丙三醇浓溶液Tg附近协同松弛的量热研究

利用差示扫描量热法测量了丙三醇水溶液Tg前后的比热容. 通过曲线拟合获得AGF模型参数. 研究结果表明, 该模型很好地预测了(Tg+20 K)以下体系的结构松弛时间. 协同重排活化能(Δμ')和协同重排域尺寸(z*)的分析结果表明, 只有选择比聚合物大得多的某一协同重排位形数, 用AGF方法得到的z*才具有物理意义. 作为材料常数的Δμ' 随体系水含量的增加而逐渐降低. 用Donth方法得到的丙三醇水溶液的协同重排域长度尺度(ξCRR)随着水含量的增加逐渐降低, 且其变化趋势可与Δμ'的分析结果相符. 但用AGF方法和Donth方法得到的协同重排域尺寸不能统一.     

1,2-丙二醇水溶液玻璃化转变与结构松弛

为了考察水含量对1, 2-丙二醇水溶液玻璃化转变和结构松弛参数的影响, 用差示扫描量热法(DSC), 测量了5种高浓度1, 2-丙二醇水溶液(60%、70%、80%、90%、100%, w)玻璃化转变区域的表观比热容. 用5种降温速率(1、2、5、10、20 K·min-1)和10 K·min-1的升温速率获得玻璃化转变的相关参数. 玻璃化转变温度分析结果表明, 虽然水含量增加能从总体上降低体系的玻璃化转变温度, 但与纯羟基类多元醇相比, 水对1, 2-丙二醇的增塑作用并不显著. 结构松弛活化能计算结果表明, 体系水含量的增加能明显降低结构松弛活化能. 脆度分析结果表明, 随着体系水含量增加, 动力学脆度逐渐降低, 但热力学脆度是先升高后降低, 在80%左右达到最大值. 结构松弛协同重排域计算结果表明, 当浓度由60%增加至100%时, 玻璃化转变特征长度由2.79 nm增加至3.57 nm.     

基于位形熵模型的山梨醇玻璃焓松弛的量热分析

利用DSC技术考察了无定形山梨醇体系的焓松弛行为, 在10 K•min^－1的升温速率下测定了经历不同降温速率(0.5～20 K•min^－1)的山梨醇在玻璃化转变(T_g)前后的比热容[c_p(T)]. 利用基于位形熵演变的焓松弛现象学模型(GR模型)模拟了实验数据. 不论是否假设松弛过程存在一个亚稳极限态, 模型参数均能很好地重现经历不同热历史体系的升温c_p(T)曲线. 在物理意义明确的模型参数组中, 除了非指数参数随降温速率的增加而增加外, 其余均不随热历史的变化而变化. 拟合较低降温速率下c_p(T)曲线获得的GR模型参数的预测力明显好于在较大降温速率下获得的结果. 由于松弛时间对拟合过程中选择的“固定参数”的取值很敏感, 因此模型能否预测体系的比热容不能看成确定松弛时间的唯一依据. 在利用GR模型分析无定形山梨醇体系的脆度时, 如果选择极限假想温度作为T_g, 会导致计算结果明显小于文献值.     

抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶与人血清白蛋白相互作用的热力学研究

在298.15 K下,根据本结合过程的假设和Langmuir结合理论, 用等温滴定微量热和圆二色谱分析法研究了抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-FU)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用. 研究结果表明, 蛋白质(HSA)与药物配体5-氟尿嘧啶的相互作用存在两类结合位点. 第一类结合, 结合位点数N＝71±0.1, 结合常数 K＝(1.46±0.016)×10⁵ L•mol^－1, 结合焓ΔH＝(39.61±0.220) kJ•mol^－1, 结合熵ΔS＝(231.68±0.025) J•mol^－1•K^－1, 结合自由能ΔG＝(－29.48±0.030) kJ•mol^－1. 结合过程为熵驱动过程, 疏水相互作用是过程的主要推动力;第二类结合, 结合位点数N＝140±0.2, 结合常数 K＝(1.49±0.032)×10⁵ L•mol^－1, 结合焓ΔH＝(－19.31±0.103) kJ•mol^－1, 结合熵ΔS＝(34.30±0.055) J•mol^－1•K^－1, 结合自由能ΔG＝(－29.53±0.041) kJ•mol^－1, 结合过程为焓-熵协同驱动过程, 氢键和静电相互作用是过程的主要推动力. 圆二色谱分析结果表明, 在两类结合过程中, 药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用致使蛋白质(HSA)二级结构单元的相对含量发生了变化.     

