一种时域载荷识别数值算法及其不适定性研究

某结构在试验中,经历了持续时间很短的出水过程,试验中获得了该状态下关键位置响应的时间历程,需进行结构试验环境适应性分析。本文将杜哈梅卷积积分离散化,推导了时域内载荷与响应之间的传递函数矩阵;基于该传递矩阵的逆运算发展了一种时域内载荷识别方法,该方法在数值仿真过程中往往出现累计误差过大导致不收敛的现象,研究分析发现这属于反问题中典型的不适定性问题,并采用最速下降法有效克服了该不适定性问题;同时还考察了该算法在不同信噪比下的识别精度。研究结果表明,正弦、随机、半正弦冲击等多种载荷均获得了较准确的识别结果。本文提出的方法便于复杂工程结构有限元模型的应用。     

Fe（C5H4-CH2-Trp-OMe）2的合成、晶体结构及金属离子识别性能

摘要： 以优化的两步一锅反应法合成了生物金属有机化合物Fe（C₅H₄-CH₂-Trp-OMe）₂（FcL）,通过NMR、HRMS及IR等对其结构进行了表征,利用X射线单晶衍射测定了分子结构。循环伏安法研究表明FcL在0.00~0.90 V电位范围内,给出一稳定的、形态良好的氧化还原峰,这归于化合物中Fc/Fc⁺电对的氧化还原过程。电化学金属离子识别研究显示FcL在过渡金属离子Zn²⁺和Cu²⁺的存在下,导致了配体Fc/Fc⁺式量电位的显著阳极移动,其△E^0''对Zn²⁺和Cu²⁺分别为342和335 mV,表明了FcL对Zn²⁺和Cu²⁺具有良好的识别能力。     

大环镍(Ⅱ)配合物与扁桃酸的手性识别

外消旋大环镍(Ⅱ)配合物[Ni (rac-L)](ClO₄)₂分别与l-和d-扁桃酸阴离子在乙腈/水溶液中反应,通过手性识别得到六配位的[Ni (_RR-L)(S-Man)]ClO₄(1)和[Ni (SS-L)(R-Man)]ClO₄(2)对映异构体(L=5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷,Man=扁桃酸)。当[Ni (rac-L)](ClO₄)₂与dl-扁桃酸阴离子反应时得到一对对映体等量存在的共聚物,其中大环配体中RR和SS构型分别优先与l-和d-Man^- 配位形成外消旋混合物,反应过程中发生了手性识别现象,每颗晶体均为手性对映体。当[Ni (rac-L)](ClO₄)₂分别与结构类似的dl-2-苯基丙酸和dl-托品酸阴离子反应时,分别得到化合物[Ni (rac-L)(dl-PPA)]ClO₄(3)(PPA=2-苯基丙酸)和[Ni (rac-L)(dl-Tro)]ClO₄(4)(Tro=托品酸)。X射线单晶衍射结果表明,4个配合物中Ni (Ⅱ)离子均与折叠大环配体L的4个氮原子和2个来自羧基与羟基的氧原子(1和2),或羧基氧原子(3和4)顺式配位,形成六配位八面体构型。配合物1和2属于一对对映异构体,分别通过[Ni (_RR-L)(S-Man)]⁺和[Ni (SS-L)(R-Man)]⁺分子间氢键作用形成一维之字形链状结构。配合物1和2的单手性特征与圆二色(CD)谱测定结果一致。     

染料木素分子印迹聚合物的制备及其识别性能

以染料木素为模板分子、4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体、乙二醇二甲基双丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、四氢呋喃(THF)为溶剂,采用本体聚合法制备了染料木素的分子印迹聚合物;采用静态平衡结合实验研究了该分子印迹聚合物对染料木素的结合能力和选择性能.结果表明,与化学组成相同的相应非印迹聚合物相比,染料木素分子印迹聚合物对染料木素的吸附性能和选择性更好.利用所合成的分子印迹聚合物作为固相萃取材料填充固相萃取小柱,可以选择性地从豆奶粉中分离、富集染料木素;此外,该分子印迹聚合物还有望用于其他豆制品的分析检验.     

