黄酮类化合物的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数研究了几种典型黄酮类化合物分子的几何结构、电子结构和分子的静电势,讨论了电子结构和分子活性部位的关系.     

石房蛤毒素(STX)衍生物的电子结构与毒性-结构关系研究

本文对十个石房蛤毒素(Saxitoxin,STX)衍生物进行了量子化学(INDO)计算,得到了多种电子结构信息。据此研究了它们的电子结构特征,确定了它们的活性部位。通过构效关系研究,发现某些电子结构指数与毒性之间存在较好的相关关系。这些结果为讨论该类化合物的作用机理、与受体之间的相互作用及进一步的分子设计提供了有价值的信息。     

结合三维静电势参数研究二取代苯的定量结构－疏水性关系

对含有常见取代基的92个二取代苯化合物进行了结构优化和静电势及其导出参数的计算,运用多元线性回归方法对化合物的疏水常数与分子的结构参数进行了关联.结果表明,分子表面负静电势的加和ΣV－S、分子空间内最负的静电势Vmin、表面最大静电势Vs,max以及分子体积V、极性表面积APS和分子的偶极密度μ/V这六个参数,可以很好地用于表达这些化合物疏水性与分子结构间的定量关系,而不用具体考虑分子中极性基团间的相互作用.用建立起来的QSPR(quantitative structure-property relationship)关系式对111个类似化合物的疏水性进行了预测,获得了满意的结果.     

一些全氟(及多氟)有机化合物蒸汽压的QSPR研究

全氟(及多氟)化合物(PFCs)是环境中普遍存在的新一类持久性有机污染物。对其中有蒸汽压数据的35个全氟(及多氟)化合物进行了HF/6-31G*水平上的结构优化,并在优化结构的基础上进行分子表面静电势及其导出参数的计算。分别用"留一法"交叉验证及外部测试集对模型进行检验。结果表明,分子表面静电势参数结合分子表面积可以很好地表达全氟(及多氟)化合物与其分子结构间的定量关系,所建立的QSPR模型具有较强的稳健性和预测能力,同时也证明了分子静电势在全氟化合物QSPR研究中的适用性。     

基于分子表面静电势参数研究多环芳烃化合物的定量结构-性质关系

对一系列多环芳烃分子进行了HF／6-31G^*水平上的结构优化，在优化结构上进行了分子静电势及其导出参数的计算。运用多元线性回归方法对多环芳烃的沸点、色谱保留指数、水溶性、正辛醇／水分配系数、正辛醇／空气分配系数、土壤吸附性、亨利系数以及生物富集因子等理化性质与分子的结构参数进行了关联。结果表明：分子空间和表面最负的静电势(Vmin和Vs,min)、分子表面正的静电势和负的静电势的求和(∑Vs^ 和∑Vs^-)、表面静电势的平衡参数(v)加上分子的体积可以很好地用于表达多环芳烃分子理化性质与其分子结构间的定量关系。     

结合三维静电势参数研究化合物溶解度与溶剂分子结构间的定量关系

对一系列溶剂分子进行了结构优化和静电势及其导出参数的计算，运用多元线 性回归方法对10种化合物萘、菲、蒽、联苯、苊、六氯苯、苯偶酰、噻吨-9-酮、 二苯砜和敌草隆的溶解性能与溶剂分子的结构参数进行了关联。结果表明：分子表 面最正和最负的静电势V_(s,max)和V_(s,min)、电荷分离度Π以及分子的静电相互 作用趋势量τ这四个三维静电势参数，加上分子的前线轨道能级ε_(HOMO)和ε_ (LUMO)能很好地用于表达这些化合物在不同纯溶剂中的溶解度与溶剂分子结构间的 定量关系。     

基于三维静电势参数研究C60溶解性的构效关系

在量子化学从头算基础上,对一系列溶剂化合物分子进行了结构优化和三维静电势参数计算,运用多元线性回归分析和神经网络方法对C60在121种不同溶剂的溶解性与计算的结构参数进行了构效关系研究.用建立起来的QSPR 关系式对15种不同结构类型溶剂进行了预测,并阐述了C60溶质与不同溶剂之间的相互作用,获得了满意的结果.     

鬼臼毒素衍生物的量子化学研究

对若干个鬼臼毒素衍生物进行了量子化学计算,根据其电子结构及有关分析结果,结合它们对体外L1210白血病细胞生长的抑制活性(IC50),讨论了它们的活性部位及构效关系,发现具有较高活性的化合物分子中有三个重要部位：C4位为有效的修饰位点;B环及E环是重要的活性部位,其中B环是接受电子的主要活性部位,其正电性越高,活性越强;E环及其4'位酚羟基氧的负电性越高,活性越强。     

SARS冠状病毒E蛋白的结构研究及功能预测

结合生物信息学方法及分子模拟手段,选择较高准确度的方法,预测了SARSE蛋白的分子结构并探讨其潜在的生物学活性和功能.研究结果表明,SARSE蛋白跨膜区25个疏水的氨基酸形成α-螺旋结构,包埋于病毒外壳磷脂双分子层中;N端10个氨基酸残基位于膜外;C端41个残基则附着于磷脂双分子膜内侧.同时发现,C端由9个氨基酸组成的劈裂是一个可能的活性部位.对分子进行进一步静电势分析证实,E蛋白C端可能的活性部位具有较大的静电势,可能的活性残基具有最大电荷密度,故有较强的结合受体或与其它蛋白相互作用的能力.     

