plane. Calculations of the ³¹P and ⁷⁷Se nuclear magnetic shielding tensors were performed for molecules of both phases of 1 and for model compounds by the sum-over-states density functional perturbation theory IGLO method. The rms distances between calculated and experimental ³¹P NMR icosahedral tensor values σ_j(j = 1,…,6) amount to 17–21 ppm. The calculated and experimental orientations of the ³¹P principal axes show a maximum difference of 5° and rms distances of 3.2 and 3.3°. For the principal value σ₃₃ of the selenium shielding tensor the agreement between calculated and experimental values is satisfactory, but the calculated values σ₁₁ and σ₂₂ are distinctly too small. Calculations for a model compound in which the methyl groups of the neopentoxy residue are substituted by protons lead practically to the same results.