分子动力学模拟方法研究结构水在糖原合成酶激酶-3β中的作用

用分子动力学模拟的方法揭示了结构水分子在糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)中的作用. 如果没有结构水, ATP嘌呤环的结合位置将发生偏移以填补结构水留下的空间; ATP结合口袋中的氢键网络将被破坏, 保守残基Lys85与ATP的磷酸根侧链只能形成一个保守氢键, 无法维持磷酸根转移所需的线性关系; 由于失去了氢键网络的稳定作用, Glu97和Lys85会向远离ATP的方向移动, 并导致Arg96的侧链发生偏转, 使Arg96无法保持与Arg180和Lys205之间正常的相对位置, 最终影响GSK-3β与底物的结合.     

含噻吩环的吡啶Ru(II)配合物的电子结构和非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP方法对含有噻吩环的吡啶Ru(II)配合物的电子结构和非线性光学(NLO)性质进行理论研究. 结果表明: 配合物[Ru^II(NH₃)₅L]²⁺(L为含噻吩环的有机基团)中, 配位原子与中心金属离子间没有形成稳定的化学键, 但存在较强的供体-受体(D-A)相互作用; NH₃被羰基(CO)取代后, Ru-C间形成了稳定的σ-π配键, 降低了受体的空轨道能级. 噻吩环的增加增大了体系的共轭程度, 有利于分子内电荷转移, 使配合物的极化率α和一阶超极化率β明显增加. 结合配合物的前线分子轨道分析发现, 电荷转移过程中, 对体系二阶NLO系数贡献较大的是配体内电荷转移(ILCT)和配体间电荷转移(LLCT)跃迁, 羰基引入后配体到金属的电荷转移(LMCT)使配合物[Ru^II(CO)₅L]²⁺比对应的配合物[Ru^II(NH₃)₅L]²⁺的β值增大约7倍.     

β-环糊精诱导的三氧化钼水溶性的增加

报道了由β-环糊精诱导的三氧化钼(MoO₃)水溶性增加及其与β-环糊精浓度的相关性, 认为MoO₃水溶性的增加是由于β-环糊精的加入导致了MoO₃在水中的沉淀-溶解平衡向溶解方向移动. 几个独立的实验证明了由β-环糊精和钼酸根离子(MoO₄^2-)组成的灰蓝色产物的形成. 结果表明: (1) X射线光电子能谱显示, 与MoO₃相比, 灰蓝色产物中钼的3d_5/2和3d_3/2电子轨道的结合能有明显的降低; (2) 在灰蓝色产物中出现了213 nm处的强吸收带(Mo＝O)和775 nm处的宽吸收峰(Mo―O); (3) 由于MoO₄^2-的影响, β-环糊精的质子有很明显的低场漂移. 总之, 我们的工作不仅明确地揭示了β-环糊精和MoO₄^2-之间的分子-离子相互作用, 同时揭示了这种相互作用在改善MoO₃物理性质上的潜在应用价值.     

“开放型蝶形”[2Fe2S]化合物光催化产氢性能与机理探究

合成并表征了两个新的具有 “开放型蝶形” 结构的[2Fe2S]化合物A和B; 并以A和B为催化剂、 藻红B钠盐 (EBS^2-) 为光敏剂、 三乙胺 (TEA) 为电子给体和质子源, 构建了一个均相光催化产氢体系. 结果表明: 体系在pH为12, 体积比为1∶1的CH₃CN/H₂O溶液中,产氢活性最高,经4 h可见光照射,最大产氢量分别为156.1 μmol (37.9 TON vs. A) 和18.4 μmol (TON 4.6 vs. B); 催化剂中含有质子捕获位点, 有利于形成产氢活性中间体H₂-Fe₂S₂(η²-H²-Fe^IIFe^I) 物种, 从而提高催化剂的产氢活性. 在当前的体系中, 还原态的 Fe^IFe⁰ 物种通过^1* EBS^2-转移到Fe^IFe^I中心上, 然后再经历一个EECC (化合物A) 或ECEC (化合物B), 形成产氢活性中间体H₂-Fe₂S₂(η²-H₂-Fe^IIFe^I)物种, 最终产生H₂分子, 并使Fe^IFe^I 物种再生.     