4-取代Fentanyl类化合物电子结构及构效关系研究

本文对十一个4-取代Fentanyl类化合物进行了量子化学(INDO)计算, 研究了它们的电子结构及构效关系. 结果表明, 这些化合物同其他Fentanyl类化合物在主要活性部位和电子结构趋势上基本相同. 酰胺氧原子是最重要的负电中心, 哌啶氮原子在季铵化后发挥正电中心作用. 4-取代基的极性基团可能以电荷转移作用或氢键接受体形式与受体极性部位结合, 并能影响其他活性部位电子密度. 另外, 4-取代基的立体因素与疏水因素同生物活性相关.     

显脉香茶菜素的晶体结构及其抗癌活性区的电子结构研究

显脉香茶菜素是从抗癌中草药,显脉叶香茶菜中,提取出来的一种具有抗癌活性的化合物.由X射线衍射测定结果可知,其晶体属正交晶系,空间群为P2~12~12~1,a=0.7629(2),b=0.9557(4),c=2.6473(9)nm,z=4 .晶体结构表明,分子中含有部分共轭的α-亚甲基环戊酮的五元环,该五元环具有较大的内应力,是一个抗癌活性区.由量子化学计算结果可知.抗癌活性区的LUMO是πMO,能级较高,容易接受电子参与反应,因此,该分子是亲电型的.     

三苄基锡羧酸酯的合成及其结构表征

本文以(三苄基锡)氧化物和相应的羧酸反应, 合成了20个三苄基锡羧酸酯, 由波谱对结构的研究表明, 红外光谱的酰基振动频率与羧基上取代基的空间和电子效应密切相关, 三苄基锡羧酸酯的结构微小变化, 明显地反映了^1^1^9Sn和^1^3CNMR化学位移的差异, ^1^1^9Sn化学位移与三苄基锡取代的苯甲酸酯的对位取代基Hammett常数(σ)之间存在着良好的线性关系: δ~1~1~9~S~n=15.48σ+14.23, n=7, r=0.995, 去烃基化是这一类化合物质谱裂解的特点。     

反-1,2-双[2-(5-取代苯基恶唑基)]环丙烷的合成与光性能的研究

合成了8个反 -1,2-双[2-(5-取代苯基恶唑基)]环丙烷和2个1,2-双[2-取代苯基恶唑基)]乙烷,其中9个为新化合物.讨论了化合物的结构与其电子光谱及荧光量子产率间的关系.发现恶唑环与三元环间存在一定程度的共轭,并解释了上述化合物荧光量子产率较低的现象.     

气相色谱-微波等离子体发射光谱的研究 I. 化合物结构对经验式测定的影响

本文以烯烃、芳烃、多核芳烃、烯烃-烷烃混合物、烯烃-多核芳烃混合物、氯代烃和溴代烃等类型的化合物为代表, 考察了化合物结构对气相色谱-微波等离子体发射光谱联用测定化合物经验式结果的影响。对属于同系物的烃类选其中任一种为参比物, 测定准确度不受化合物结构的影响; 对含有非同系物的混合物, 如烯烃-多核芳烃, 参比物和被测物的结构对测定结果准确度有一定的影响, 选择其中的非同系物作参比物时, 所测得的经验式准确度相对较差; 含卤素原子的化合物结构对经验式测定影响较大, 必须选择结构相近(碳架结构和卤素原子数相近)的化合物作为经验式测定的参比物。     

共轭高分子体系的分子轨道理伦V:二维重复单胞体系本征方程的因子分解方法

本文将一维重复单胞体系本征方程的因子分解方法向二维体系作了一般的推广,从而解决了一些重复单胞构成的二维大分子体系的能谱问题 , 利用因子分解法,本文研究了石墨二维平面分子边缘的化学反应活性以及体系的电子结构, 导电性与分子尺度的关系, 结果表明, 对于石墨类分子, 边界效应是非常显著的, 且体系的反应活性, 导电机制与边界的结构紧密相关。     

硅甲基硼烯异构化反应机理研究所

用量子化学理论方法研究了硅甲基硼烯(SiH~3B)单重态和三重态异构化反应,计算了有关化合物的电子结构, 优化了过渡态构型, 讨论了两个反应的控制类型。     

芳香族羟肟的合成及其萃取铜的结构-性能研究

合成了一系列不同结构高纯度的芳香族羟肟, 测得了它们的反式羟肟含量和解离常数, 用HMO法计算了配位原子的电荷密度, 并用多元线性回归法研究了这类化合物的结构参数与其萃取铜反应平衡常数的关系。     

α-芋螺毒素构效关系与分子设计

α-芋螺毒素(α-conotoxins)是从芋螺毒液中提取到的一类活性多肽. 与其它家族的芋螺毒素相比, 它们含二硫键少, 结构相对简单, 由于作用于神经肌肉接头的N-乙酰胆碱受体(nAChRs)的不同亚型, 拮抗乙酰胆碱, 可作为鉴定nAChRs亚型及其亚基的有效工具, 已成为芋螺毒素结构改造的最佳先导化合物. 利用HyperChem软件包的量子化学半经验方法AM1对8个具有代表性的α-芋螺毒素进行了量子化学计算, 研究了它们的电子结构及构效关系. 结果表明, 空间结构的相似性使它们作用于同一受体, 局部结构差异而导致的电子结构的较大差别是它们能作用于不同受体亚型的重要原因. 在此基础上, 以α-芋螺毒素GI为模型设计了7个类似物并进行了量子化学计算, 比较了类似物与GI在空间结构及电子结构方面的特征.