现代酸碱理论在有机化学中的应用

简要介绍现代酸碱理论的建立及其基本概念。现代酸碱理论包括了Brφnsted-Lowry酸碱理论、Lewis酸碱理论、HSAB理论和超酸理论。举例介绍了与物理有机化学、有机合成、有机催化等领域相关的现代酸碱理论的广泛应用。     

石墨烯气凝胶的可控组装

石墨烯气凝胶一般是由石墨烯片层经过湿法化学组装或气相化学生长获得的一种具有连通多孔网络结构的石墨烯三维宏观体材料,表现出极高的比表面积、良好的导电性以及优异的机械性能等,在电化学储能、吸附、催化以及传感等领域有着极为重要的应用。本文从石墨烯气凝胶的结构设计与组装策略出发,综述了近年来石墨烯纳米结构单元在石墨烯气凝胶材料（氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、化学气相沉积（CVD）石墨烯、以及复合气凝胶等）中的组装行为,并对石墨烯气凝胶目前的现状及今后发展方向做了简要评述。     

放射性碘分子在Cu2O表面的吸附:第一性原理密度泛函研究

采用第一性原理密度泛函计算方法和周期性平板模型系统研究了放射性碘分子在Cu₂O三个低指数表面的吸附行为。通过计算若干平衡吸附构型的结构参数和吸附能评估了不同特征吸附位的作用。构型优化计算表明所选晶面存在适度的结构弛豫。计算结果表明,与Cu₂O（110）表面相比,Cu₂O（100）和（111）晶面表现出更高的碘分子吸附反应活性。其中,表面氧原子位（O_S）和配位未饱和铜原子位（Cu_CUS）分别为Cu₂O（100）和（111）晶面的能量最优吸附位点。此外,针对几种典型吸附结构计算分析了其电子结构信息,以进一步阐明吸附体系之间的相互作用机理。     

提升学生科研创新能力的应用化学专业实验课程教学体系建设

针对专业实验课程教学体系和教学方式进行了改革探索。从化学实验技能培养出发,以学生为主体,建立分层次的实验教学体系和开放的实验教学模式。在夯实学生的基础实验技能基础上,加强综合实验能力训练,逐步培养学生的科学研究意识和科学研究能力。     

含邻手性碳原子双键亲电加成反应的立体选择性模型

本文主要介绍了预测邻位具有手性中心π体系亲电加成反应的立体选择性模型,尤其是α,β-不饱和羰基化合物亲核共轭加成形成的烯醇负离子及其类似物和硝基烯烃亲核加成形成的氮酸根类中间体的烷基化和动力学控制质子化反应的立体选择性模型。立体位阻效应控制的Zimmerman前过渡态模型主要适用于底物构象受限的环状或联烯型烯醇负离子的动力学质子化。对于构象转化相对灵活的直链底物,Houk基于量子化学计算研究提出了亲电试剂的进攻角度或接触角在经过环状过渡态时是锐角还是钝角决定了亲电加成反应的立体选择性控制(Houk模型)。而Fleming模型首次将烯丙基A-1,3张力引入各类烯醇负离子烷基化和质子化的过渡态。Mohrig模型在考虑A-1,3张力的基础上,将吸电子取代基与即将形成的σ键反式共平面,主要阐述了立体电子效应对酯的烯醇负离子动力学控制质子化立体选择性的影响,后来又提出了金属离子参与的立体电子效应控制的六元环状半椅式模型。本文希望对理解亲电加成反应的立体化学控制提供一些有用的信息。     

大学生个体发展多元化背景下“差别化”考试的改革与实践

在目前大学生个体发展多元化的社会大背景下,对所讲授的“物理化学”课程的考试方法进行了探索和实践,针对不同学生,在不显著影响考试卷面分数分布的前提下,提高对高分数段学生的区分度,降低对低数段学生的考核难度。在课程结束后的闭卷考试试卷中增加备选题,同时设计了相应的计分规则。考试结束后对试卷中“备选题”的利用情况和学生得分情况进行了综合分析和评价。实践结果表明,上述考试方法的调整达到了预期设定的目标。本实践结果也为“差别化”考试方法的推广提供了教学改革研究依据。     