复合物Mg＋-NCSCH3, Ca＋-NCSCH3光解离光谱研究

研究了复合物Mg^＋-NCSCH₃在230～440 nm波段和Ca^＋-NCSCH₃在320～560 nm波段的光解离光谱. 复合物Mg^＋-NCSCH₃, Ca^＋-NCSCH₃光诱导反应的产物质谱表明有非反应猝灭产物Mg^＋(Ca^＋), C—S键断裂产物Mg^＋(Ca^＋)NC 和Mg^＋(Ca^＋)NCS以及重排反应产物Mg^＋(Ca^＋)-CHSH通道. 在原子跃迁谱线(3²S→3²P, 对于Mg^＋; 4²S?4²P, 对于Ca^＋)的红和蓝两边, Mg^＋-NCSCH₃的光解离光谱由两个宽峰组成; 而对于Ca^＋-NCSCH₃, 则是由三个谱峰构成. CIS/6-311＋＋G^**等级上, 对应于基态构型的Mg^＋-NCSCH₃电子态跃迁能量和振子强度与实验光谱较为一致; 而Ca^＋-NCSCH₃有较大的差别. 这是因为CIS方法忽略电子相关效应, 而Ca^＋-based的跃迁中3d和4s轨道间存在较强的混合所致.     

复合物Mg＋-NCSCH3, Ca＋-NCSCH3光解离光谱研究

研究了复合物Mg^＋-NCSCH₃在230～440 nm波段和Ca^＋-NCSCH₃在320～560 nm波段的光解离光谱. 复合物Mg^＋-NCSCH₃, Ca^＋-NCSCH₃光诱导反应的产物质谱表明有非反应猝灭产物Mg^＋(Ca^＋), C—S键断裂产物Mg^＋(Ca^＋)NC 和Mg^＋(Ca^＋)NCS以及重排反应产物Mg^＋(Ca^＋)-CHSH通道. 在原子跃迁谱线(3²S→3²P, 对于Mg^＋; 4²S?4²P, 对于Ca^＋)的红和蓝两边, Mg^＋-NCSCH₃的光解离光谱由两个宽峰组成; 而对于Ca^＋-NCSCH₃, 则是由三个谱峰构成. CIS/6-311＋＋G^**等级上, 对应于基态构型的Mg^＋-NCSCH₃电子态跃迁能量和振子强度与实验光谱较为一致; 而Ca^＋-NCSCH₃有较大的差别. 这是因为CIS方法忽略电子相关效应, 而Ca^＋-based的跃迁中3d和4s轨道间存在较强的混合所致.     

酚氧桥联多核铜(Ⅱ)配合物的合成、结构和磁性

利用柔性酚胺类配体N,N'-二甲基-N,N'-(2-羟基-4,5-二甲基苄基)乙二胺(H₂L)与Cu(Ⅱ)反应,合成了2个新的酚氧桥联多核Cu(Ⅱ)配合物[Cu₃^II(L)₂(CH₃OH)₂](ClO₄)₂(1),[Cu₃^II(L)₂(Cu^ICl₂)₂](2)。配合物1~2中,3个Cu²⁺之间通过2个酚氧桥连接,形成线性三核结构。两边的铜离子分别被配体L^2-上的N₂O₂螯合配位,轴向与甲醇分子的氧(配合物1)或[CuCl₂]^-的氯(配合物2)配位,形成四方锥配位构型。中间铜离子与两侧L^2-上的4个酚氧原子以平面四边形配位。Cu^II-O-Cu^II键角为100.14°~101.79°。对配合物1~2进行变温磁化率测量表明,铜离子之间通过酚氧桥存在强的反铁磁耦合,磁耦合常数J分别为-277(9)cm^-1(配合物1)和-299(3)cm^-1(配合物2)(基于自旋哈密顿算符Ĥ=-2J(Ŝ₁·Ŝ₂+Ŝ₂·Ŝ₃)。J值与酚氧桥桥联键角有一定相关性,即Cu-O-Cu桥联键角越大,反铁磁耦合越强。     