中性芳香族溶质在脂质体电动色谱中的热力学分配行为

脂质体电动色谱是一种理想的评价药物与生物膜相互作用的模型. 在288～323 K范围内测定了中性芳香族溶质在脂质体电动色谱中的分配系数, 通过三项式拟合Van't Hoff图获得了一系列的热力学参数, 研究了溶质在脂质体电动色谱中的热力学分配行为. 结果表明, 分配系数随体系温度的升高和苯环所带亚甲基数目的增加而增大. 从288到323 K, ΔH＞0, －TΔS＜0, ΔG＜0, 溶质在脂质体电动色谱中的分配过程为熵驱动过程. 从288到298 K, 脂质体电动色谱分配系统的ΔC_p为负值, 其表现行为与经典疏水作用一致. 从303到323 K, 脂质体电动色谱分配系统的ΔC_p为正值, 其表现行为与经典疏水作用不完全吻合. ΔH和ΔS呈线性关系, 该分配系统存在焓熵补偿.     

手性酞菁的合成及其绝对构型

在锂存在的条件下在正戊醇中回流环化四聚相应的光学活性的前驱体联二萘[2,1-e:1',2'-g][1,4]二羟基-5,6-邻苯二氰, 然后用醋酸酸化处理, 合成了一对对映的四个联二萘酚基团取代的手性自由酞菁四(联二萘[1,2-e:1',2'-g]-1,4-二羟基)[2,3-b;2',3'-k;2',3'-t;2'',3''-c']酞菁(1), 并利用一系列的光谱学方法以及元素分析表征了这种新型的手性酞菁化合物. 单晶X衍射分析确定了两种对映体的绝对构型, 从而阐明了自由酞菁(1)的手性分配.     

丙三醇水溶液玻璃结构松弛现象学研究

为了考察水含量对丙三醇水溶液玻璃体结构松弛行为的影响，利用差示扫描量热法(DSC)测量了五种高浓度丙三醇水溶液的玻璃化转变温度和玻璃化转变区域的比热容，利用TNM模型进行了结构松弛的现象学分析. 松弛时间的分析结果表明，水溶液玻璃中水含量越高，则松弛过程越快. TNM模型的计算结果表明，随着水含量的增加，玻璃体系的结构松弛活化能和非指数参数都有逐渐降低的趋势，而非线性参数和指前因子逐渐增加.     

可注射性骨组织工程支架材料不饱和聚磷酸酯的合成

以富马酸、1,2-丙二醇和三氯氧磷为起始原料,合成了主链重复结构单元中含不饱和双键的聚磷酸酯.FTIR及NMR研究表明.不饱和聚磷酸酯(UPPE)主链结构中含有富马酸二(1,2-丙二醇)酯(BPGF)的三种异构体.利用GPC研究了反应时间对聚合反应的影响,结果表明,延长反应时间有利于提高分子量,聚合物趋向于单分散性.反应18 h后,聚合物重均分子量达到5 956 g/mol,分散度为1.12.通过测定UPPE与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的交联温度曲线,确定交联反应最高温度为41.14-82.30℃,固化时间在1.95-10.28 m in之间.     

基于等温滴定量热法表征的红细胞凝集反应热动力学特性研究

采用等温滴定量热法研究植物凝集素(PHA)作用于20%家兔血红细胞(RBC)的凝集反应过程, 以生物热动力学参数表达凝集反应动力学特征. 结果表明, PHA与家兔血红细胞凝集反应的平衡常数K为3.24×10⁵ L•mol^－1, 反应焓变( )为－238.548 kJ•mol^－1, 反应自由能( )为－32.722 kJ•mol^－1, 反应熵变( )为－0.664 kJ•mol^－1•K^－1. 反应为放热反应(Q＞0), 可自发进行(ΔG＜0), 反应为焓驱动、熵减过程(ΔH＜0, ΔS＜0, |ΔH|＞|TΔS|), 由化学键合作用、氢键和范德华力推动, 反应体系最终处于稳定有序状态. 所建立的微量量热法可以客观表征凝集反应的热动力学过程, 也为其他抗原抗体类型反应的过程评价方法提供新的技术参考.     

