基于二聚体单元的柠檬酸铋结构体系

作为最重的非放射性金属元素, 铋的高抗菌活性和低伴生毒性使得它在中世纪就被广泛应用于临床医疗. 其中, 柠檬酸铋类化合物对幽门螺杆菌感染具有非常高的疗效而被广泛用作治疗消化系统溃疡的临床药物. 因此, 柠檬酸铋类化合物的结构一直是人们研究的重点, 尤其是在酸性条件下(胃中酸度大约是pH 3)的结构分析能够更加准确地反映此类化合物的结构和药理作用之间的联系. 我们合成了四种柠檬酸铋型的配合物((H₂en)[Bi₂(cit)₂(H₂O)_4/3]·(H₂O)_x (1)、(H₂en)₃[Bi₂(cit)₂Cl₄]·(H₂O)_x (2)、(Hpy)₂[Bi₂(cit)₂(H₂O)_8/5]·(H₂O)_x (3) 和 (H₂en)[Bi₂(cit)₂]·(H₂O)_x (4)). 它们的晶体结构揭示了柠檬酸铋二聚体单元([Bi(cit)₂Bi]^2-)是此类化合物结构体系的构成基础. 配合物1, 2, 3和4分别包含三种、一种、五种和一种类型的 [Bi(cit)₂Bi]^2-单元. 配合物1, 3和4通过柠檬酸铋二聚体单元在三维方向的交叉链接, 形成了三维网状框架结构, 而在配合物2中, 由于低配位数的氯离子取代了桥联柠檬酸根离子, 所以只形成了一种二维的层状聚合结构. 在柠檬酸铋类配合物中, 柠檬酸铋组成网状框架所产生的负电荷必须由阳离子平衡. 吡啶离子([C₅H₆N]⁺)和乙二胺离子([H₃NCH₂CH₂NH₃]²⁺)分别在配合物1~4中起着平衡电荷的作用. 这种柠檬酸铋类配合物的共性使得小分子和离子通过扩散作用或者静电引力进入化合物的网状框架成为可能. 同时, 柠檬酸铋骨架的自身组装和形成网状结构的空腔大小也受一些因素的影响. 例如, 引入分子的离子化程度和大小、溶液酸度, 以及配合物晶体生长时间. 基于配合物1的晶体结构, 我们模拟了临床药物雷尼替丁柠檬酸铋钾(RBC)的结构, 发现雷尼替丁分子可以插入到柠檬酸铋网状结构形成的空腔中, 并与柠檬酸根及配位水分子形成氢键. 电喷雾质谱可以用来分析溶液中铋类化合物的组成. 因此, 通过对低pH值下的氨水-Bi(cit), 乙二胺- Bi(cit), 吡啶-Bi(cit)和雷尼替丁-Bi(cit)溶液的ESI-MS和MS/MS谱图分析, 我们观测到柠檬酸铋四聚体([Bi₄(cit)₄·5H]⁺)、三聚体([Bi₃(cit)₃·4H]⁺)和二聚体([Bi₂(cit)₂·3H]⁺)的信号, 并且它们在溶液中的丰度成逐渐递增趋势. 同时, 由于在中性水溶液中观测不到m/z 2000以内的信号, 说明柠檬酸铋化合物在中性水溶液中不会降解, 而在酸性水溶液中会逐步降解成二聚体单元. 综合晶体结构数据和电喷雾质谱分析, 我们认为柠檬酸铋类药物在胃中有可能先形成三维网状结构覆盖在溃疡的表面, 然后再在胃酸的作用下降解为二维结构直至二聚体单元. 同时, 由于柠檬酸铋的低毒性及可以形成带负电荷的多孔状聚合物, 因此可以作为一种药物载体, 运输有效药物成分到相关的生物标靶分子.     

聚苯胺微／纳米结构及其应用

导电聚合物微／纳米结构保留了轻质、类金属电导率和可逆化学和电化学特性,又具有纳米材料的高比表面积、尺寸和量子效应,它在电子器件、储能器件、传感器件等领域具有广泛的技术应用前景。其中,由于聚苯胺的制备方法简单、原料易得和独特的质子酸掺杂和脱掺杂机制,使聚苯胺微／纳米结构的可控制备及其应用研究已成为当前导电聚合物研究的热点...     

温度对多硫电解质及量子点敏化太阳能电池性能的影响

采用电化学的方法研究了温度对多硫电解质导电性能及量子点敏化太阳能电池光电性能的影响.结果表明:随着温度的升高,电解质的电导率逐步升高,多硫离子在电解质中的扩散阻力变小;另外,随着温度的升高,量子点敏化太阳能电池的光电转化效率逐渐降低,这主要是由于在较高的温度下,电池的暗反应逐渐增大和量子点的脱附引起的.     

