山区智能视觉火情高空图像搜集系统的设计与实现

介绍了一种针对山区多样性突发火情事件中基于智能视觉的高空图像搜集系统,采用以ST意法半导体公司的STM32F107VCT6为处理核心的开发平台,地面控制平台通过高空无人机的高速照相机对目标区域火情图像数据进行搜集,并将图像数据带回到地面控制平台的PC处理器上进行综合分析。地面控制平台根据智能视觉信息采集模块采集的山区遥感图像的均值作为初始背景,并对背景图像进行实时更新,利用光谱特征与距离算法获取差分图像,并进行图像处理,从而获取山区发生火情区域的图像分析数据,以实现对山区森林突发火情事件的及时监测,在火情发生初始阶段就能扑灭。本文对山区智能视觉火情高空搜集系统的实现原理、核心硬件设计、系统软件设计等分别进行了研究,并通过系统实验进行了验证,测试结果表明,该系统在对山区的高空图像搜集实验中,对不同颜色物体的分别识别率为100%,对火灾与地形地貌的识别率为95.55%和81.12%,非常适用于各种山区环境下的智能视觉监控系统。     

含1,8-萘酰亚胺单元的咔唑磺酰肼受体的合成及对阴离子的识别研究

设计合成了一个新型的含1,8-萘酰亚胺信号单元的咔唑磺酰肼类阴离子受体1,荧光和UV-vis光谱滴定实验表明,1在DMSO中能选择性识别具有重要生物学意义的F-,Ac O-和2 4H PO-;受体1与这些阴离子形成1∶1的配合物,且它们的结合常数均大于103 L?mol-1.有趣的是,在含水10%(V/V)的DMSO中1对F-表现出了专一性识别.DMSO-d6中的核磁滴定表明,在F-浓度较低时,受体1通过五重分子间氢键作用与其产生了有效结合.     

共价键链杯芳烃-四硫富瓦烯超分子体系研究进展

综述了共价键链的杯芳烃-四硫富瓦烯超分子主体化合物的设计合成及其在电化学调控的分子识别、离子调节的电子转移行为和分子组装等领域的研究进展.     

锰催化的亚胺/腈、格氏试剂和四氢呋喃的三组分反应:高效制备1,5-氨基醇和1,5-酮醇化合物

正格氏试剂对亚胺或腈的加成反应是制备有机胺或酮类化合物的经典方法.由于醚类溶剂对格氏试剂良好的溶解性和反应惰性,上述反应通常在乙醚或四氢呋喃溶剂中进行.中国科学院化学所分子识别与功能院重点实验室的王从洋课题组发现,在锰/镁双金属体系和碘代芳烃的作用下,四氢呋喃形式上被转化为1-丁醇-4-卡宾的等量体,它同时与亲电试剂(亚胺/腈)和亲核试剂(格氏试剂)反应,构建了同碳上两个新的C—C键,从而高效制备了1,5-氨基醇或1,5-酮醇化合物.该反应原料便宜易得,反应条件温和,易于放大制备,反应产物可用于合成重要有机杂环哌啶和二氢吡喃等.实验和计算结果表明,自由基和有机锰物种是反应的重要中间体,而四氢呋喃的α-芳基化开环是反应的关键步骤.     

基于2-硫代海因的氟离子探针

通过异亮氨酸甲酯盐酸盐与4-硝基苯基异硫氰酸酯或4-氰基苯基异硫氰酸酯反应合成2-硫代海因探针1和2.在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,用系列含阴离子的四正丁基铵盐来评价其阴离子识别能力.加入F-后,1和2的DMF溶液由无色立即变为黄色,而加入Cl-,4HSO-,Br-,3NO-和3 2CH CO-均不变,表明1和2对氟离子显示出良好的识别性能.核磁滴定氢谱揭示了F-与2-硫代海因的氢键作用引发了1和2的识别,结合常数显示1比2对F-更敏感.此外,1作为化学传感器还可以制成试纸检测F-.     