芳基四硫富瓦烯与碘电荷转移复合物的合成及其晶体结构

采用缓慢挥发溶剂的方法合成了硫原子桥联芳基取代四硫富瓦烯(Ar-S-TTF)与碘的3种电荷转移复合物(1^+·)(I₃)·I₂、(2^+·)(I₅)·I₂和(3²⁺)(I₃)₂,采用单晶X射线衍射、紫外可见光谱、循环伏安对其进行了表征。复合物(1^+·)(I₃)·I₂为C2/c空间群,1^+·呈椅式构型。化合物1与碘之间在溶液中和复合物中电荷转移一致。复合物(2^+·)(I₅)·I₂为P1空间群,2^+·呈椅式构型。复合物(3²⁺)(I₃)₂为Pbca空间群,3²⁺呈独特的平面构型。化合物2和3与碘之间在溶液中和复合物中呈现不同的电荷转移。复合物中聚碘阴离子呈现不同的堆积结构：由I₃^-或I₅^-/I₂组成的一维链状和I₃^-/I₂组成的二维网格状。     

New hexanuclear antiferromagnetic heterospin iron complex

Precise oxidation of Fe^II ₄(μ₃-OH)₂(OOCBu^t)₆(EtOH)₆ afforded the mixed-valent hexanuclear complex [Fe^II ₄Fe^III ₂(μ₄-O)₂(μ₃-OOCBu^t)₄(μ-OOCBu^t)₆(HOOCBu^t)₃(EtOH)]· ·HOOCBu^t. The structure of the latter was established by X-ray diffraction. The magnetic properties of the new complex were studied. Published in Russian in Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 5, pp. 900–903, May, 2006.     

掺杂和取代对红色荧光材料SrAl12O19:Mn4+发光性能的影响

SrAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺是一种用于高显色性白光发光二极管的候选红色荧光材料。本论文研究了Mg²⁺、Zn²⁺和Ge⁴⁺离子的掺杂效应以及Ge³⁺、Ca²⁺和Ba²⁺离子的取代效应SrAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺荧光材料性能的影响。样品通过高温固相反应制备,焙烧温度在1 250~ 1 500℃之间。利用X射线衍射技术表征了材料的相纯度,用荧光激发光谱和发射光谱表征了材料的荧光性能。研究结果指出,与未进行Mg²⁺或Zn²⁺掺杂的样品相比,Mg²⁺或Zn²⁺离子对Al³⁺格位的掺杂可以使材料的发光强度提高~60%,其原因被认为是掺杂促进了激活剂Mn⁴⁺离子进入晶格,其过程可以表示为:MO+MnO₂=M_Al''+Mn_Al^·+3O_O^×(M=Mg,Zn),电子顺磁共振谱支持这一结果。Ge⁴⁺离子的掺杂使材料的发光性能明显下降。Ge³⁺离子可以取代Al³⁺离子形成全范围的固溶体,其中少量Ge³⁺离子的掺杂可以使材料的荧光发射强度提高~13%,而掺杂量进一步提高使材料的荧光性能下降。Ca²⁺和Ba²⁺对Sr²⁺的取代仅形成有限范围的固溶体。Ca²⁺的取代使材料的发光性能提高;而 Ba²⁺的取代使材料的发光强度下降。     

