RDX分子内振动能量重分配的动力学研究

基于从头算分子动力学(Born-oppenheimer molecular dynamics, BOMD)模拟, 构建了环硝胺六氢-1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪(RDX)单分子不同振动模式之间的耦合矩阵, 并计算了在不同加载能量下从低频振动模式到高频振动模式的最优能量传输路径. 结果表明, RDX单分子中—NNO₂基团更有利于能量局域化, 振动模式v₃和v₄在从低频振动模式到高频振动模式的能量传输过程中扮演着重要角色. 通过对v₃和v₄两个振动模式的进一步分析发现, 加载能量的不同会导致RDX单分子能量传输路径的不同. 当加载能量较低时, RDX单分子倾向于从低频振动模式到中频振动模式再到高频振动模式的能量传输路径; 当加载能量较高时, 能量更倾向于从低频振动模式直接传输到高频振动模式上. 揭示了RDX分子内振动耦合能量转移的微观机制, 为进一步探索RDX将“机械能”转化为“化学能”的微观过程提供了理论基础.     

加速溶剂提取-同位素稀释-高分辨气相色谱-高分辨质谱法测定生物样品中82种多氯联苯

我国水产品中多氯联苯(PCBs)的检测方法,主要以6种指示性PCBs和12种二噁英类共平面PCBs为主,仅涵盖有限的PCBs。为更全面地获得生物体中PCBs的浓度水平,深入探讨PCBs在生物体内的代谢和富集特征,进而准确评价PCBs对人类的暴露水平及风险,以鱼和贝类作为生物样品代表,建立了加速溶剂提取-同位素稀释-高分辨气相色谱-高分辨质谱(ASE-ID-HRGC-HRMS)测定生物样品中82种PCBs的方法。比较了振荡提取和加速溶剂提取两种提取方式的回收率和重复性,最终采用正己烷-二氯甲烷(1∶1, v/v)对PCBs进行加速溶剂提取。考察了各流分淋洗液对PCBs的回收率,确定了样品提取液经8 g 44%酸性硅胶层析柱(内径15 mm), 90 mL正己烷洗脱的净化方式。样品提取液净化浓缩后进行HRGC-HRMS分析,色谱柱采用DB-5MS超低流失石英毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)。通过优化后的升温程序对化合物进行分离,以保留时间和两个特征离子精准定性,采用同位素内标法定量。结果表明,在0.1~200 μg/L范围内,平均相对响应因子(RRF)的相对标准偏差值(RSD, n=7)均≤20%,相关系数(r²)>0.99。生物样品中PCBs的方法检出限为0.02~3 pg/g;鱼类中PCBs平均加标回收率为71.3%~141%, RSD(n=7)为2.1%~14%;贝类中PCBs平均加标回收率为76.9%~143%, RSD为1.4%~11%。该方法灵敏、准确、可靠,可以更加全面具体地分析鱼和贝类等水产品受PCBs的污染情况,为国内外开展生物监测提供有效的技术支持,从而服务于相关生态环境管理及履行《斯德哥尔摩公约》。     

大学生化学竞赛对实验教学改革与创新人才培养的促进作用*

大学生的化学竞赛是课内实验教学的有效延伸,也是从学生视角对实验教学效果的有效检验。通过分析和比较学生参加化学实验竞赛的过程和效果,能有效促进化学实验教学改革、课程建设及创新人才的培养。近年来吉林大学化学学院学生实验竞赛的成绩显著提高,一方面通过化学竞赛激发本科生喜爱化学和开展化学研究的热情,增加学习的主观能动性;另一方面通过竞赛发现问题,在解决问题的过程中促进实验教学改革和课程建设,学院“三阶段”模式的竞赛活动开展,更加有利于培养学生的创新意识和创新能力,促进了化学创新人才的培养。     

基础理论纵贯化学学科:吉林大学“统计力学与分子模拟”课程建设*

化学的基础理论的演进不断重塑着化学学科。传统的教学体系所依据的理论范式落后于现代化学理论的发展。吉林大学化学学院面向本科学生开设了“统计力学与分子模拟”课程。针对吉林大学本科学生的特点,精心安排了教学内容,通盘考虑知识体系的衔接,优化了教学方法。同时,淬炼了课程中的思政元素,从而在思想、道德、知识等3个方面进一步提升学生的综合素质。     