含酰亚胺骨架的大环化合物合成、结构及其对阴离子的识别研究

在磷酸催化作用下,采用前体二胺N,N’-(2-胺基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶(1)和前体二醛1,4-二(2’-甲酰苯氧基)丁烷(2)进行缩合作用得到[1+1]Schiff碱大环化合物3,进一步将Schiff碱大环3还原得到饱和大环4.并采用1H NMR,IR,质谱和元素分析等技术对大环3和4的组成进行了表征.采用X射线单晶衍射技术测定了Schiff碱大环3的晶体结构,结果表明大环3具有扭曲的"8"字形结构.采用UV-vis光谱滴定技术对大环与系列阴离子的键合作用进行了考察,结果表明,Schiff碱大环3对F-离子有明显的选择性识别作用,并测定了该配位反应的配位比和平衡常数.     

吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物受体的合成及对阴离子识别研究

通过6-氨基嘧啶、取代苯甲醛与丙二腈的三组分反应合成了4种吡啶并[2,3-d]嘧啶受体分子,利用紫外-可见吸收光谱考察了其与F-,Cl-,Br-,AcO-,4HSO-,2 4H PO-等阴离子的作用.结果表明该类受体分子与阴离子形成氢键配合物,导致吡啶并[2,3-d]嘧啶受体的光谱发生变化.测定了配合物的结合比和稳定常数,发现受体化合物对AcO-离子具有良好的选择性,对其它多种阴离子无影响.Job曲线表明受体分子与阴离子间形成1∶1型的配合物.1H NMR滴定进一步证实了氢键作用的存在及参与类型.     

一例水溶液中识别铜离子的染料探针

通过罗丹明B与乙二胺反应生成的中间体合成了一例可以对铜离子进行比色检测的探针R-Cu.R-Cu可以实现对在HEPES(5 mmol/L;pH 7.4)溶液中Cu2+的比色可视化识别,加入Cu2+后,R-Cu的吸收明显增强,呈现出罗丹明B的紫红色.探针对Cu2+具有较高的选择性和灵敏性,对其他常见的金属离子具有较强的抗干扰能力.该探针可以在较宽的特别是近中性pH环境下有效检测Cu2+,最低检出限为2.70×10?7 mol/L.     

基于框架核酸的细胞表面受体配体相互作用研究进展

细胞表面受体与配体之间的特异性相互作用在细胞生物学过程中起着重要作用。然而,与均相溶液不同,受体分子在细胞膜上的分布是非连续的、动态的,因此细胞表面的受体配体相互作用通常呈现复杂的非线性结合模式。框架核酸作为一类具有确定几何形状的DNA纳米支架,可用于多价配体的偶联,为深入揭示受体配体相互作用机制提供了可靠的工具。利用框架核酸纳米分辨率的可寻址特性,可实现对配体数目、间距及空间构象等参数的精确调控,进而研究细胞表面受体配体的结合特性及影响因素,优化结合条件最终实现高效的分子识别及靶向治疗。本文综述了基于框架核酸的细胞表面受体配体相互作用研究进展,通过探讨细胞表面受体配体相互作用的重要影响因素及生物学应用,对该研究领域的发展前景和未来趋势予以展望。     

基于多肽识别的电化学生物传感技术

多肽具有分子量小、易于合成、生物兼容性好、稳定性高及序列灵活多样等优点。因此,多肽作为新型生物识别元件,已被广泛应用于生物传感器的构建。电化学分析灵敏度高、准确度好、设备简单、检测范围广且易于操作。本文介绍了基于多肽识别的电化学生物传感器技术,包括多肽的修饰与固定化、多肽与待测物的识别及检测原理;综述了近五年多肽电化学生物传感器对重金属离子、小分子、蛋白质、细菌和病毒的检测;展望了肽基电化学生物传感器的发展趋势。