空气中合成固溶体荧光粉Ba2(Zn, Mg)Si2O7:Ce3+,Eu2+,Eu3+及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba_1.97-yZn_1-xMg_xSi₂O₇:0.03Eu,yCe³⁺系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba_1.97-yZn_1-xMg_xSi₂O₇:0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu²⁺离子的4f⁶5d¹-4f⁷跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J (J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu³⁺在Ba_1.97-yZn_1-xMg_xSi₂O₇基质中被还原成了Eu²⁺;当x=0.1时,荧光粉Ba_1.97Zn_0.9Mg_0.1Si₂O₇:0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu³⁺被还原成Eu²⁺离子的程度最大。当共掺入Ce³⁺离子后,形成Ba_1.97-yZn_0.9Mg_0.1Si₂O₇:0.03Eu,yCe³⁺荧光粉体系,其发光随着Ce³⁺离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba_1.96Zn_0.9Mg_0.1Si₂O₇:0.01Ce³⁺,0.03Eu的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba₂Zn_0.9Mg_0.1Si₂O₇基质中的能量传递与发光机理。     

Sm3+掺杂(Y，Tb)AG∶Ce3+荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺,Sm³⁺荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm³⁺离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG∶Ce³⁺荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of whole pattern fitting)结果表明：掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm³⁺离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce³⁺离子向Sm³⁺离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb³⁺离子取代不利于Ce³⁺离子与Sm³⁺离子的能量传递,同时Ce³⁺离子受更强的晶体场作用及与O^2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm³⁺掺杂的TAG∶Ce体系中,激发能由敏化剂Ce³⁺离子向激活剂Sm³⁺离子的传递路径包括5d→4f²F_5/2,7/2(Ce³⁺)和⁷F₆→⁵D₄(Tb³⁺)到⁴G_5/2→⁶H_7/2(Sm³⁺)两部分。     

Cu2+离子A位取代对MgTiO3陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相反应制备了Mg_1-xCu_xTiO₃(0.00≤x≤0.20)微波介电陶瓷,研究CuO烧结助剂对MgTiO₃陶瓷的微观结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,CuO中的Cu²⁺离子会进入到MgTiO₃晶格中并取代Mg²⁺,形成Mg_1-xCu_xTiO₃固溶体。由于液相效应,适量的CuO可以促进MgTiO₃陶瓷的致密化烧结,降低其烧结温度。Cu²⁺离子的A位取代会改变样品的TiO₆八面体扭曲度。随着Cu²⁺离子含量的增加,会使MgTiO₃陶瓷的结构稳定性降低。随着CuO含量的增加,晶粒的不均匀生长和液相的出现导致样品的品质因数(Qf)下降。同时,Mg_1-xCu_xTiO₃陶瓷的相对密度、结构稳定性和平均共价度的降低也会恶化陶瓷的Qf值。样品的介电常数(ε_r)与离子极化率、杂相和TiO₆八面体扭曲度相关。样品的谐振频率温度系数(τ_f)随TiO₆八面体扭曲度的增加而减小。当x=0.08时,样品可在1 150℃实现致密化烧结,且τ_f值改善至-3.4×10^-5℃^-1。     

Crystal and molecular structure and properties of [Ni(4-NH2Py)2(iso-Bu2PS2)2] and [Co(4-NH2Py)(iso-Bu2PS2)2]