毛细管电泳法高效筛选8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶的核酸适配体

8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶(OGG1)是人体中重要的功能蛋白,在修复DNA氧化性损伤过程中起关键作用。氧化应激等引起的氧化损伤易导致炎症反应的发生,对OGG1的抑制可以一定程度上起到缓解作用;对癌细胞OGG1的抑制有望作为癌症治疗的新方法。目前的研究多集中于小分子对OGG1功能的影响和调控,而OGG1的适配体筛选尚未见报道。作为功能配体,适配体具有合成简单、高亲和力及高特异性等优点。该文筛选了OGG1的核酸适配体,结合毛细管电泳高效快速的优点建立了两种基于毛细管电泳-指数富集进化(CE-SELEX)技术的筛选方法:同步竞争法和多轮筛选法。同步竞争法利用单链结合蛋白(SSB)与核酸库中单链核酸的强结合能力,与目标蛋白OGG1组成竞争体系,并通过增加SSB浓度来增加竞争筛选压力,以去除与OGG1弱结合的核酸序列,一步筛选即可获得与OGG1强结合的核酸序列。多轮筛选法在相同孵育条件和电泳条件下,经3轮筛选获得OGG1的核酸适配体。比较两种筛选方法的筛选结果,筛选结果中频次最高的3条候选核酸适配体序列一致,其解离常数(K_D)值在1.71~2.64 μmol/L之间。分子对接分析结果表明候选适配体1(Apt 1)可能与OGG1中具有修复氧化性损伤功能的活性口袋结合。通过对两种筛选方法的对比,证明同步竞争法更加快速高效,对其他蛋白核酸适配体筛选方法的选择具有一定的指导意义。得到的适配体有望用于OGG1功能调控,以抑制其修复功能。     

柱前衍生-超高效液相色谱法测定3种奶粉中18种氨基酸

近年来羊奶粉和骆驼奶粉备受消费者青睐,它们具有潜在的低致敏性,因此成为牛乳不耐受人群尤其是婴幼儿的母乳替代品,其营养价值备受关注。牛奶粉、羊奶粉和骆驼奶粉中氨基酸含量的比较研究鲜有报道。利用酸水解得到游离氨基酸,选择6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺氨基甲酸酯(AQC)进行柱前衍生,超高效液相色谱分离并检测,外标法定量。18种氨基酸在各自线性范围内线性关系良好,相关系数(r ²)大于0.999;以3倍和10倍信噪比(S/N)确定方法的检出限(LOD)和定量限(LOQ),分别为1.3~2.5 (mg/100 g)和3.9~7.5 (mg/100 g)。方法验证采用奶粉标准参考物质SRM 1849a,测定值符合其含量范围,6次测定值的相对标准偏差(RSD)为2.04%~3.65%。采用建立的方法分别对市售和网购的牛奶粉、羊奶粉和骆驼奶粉进行18种氨基酸成分和含量分析,旨在从氨基酸角度对这3种不同来源乳品进行对比。该方法快速,灵敏度高,准确可靠,适用于不同基质乳粉中18种氨基酸成分和含量的确定。     

含羟基基团取代的氮氧自由基构筑的三个双核稀土化合物的结构及磁性表征

以三氟乙酰丙酮(tfac)为共配体的稀土配合物分别与5-溴-2-羟基苯取代的自由基配体和5-硝基-2-羟基苯取代的自由基配体进行反应,合成3个稀土-自由基配合物[Ln2(tfac)4(NIT-5Br-2PhO)2](Ln=Gd (1),Dy (2))和[Dy2(tfac)4(NIT-5NO2-2PhO)2](3)(NIT-5Br-2PhOH=2-(2′-hydroxy-5′-bromophenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,NIT-5NO2-2PhOH=2-(2′-hydroxy-5′-nitrophenyl)-4,4,5,5-tetra-methylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)。单晶结构分析表明这3个化合物中的稀土离子均通过自由基配体上的羟基氧基团连接为双核的结构。配合物1的直流磁化率表征揭示了Gd(Ⅲ)离子间的反铁磁耦合对其磁行为起主要作用。     

马面鲀鱼皮复制及润湿性研究

以具有防污功能的马面鲀皮为生物复制模板,采用铸膜方法对其微观形貌进行了大面积复制,并对复制表面的润湿性进行了分析研究。研究结果表明,复制的PDMS样品表面产生了与生物样品一致性较好的绒毛结构。该结构大大增加了表面的疏水性,将使海洋生物附着的难度大幅度增大,从而改善表面的污损释放性能。     

2-亚胺吡啶镍配合物的合成、晶体结构及催化乙烯聚合

经过一系列化学反应,在吡啶环上引入特丁基及甲醛基,再与2,6-二异丙基苯胺反应生成2-(N-2,6-二异丙基苯亚氨基)亚甲基-6-特丁基吡啶(g)配体,并合成了相应的配合物[NiBr2(g)](h)。配合物h的单晶结构表明其为单配体单金属结构,属于正交晶系,a=1.527 76(14)nm,b=1.608 46(15)nm,c=1.837 77(17)nm,晶胞体积4.516 0(7)nm3,Z=8。在助催化剂MAO的作用下,考察了催化乙烯聚合特性,在0℃时,所得聚合产物中包括支化聚合物和齐聚物,其中支化聚合物的分子量Mw=1.09×104,其支链大部分为甲基、丁基和长支链,支链密度为58.5。     

β-CD辅助的9-(2,3-环氧丙基)嘌呤核苷的水相合成

室温条件利用β-环糊精作为助剂,通过亲核取代反应在水相中合成了一系列9-(2,3-环氧丙基)嘌呤核苷。本方法操作简单,反应条件温和,收率较高。β-CD的作用在于通过与底物包结增加它们在水中的溶解度,减少副反应发生,促进反应进行。