1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐离子液体[C2mim][Val]的热化学

用中和法合成了氨基酸离子液体1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐([CB_2Bmim][Val]). 在298.15±0.01 K下, 利用恒温溶解反应热量计测定了不同含水量的[CB_2Bmim][Val]溶解成不同质量摩尔浓度溶液的溶解焓, ΔB_solBHB_mB (w), 借助标准加入法(SAM)和Archer方法得到了无水离子液体[CB_2Bmim][Val]的标准摩尔溶解焓, . 利用RB-II型精密转动弹热量计测定了该离子液体的燃烧热, 计算了其标准摩尔燃烧焓 和标准摩尔生成焓 |并结合该离子液体的标准摩尔溶解焓和乙基咪唑阳离子[CB_2Bmim]^＋在水溶液中的标准摩尔生成焓, 计算了[Val]P^－离子在水溶液中的标准摩尔生成焓. 利用RD496-III型热导式微量热量计测定了不同质量摩尔浓度[CB_2Bmim][Val]水溶液的稀释焓, 根据扩展的Debye-Hückel方程计算得到的相对表观摩尔焓P^φPL和根据Pitzer离子相互作用模型的计算值在实验误差范围内很好一致.     

Composition dependence of the Adam-Gibbs cooperative relaxation parameters in glycerol aqueous solutions

Cooperative relaxation of glycerol and its four aqueous solutions (60%, 70%, 80% and 90% by mass) has been investigated in terms of the nonlinear Adam-Gibbs (AG) enthalpy relaxation theory using differential scanning calorimetry (DSC). The AG parameters were obtained using curve-fitting method. The results indicated that the relaxation time of glycerol/water mixtures is water-sensitive. With the changing of water content, regular trend was found in both the equilibrium and the glassy state. The fitting results were used to estimate the microscopic parameters of the cooperative rearranging region (CRR), in particular the size of the CRR (z*) and the configurational state available to it (W*). The results showed that the W* recommended for polymers led to physically meaningless z* for glycerol and its aqueous solutions. Johari's method, which still based on the AG theory, yielded three to four molecules in the CRR. But the W* is anomalistically higher than those of polymers. With the changing of the water content, the size of CRR estimated using Donth formula seemed to be reasonable according to the analysis of the apparent activation energy (Δh*), the distribution parameter the of relaxation times (β). But it is difficult to reconcile the Adam-Gibbs’ z* with the results obtained using Donth's formula.     

Characterisation of structural relaxation phenomena in polymeric materials from thermal analysis investigations

Measurements have been performed on poly(ethylene terephthalate)glycol/montmorillonite nanocomposites with different filler contents using differential scanning calorimetry (DSC) and temperature modulated differential scanning calorimetry (TMDSC). According to the strong-fragile concept proposed by Angell, we have determined the values of the fragility index m. In a second time, we have calculated the average size of a cooperative rearranging region (CRR) z(T _g) at the glass transition according to the definition proposed by Solunov. However, z(T _g is a dimensionless quantity and then only allows a comparative study between different samples. To calculate the average number of monomer units by CRR noted N _α, we have used the method developed by Donth. The results show that the presence of montmorillonite in PET_g matrice implies modifications on structural relaxation phenomena. Furthermore, we have shown that z(T _g and N _α values have the same evolution in function of filler content.     

水在C12-EOx-C12•2Br/正己醇/正庚烷W/O微乳中的状态

以FT-IR方法研究了水/C₁₂-EO_x-C₁₂•2Br/正己醇/正庚烷形成的W/O微乳中水的状态. 结果表明, 其中的水存在4种状态, 分别为阳离子头基结合水、反离子结合水、类似本体的水以及束缚在微乳栅栏层中的水. 由解卷积技术分解FT-IR谱图, 进而获得每个表面活性剂分子对应于这4种状态水分子的数目n_N＋, n_Br-, n_b和n_f. 随着水含量(W₀)增加, n_b急剧增大, n_N＋少许上升, 而n_f和n_Br-维持不变, 这说明微乳水核逐渐长大, 且在所考察W₀范围内, 表面活性剂头基解离度保持不变.     

Cooperative rearranging region size determination by temperature modulated DSC in semi-crystalline poly(l-lactide acid)

Thermal analyzes have been performed on poly(l-lactide acid) (PLLA) annealed at 353 K for different durations in order to obtain a crystallinity degree varying between 0% and 42%. From temperature modulated differential scanning calorimetry investigations, we have calculated the average volume of a cooperative rearranging region (CRR) at the glass transition temperature , according to the method developed by Donth. The results show that the presence of crystalline phase in PLLA amorphous matrix implies modifications on structural relaxation phenomena, in particular on the average number of monomer units relaxing in the same time at the glass transition temperature.     