The interaction of the Co(iso-Bu₂PS₂)₂ chelate with 4-NH₂Py afforded a paramagnetic complex [Co(4-NH₂Py)(iso-Bu₂PS₂)₂] (μ_eff = 4.53 BM). Single crystals of [Ni(4-NH₂Py)₂(iso-Bu₂PS₂)₂] (I) and [Co(4-NH₂Py)(iso-Bu₂PS₂)₂] (II) were grown and used for X-ray diffraction investigation (X8 APEX diffractometer, MoK _α radiation). Crystals I are monoclinic with unit cell parameters a = 12.5336(5) Å, b = 9.4356(4) Å, c = 16.4095(6) Å; β = 111.351(1)°; V = 1807.4(1) ų; Z = 2, ρ = 1.223 g/cm³, space group P2₁/n. Crystals II are triclinic with unit cell parameters a = 8.7572(4) Å, b = 9.6934(6) Å, c = 18.665(1) Å; α = 79.374(2)°, β = 87.049(2)°, γ = 75.640(2)°; V = 1508.6(1) ų; Z = 2, ρ = 1.259 g/cm³; space group . The structures of I and II are formed by isolated mononuclear molecules. The coordination unit is NiN₂S₄ (octahedron) in I and CoNS₄ (tetragonal pyramid) in II. The 4-NH₂Py molecule is coordinated through the N atom of the heterocycle. Electronic spectroscopy data for II agree with the symmetry of the NS₄ polyhedron found by X-ray diffraction (XRD) analysis. The noncoordinated amine groups link the complex molecules via N-H...S hydrogen bonds. __________ Translated from Zhurnal Strukturnoi Khimii, Vol. 46, No. 6, pp.1072–1080, November–December, 2005. Original Russian Text Copyright ? 2005 by T. E. Kokina, L. A. Glinskaya, E. A. Sankova, R. F. Klevtsova, and S. V. Larionov     

二价金属离子对含铜水滑石结构稳定性的影响

通过构建不同的二价金属离子(M²⁺=Mg²⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Co²⁺)部分取代铜离子形成CuM₂Al 水滑石(CuM₂Al-LDHs)的周期性模型, 基于密度泛函理论(DFT), 用CASTEP程序模块对周期性模型进行几何全优化和性质计算, 通过分析各体系的结构参数、电子排布、Mulliken 电荷布居、氢键、结合能, 总结出含铜水滑石体系结构的稳定性规律. 计算结果表明: 在CuM₂Al-LDHs 体系中, 主客体间作用力对层板厚度的影响占主要因素; M离子对中心三价铝离子的影响较小, 对二价铜离子的影响较大, 其中价电子均匀排布的M离子对铜的畸变影响小于价电子不均匀排布的M离子. 另外在价电子均匀排布的CuM₂Al-LDHs 体系中, 主客体间的静电作用力和氢键强度逐渐增强. 总体上, 随着M离子周期数的增加, 体系的畸变角增大, 结合能绝对值逐渐减小, 体系的稳定性下降. 价电子不均匀排布的CuCo₂Al-LDHs 体系的稳定性最差. 这有助于从理论上更好地认识含铜水滑石的合成规律.     

α-Fe2O3/SiO2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的吸附行为

以Fe(NO₃)₃·9H₂O和正硅酸乙酯(TEOS)为原料, 通过溶胶-凝胶法和辅助模板法分别制备了纳米α-Fe₂O₃和SiO₂, 并对所合成样品进行了粉末X射线衍射(XRD)和BET表征. 使用自动电位滴定仪测定了α-Fe₂O₃/SiO₂纳米颗粒混合体系的表面酸碱性质. 研究了在不同pH下α-Fe₂O₃/SiO₂混合体系对Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺离子的吸附行为. 基于上述实验数据, 用WinSGW软件计算了α-Fe₂O₃/SiO₂混合体系表面酸碱配位常数, 并得出结论: α-Fe₂O₃/SiO₂混合体系表面反应为单一脱质子反应≡XOH ⇔ ≡XO^-+ H⁺(lg K = -8.19±0.15), 明显区别于同时具有加质子和脱质子反应的α-Fe₂O₃/SiO₂/γ-Al₂O₃, α-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃和SiO₂/γ-Al₂O₃等纳米颗粒混合体系. 在此基础上拟合得到α-Fe₂O₃/SiO₂混合体系吸附重金属离子Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺的表面络合反应平衡常数分别为:
≡XOH + M²⁺ ⇔ ≡XOM⁺+ H⁺ [lg K = -3.1, -3.6, -3.8 (M = Cu, Pb, Zn)].
≡XOH＋M²⁺＋H₂O ⇔≡XOMOH＋2H⁺[lg K = -8.8, -8.0, -10.5 (M = Cu, Pb, Zn)]     