选择性富集分离虎杖中白藜芦醇苷的分子印迹聚合物的制备及分子识别性能研究

以白藜芦醇苷(POL)为模板分子,分别以丙烯酰胺(AM)、4-乙烯基吡啶(4-VP)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用本体聚合法制备白藜芦醇苷分子印迹聚合物。采用静态平衡结合实验研究了印迹聚合物对模板分子及不同底物的识别性能。结果表明,以丙烯酰胺为功能单体的印迹聚合物(MIP1)对模板分子的识别性能最好,其次是以4-VP为功能单体的聚合物(MIP2),以HEMA为功能单体的聚合物(MIP3)以及以MAA为功能单体的聚合物(MIP4)的分子识别性能较差。表明功能单体与模板分子之间相互作用的强弱对MIP的识别能力有较大的影响。静态平衡结合法以及Scatchard分析法表明,MIP1对模板分子呈现较好的结合能力和选择性,该印迹聚合物中形成了2类不同的结合位点,离解常数分别为7.43×10-5、3.70×10-3mol/L。将MIP1用于虎杖提取物中POL的固相萃取分离,效果良好。     

3-吲哚乙酸印迹聚合物的制备及其分子识别性能

以IAA为模板分子,4-乙烯基吡啶(4-Vpy)为功能单体,乙腈为致孔剂,采用本体聚合方法,制备了IAA的印迹聚合物P(4-Vpy),用色谱法评价了其分子识别性能,并且与同样条件下以丙烯酰胺(AA)为功能单体合成的IAA印迹聚合物P(AA)进行了比较。结果表明,乙腈为流动相时,P(4-Vpy)比P(AA)对IAA具有更高的印迹效率,对IAA表现出了更好的分子识别能力。流动相对P(4-Vpy)分子识别能力的影响实验证明,静电作用在其分子识别过程中起重要作用。两种不同用量的乙腈为致孔剂制备所得IAA印迹聚合物P(4-Vpy)和P`(4-Vpy)的色谱测定结果表明,致孔剂的加入量对其印迹效率有显著影响。     

新型罗丹明型荧光探针的合成及其对Cu(Ⅱ)的识别性能

罗丹明B-酰肼和8-羟基-7-喹啉醛经缩合反应合成了一个新型的荧光探针(L),其结构经1H NMR,MS和元素分析表征。考察了L对金属离子的识别性能,结果表明:在乙腈溶液[V(MeCN)∶V(H2O)=19∶1,pH7.0]中,L可高选择性的识别Cu(Ⅱ)。Cu(Ⅱ)能诱导L内酰胺结构开环并形成1∶2型的配合物L-Cu(Ⅱ),这一过程是可逆的。     

基于β-环糊精主客体识别作用的均相DNA杂交电化学生物分子识别研究

基于β-环糊精(β-CD)和间甲基苯甲酸(mTA)的主客体识别,建立了均相DNA杂交电化学生物传感技术。将主体分子β-CD通过电化学聚合的方法固定在氮乙酰基苯胺修饰的玻碳电极表面,同时将mTA通过酸胺缩合反应标记在探针DNA序列上,与目标DNA在溶液均相中杂交之后,用修饰好的电极对探针DNA上的mTA进行主客体识别。以两种嵌入剂作为电化学指示剂——亚甲基蓝(MB)和道诺霉素(DNM),证实了方法的可行性。MB的电化学信号与完全互补DNA浓度在2.0×10"12～2.0×10"10mol/L之间呈良好线性关系,检出限为7.6×10"13mol/L;DNM的电化学响应与完全互补DNA浓度在1.0×10"12～1.0×10"9mol/L之间呈良好线性关系,检出限可达6.0×10"13mol/L,并表现出良好的重现性和稳定性。     

咖啡因替代物(茶碱)分子表面印迹材料的制备及其分子识别特性研究

采用巯基-过氧化苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系,先实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2.使接枝大分子PGMA的环氧基团与5-氨基水杨酸(ASA)发生开环反应,将水杨酸基团键合在接枝大分子侧链,制得功能接枝微粒SA-PGMA/SiO2,并对其化学结构与表面电性能进行了表征.考察研究了功能微粒SA-PGMA/SiO2与咖啡因替代物茶碱分子之间的相互作用力.研究表明,微粒SA-PGMA/SiO2与茶碱分子之间存在有强的次价键力(静电和氢键相互作用).在此基础上,采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术,以咖啡因替代物茶碱为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,对接枝在硅胶表面的功能大分子链SA-PGMA进行了交联印迹,制备了茶碱分子表面印迹材料MIP-SAP/SiO2,深入考察研究了其分子识别特性.实验结果表明,相对于两种对照物甘油茶碱和苦参碱,印迹材料MIP-SAP/SiO2对茶碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于甘油茶碱,印迹材料对茶碱的识别选择性系数为7.72.