硝基芳烃对梨形四膜虫毒性的QSAR研究

用30种硝基芳烃化合物DFT-B3LYP/6-311G**全优化计算结构参数: 最高占有和最低未占分子轨道能级(E_HOMO和E_LUMO)、次最高占有和次最低未占分子轨道能级(E_NHOMO和E_NLUMO)、前线轨道能级差(ΔE＝E_LUMO－E_HOMO)、分子的总能量(E_T)、硝基和硝基碳上净电荷(Q_NO2和Q_C-NO2)、与卤素相连碳原子上的净电荷(Q_C-X)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V), 结合文献中的疏水性参数(log K_ow), 按取代基类型和数目分类进行其对梨形四膜虫急性毒性(－log IC₅₀)的定量构效关系(QSARs)研究. 结果表明, 前线轨道能级对硝基芳烃毒性作用有重要贡献, 硝基芳烃对梨形四膜虫的毒性作用主要以与生物分子发生电子转移等化学反应为主, 单硝基芳烃的毒性作用还与疏水性有关. 卤素的存在增加了硝基芳烃化合物的毒性, 卤素易被亲核取代. 对30种标题物作多元线性回归, 所得模型(－log IC₅₀＝18.037＋10.446Q_NO2－41.323ΔE－20.471E_NLUMO＋24.989E_NHOMO, n＝30, R＝0.962, SE＝0.185, F＝78.640, Sig.＝0.000)具有较高毒性预测作用.     

导电高分子PEDOT/PSS稳定的Pt3Co纳米粒子的制备及电、磁性

利用一步共还原法在导电高分子聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水溶液中合成了磁性纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS. 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、超导量子干涉仪(SQUID)对其进行了表征.结果表明Pt₃Co纳米粒子为面心立方结构(fcc), 粒子平均粒径为9.6 nm, 标准偏差为2.4 nm. 用旋转涂膜法制备的Pt₃Co-PEDOT/PSS薄膜导电率()在1.6～4.0 S/cm之间. 当温度在阻塞温度(T_B, 110.5 K)以上时, 纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS显示出超顺磁性, 低于T_B时呈铁磁性, 在5 K时其剩磁(M_r)和矫玩力(H_c)分别为4.1 emu/g和701 Oe(奥斯特).     

用量子化学参数研究烯烃聚合物定量构效关系

以密度泛函理论(DFT)方法所得的烯烃聚合物结构单元的物性参数如总能量E_t、内能E_in、等容比热C_V、熵S、四极矩Q_ii、偶极矩 µ、平均极化率α及原子最大负电荷q^－等8个量子化学参数, 用逐步回归法分别建立了这些参数与摩尔体积V_{298 K}, 摩尔等张体积P_s、摩尔吸收常数色散分量F_d、摩尔折射率R_LL、摩尔抗磁磁化率χ、摩尔粘度温度函数H_vsum、摩尔Rao函数U_R及摩尔Hartmann函数U_H的结构-性能定量关系 (QSPR) 模型, 其测试集的决定系数R²分别是: V_{298 K} 为0.989, P_s为0.982, F_d为0.975, R_LL为0.997, χ为0.988, H_vsum为0.914, U_R为0.988及U_H为0.972. 结果表明, 用这些量子化学参数所建立的聚合物QSPR模型能用于聚合物性能的预测.     

Generation and detection of gaseous W12O 41 −· and other tungstate anions by laser desorption ionization mass spectrometry

The presence of a peak centered near m/z 2862, observed for the first time for the caged dodecatungstate radical-anion, [W₁₂O₄₁]^−·, enables distinguishing WO₂ from WO₃ by Laser Desorption Ionization mass spectrometry (LDI-MS). In addition to WO₂, laser irradiation of dry deposits made from aqueous ammonium paratungstate, and calcium and lead orthotungstate also produce the [W₁₂O₄₁]^−·. In contrast, spectra recorded from deposits made from aqueous Na₂WO₄, sodium metatungstate, and WO₃, or non-aqueous calcium and lead orthotungstate, and ammonium paratungstate, failed to show the m/z 2862 peak cluster. These observations support the hypothesis that polycondensation reactions to form [W₁₂O₄₁]^−· occur solely in the presence of water. Although dry spots are irradiated for ionization, the solvent used for sample preparation plays an important role on the chemical composition endowed to ions detected. For example, the m/z 2862 peak seen from deposits made from aqueous ammonium paratungstate, and calcium and lead orthotungstate, is absent in the spectra recorded either from pristine deposits or those derived from solutions made with organic solvents such as acetonitrile or ethanol.