Er3+，Yb3+共掺杂NaY(WO4)2上转换荧光粉的制备及其发光性能

应用传统水热法合成出具有四方白钨矿结构的NaY（WO₄）₂微米颗粒及一系列Er³⁺/Yb³⁺共掺杂NaY（WO₄）₂上转换荧光粉。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、粒度分布和上转换发光光谱对样品的物相、形貌及上转换发光性能进行分析表征。结果表明,pH值对于制备具有同一形貌的纯相NaY（WO₄）₂微米颗粒发挥重要作用。随着pH值的升高,可以完成从八面体到拟立方体再到片状颗粒的形貌转变。在980 nm近红外光激发下,观测到525及553 nm处的强绿光发射,对应Er³⁺的²H_11/2→⁴I_15/2与⁴S_3/2→ ⁴I_15/2跃迁,以及650~680 nm范围内的弱红光发射,对应Er³⁺的⁴F_9/2→⁴I_15/2跃迁,且绿、红光上转换发射均属于双光子过程。此外,通过调节NaY（WO₄）₂：Er³⁺,Yb³⁺荧光粉中Yb³⁺的浓度,可实现对绿光色度的有效控制。     

PdCl42-配离子插层类水滑石的组装及其结构特征

以Mg_0.76Al_0.24(OH)₂(NO₃)_{0.24·0.32H2O LDHs为前体，由离子交换法实现了层间为含Pd阴离子LDHs的插层组装。用XRD、FT-IR、TG-DTA和ICP等手段对样品进行表征和分析，结果表明Pd以PdCl4^2-的形式位于层间，反应24 h达到最大插层限度，配离子平面平行于层板排布，3个PdCl4^2-配离子构成的几何空间的中心存在1个NO3-离子以维持插层结构能量最低。所得插层产物的化学组成式为Mg0.74Al0.26(OH)2(PdCl4)0.11(NO3)0.04·0.62H2O。}     

MgFe-Cl-LDHs的合成、结构及其插层组装性能研究

合成出了层间含Cl-的MgFe型层状双羟基氢氧化物（MgFe-Cl-LDHs），通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重及差热分析(TG-DTA)和元素分析等手段对其组成和结构特征进行了分析。研究表明：在共沉淀条件下，可制得晶体结构规整的MgFe-Cl-LDHs，且其结构规整性随组成中Mg²⁺/Fe³⁺物质的量比的增大而增强；LDHs层板六配位的金属离子与层板羟基层、层板羟基层与层间结构水的相互作用不随Mg²⁺/Fe³⁺物质的量比的改变而改变，而层板主体与层间客体阴离子之间的静电引力随Mg²⁺/Fe³⁺物质的量比的增大而降低。另外，其超分子结构特征使层间Cl^-能与有机阴离子CH₂CHC₆H₄SO₃^-和CH₃(CH₂)₁₁SO₃^-发生离子交换，形成以双分子层垂直于层板的交错有序的排布结构模式。     

MgFe2O4纳米粉体的水热合成及其表征(英)

MgFe₂O₄ nanoparticles were hydrothermally synthesized at 150 ℃ using iron nitrate [Fe(NO₃)₃·9H₂O], magnesium nitrate [Mg(NO₃)₂·6H₂O] and sodium hydroxide (NaOH) as starting materials by carefully controlling the reaction conditions. The influences of several factors such as presence or absence of Na⁺, molar ratio of Fe³⁺ / Mg²⁺, concentration of mental ions, temperature and reaction time on resultant products were investigated in the hydrothermal process. The sample was characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), and its magnetic properties were measured using vibrating sample magnetometer (VSM).