庆祝计亮年院士80华诞专刊

<正>计亮年先生1934年4月20日出生于上海,1956年毕业于山东大学化学系.1958年经核工业部选派,参与筹建我国第一所培养制备核材料的高等学校——衡阳矿冶工程学院(现为南华大学),并在化学系任助教、讲师,兼物理化学教研计亮年院士室主任.1972年调入广东工业大学.为发展,1975     

G-四链体DNA稳定剂的研究进展

人体端粒由富含鸟嘌呤(G)的DNA重复序列组成,该序列在一定的条件下可以形成G-四链体DNA的结构.小分子化合物诱导该结构的形成并使之稳定,不但可以抑制端粒酶的活性或降低癌基因的转录表达而达到抗肿瘤的目的,还可以作为G-四链体DNA的探针,辅助G-四链体DNA生物功能的研究及与之相关疾病的诊断.因此,G-四链体DNA稳定剂的设计是近年来化学生物学的重要前沿领域之一.到目前为止,G-四链体DNA稳定剂主要可分为有机小分子化合物和金属配合物.本文重点综述这两方面特别是后者的最新研究进展.     

水下超疏油聚(3,4-乙烯基二氧)噻吩薄膜的制备简

以离子液体溴化(1-己基-3-甲基咪唑盐)作为电解质和掺杂剂采用电化学一步法制备了微纳米复合结构的聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜,薄膜由槽内排布着纳米珠链的棒状结构组成. 研究表明,通过控制电流密度的大小,可以调节棒状结构和珠状结构的平均直径. 离子液体中的咪唑阳离子和对阴离子均掺杂到聚合物中,该薄膜具有可逆的电化学活性及水下超疏油特性.     

高中化学项目教学案例——探寻柠檬水中的维生素C

选取“维生素C”这一生活中常见的还原性物质,面向已经学习“氧化还原反应”基础知识的高一年级学生开展项目教学活动。通过提出项目问题、师生共同拆解项目问题设计研究方案和子任务、学生实施子任务研究等项目教学环节,在形成相应子任务成果的同时,进一步帮助学生巩固从氧化性和还原性视角认识化学物质性质的认识角度,建立基于物质性质定量分析目标物质含量的实验思路和思维框架,提升学生对于氧化还原反应功能和价值的认识。     

基于神光Ⅲ原型装置的冲击点火分解实验北大核心CSCD

冲击点火是一种新型点火方式,介绍了国内进行的冲击点火分解实验。实验结果表明:相比于方波脉冲,在冲击峰整形脉冲作用下激光与等离子体相互作用明显增强,背向散射光的份额增加,散射光谱来自于不同密度的等离子体区域。实验中也观察到了方波条件下冲击波在CH样品中的传播过程,与模拟计算结果较为符合。     

阴离子聚合PA6与苎麻纤维复合反应中的阻聚与变色机理的研究

通过浇注成型的方法研究并发现了苎麻纤维与阴离子聚合尼龙6(APA-6)反应加工过程中严重的阻聚和变色问题.为了分析阻聚和变色的机理并寻找解决方案,选取了3种不同的引发剂(氢氧化钠、己内酰胺钠盐和己内酰胺溴化镁)分别与微晶纤维素(MCC)在150℃的真空条件下反应.然后分别采用傅里叶变换红外光谱、原子吸收光谱、X-射线衍射和核磁共振波谱表征了引发剂和MCC反应前后的变化.结果证明,阻聚和变色的机理是在强碱性和高温条件下,纤维素发生了剥皮反应,产生的副产物又极易与引发剂反应,因此导致APA-6中起引发作用的己内酰胺阴离子被消耗,从而使得聚合反应终止.另外,由于己内酰胺溴化镁(C1)的低活性和弱碱性,使得剥皮反应很大程度的降低,进而避免了引发剂阴离子的消耗,从而使得阻聚和变色问题得到明显改善,最终实现了通过反应加工的方法制备APA-6与苎麻纤维复合材料的目的.     

一种基于2,7-咔唑-芴交替共轭聚合物的荧光开启型汞离子光学探针

通过Suzuki偶合反应合成出一种主链中含2,7-取代咔唑的蓝光发射共轭聚合物,聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-co-2,7-N-十二烷基咔唑](PF27Cz).随着I-(NaI水溶液)的加入,I-的重原子效应使PF27Cz溶液(THF)的荧光逐渐淬灭,其溶液的外观颜色由无色变为浅黄色.通过在相同条件下的对比实验可知其他阴离子的引入并未使PF27Cz的光学性质产生类似的变化.利用Hg2+与I-之间的高结合常数与络合配比,Hg2+的加入使PF27Cz-I-络合物的荧光逐渐回复,其外观颜色也由浅黄色回复至无色.通过对PF27Cz-I-在递增浓度Hg2+存在下的荧光发射性质进行分析可知其对Hg2+的检出限达约为1.6×10-8mol/L.通过对比实验可知背景金属阳离子的存在对Hg2+的光学响应并无明显的干扰.实验结果表明PF27Cz是一类具有较高灵敏度和抗干扰性的turn-on型Hg2+光学探针材料.