共价有机多孔聚合物合成新策略

共价有机多孔聚合物(COPs)是由有机结构单元通过共价键连接而形成的一类具有微孔或者介孔结构的新型高分子多孔材料, 在能源、物质吸附与分离、气体存储、光电器件、多相催化以及化学/生物传感等方面展现出巨大的应用潜能. 尽管其合成方法众多, 合成单体多样, 产物结构稳定, 但是传统方法合成的有机多孔材料大多是无定型的, 结构难以控制, 且通常不溶不熔, 很难再加工. 为了解决这些问题, 近年来很多新的合成方法和合成策略被开发出来, 为共价有机多孔聚合物的进一步发展指明了方向. 本文将对这些最新的研究进展做一简要的介绍.     

CH3OH在ZnO(0001)表面的光催化解离

本文利用266 nm波长的激光及程序升温脱附的方法研究了甲醇在ZnO(0001)表面的光催化反应. TPD结果显示部分的CH₃OH以分子的形式吸附在ZnO(0001)表面,而另外一部分在表面发生了解离. 实验过程中探测到H₂,CH₃^·,H₂O,CO,CH₂O,CO₂和CH₃OH这些热反应产物. 紫外激光照射实验结果表明光照可以促进CH₃OH/CH₃O^·解离形成CH₂O,在程序升温或光照的过程中它又可以转变为HCOO^-. CH₂OH_Zn与OH_ad反应在Zn位点上形成H₂O分子. 升温或光照都能促进CH₃O^·转变为CH₃^·. 该研究对CH₃OH在ZnO(0001)表面的光催化反应机理提供了一个新的见解.     

胞嘧啶脱氨基化酶APOBEC3家族及其与核酸复合物结构研究进展

载脂蛋白B mRNA催化编辑蛋白APOBEC3（简称为A3）是细胞内逆转录转座子防御系统中一类家族蛋白,它通过对底物单链DNA和RNA中胞嘧啶的脱氨基化在人类的健康和疾病中发挥多种多样的作用.部分人源A3家族蛋白通过对病毒基因组中的胞嘧啶脱氨基化产生尿嘧啶,使逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV-1）基因组发生G→A碱基突变,致使HIV-1基因组不能执行正常的功能而抑制HIV-1病毒复制.作为反保护措施,HIV-1病毒利用自身的Vif蛋白（viral infectivity factor）结合人源A3蛋白,通过泛素化标记使A3蛋白降解,从而保证病毒感染.为更好理解A3蛋白催化胞嘧啶脱氨基化机制及抗病毒机制,综述了A3家族蛋白结构、它们对DNA或者RNA进行脱氨基化反应特点和它们与核酸复合物结构的研究进展,对A3家族蛋白参与脱氨基化反应的关键残基如何与核酸碱基相互作用等作了简单概括,相互作用的共同特征进行简要总结,对后期如何利用冷冻电镜技术开展全长A3蛋白相关工作做了展望.本文也部分讨论了A3蛋白如何与Vif相互作用,因此本综述对针对这些相互作用合理设计抗病毒药物有一定帮助.     

脊椎状NiCo2O4纳米棒的制备及其析氧和氧还原性能研究

以水热法并进一步焙烧合成脊椎状NiCo₂O₄纳米棒,通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和热重分析仪（TG）等来表征其结构形态及热稳定性.采用线性扫描法（LSV）、循环伏安（CV）研究所制备催化剂的在玻碳和旋转圆盘电极上的电催化活性：在0.1 mol·L^-1 KOH溶液中的电催化析氧反应（OER）和电催化氧还原反应（ORR）.研究结果表明,所制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒有大量的不饱和态,200℃焙烧制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒析氧过电位最小可达309 mV,Tafel斜率145.6 mV/dec,其氧还原极限电流密度在1600 rmp可达到5.095 mA·cm^-2,电子转移数在3.2~3.8之间,接近四电子转移机理,其优良电化学性能可能是由于暴露了更多的边缘缺陷的缘故.