大环分子衍生物在人工跨膜离子通道领域中的研究进展

大环分子如环糊精、冠醚等因具备独特的空腔结构, 能够通过主-客体相互作用实现对分子、离子的特异性识别, 因此常被应用于人工跨膜离子传输系统的研究和开发. 与天然的通道蛋白相比, 大环分子具有价格低廉、性质稳定、结构易于修饰和功能化等诸多优点, 因而备受科研工作者们的关注. 本综述详细介绍了大环分子在人工离子通道领域中的研究进展, 按照不同的大环分子进行分类, 系统归纳了基于大环结构的人工跨膜通道的制备方法、结构调控以及其在生物医药领域中的潜在应用. 最后对大环类人工离子通道做了简要的总结和展望, 该综述对于发展新型人工离子通道以及发掘其潜在的应用价值具有重要意义.     

环簇上的全纯多向量场构成的Gerstenhaber代数的BV算子（英文）

复流形上全纯多向量场构成的线性空间有一个自然的Gerstenhaber代数结构.本文研究紧光滑环簇上全纯多向量场构成的Gerstenhaber代数上的BV算子,给出了该情形下BV算子存在的一个充要条件.     

Sc3C2@C80与[12]CPP纳米环之间非共价相互作用的理论研究

金属富勒烯嵌套于纳米环内形成主客体系, 二者产生的主客体作用可诱导内部金属团簇的取向, 影响分子的电子结构等性质. 本文基于密度泛函理论(DFT)计算, 对碳纳米环[12]CPP(CPP=环苯撑, 主体分子)与金属富勒烯Sc₃C₂@C₈₀(客体分子)形成的主客体配合物的结构和性质进行了研究. 计算结果表明, 在最稳定构型中, [12]CPP呈现椭圆形, Sc₃C₂@C₈₀与[12]CPP的质心不再重合. Sc₃C₂@C₈₀在[12]CPP内旋转对构型总体能量影响仅为13.51 kJ/mol. [12]CPP向Sc₃C₂@C₈₀转移了0.03 e, 主客体分子之间存在弱相互作用. 对二者相互作用的分析结果表明, 色散作用在弱相互作用中占主导地位.     

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.     

二氧化碳间接转化制化学品的研究进展

二氧化碳直接利用较为困难, 因此先将其转化为环碳酸酯等二氧化碳衍生物, 进而间接转化为其它化学品是实现二氧化碳资源化利用的重要手段之一, 具有良好的应用前景. 本文综合评述了二氧化碳转化为环碳酸酯继而间接利用的近期研究进展, 重点介绍了环碳酸酯的加氢反应、 醇解反应和氨解反应中的均相和多相催化体系, 对反应机理进行了阐述, 并展望了该领域仍待解决的问题和发展前景.     

新多环大环内酰胺Clifednamide K的发现

利用组合生物合成策略构建了人工杂合多环特特拉姆酸大环内酰胺(PoTeM)基因簇,并从异源表达重组菌株SR111-cbmA-OX1-cftC中分离得到2个PoTeM类化合物preikarugamycin (1)和clifednamide K (2).通过核磁共振和高分辨质谱分析确定化合物1为ikarugamycin生物合成中间体,化合物2为结构新颖的5/6双环PoTeM.采用滤纸片法测定了化合物1和2的抗细菌和抗真菌活性,结果显示二者在20μg载药量下均无抗菌活性.采用噻唑蓝比色法(MTT)测定了化合物1和2的细胞毒活性,结果显示化合物1对人肝癌细胞HepG-2和人乳腺癌细胞MCF-7具有较强细胞毒活性,半抑制浓度(IC₅₀)分别为3.34和2.72μmol/L,化合物2对测试细胞株无明显细胞毒活性.     

基于9,9'-螺二芴和萘的纯碳氢主体材料（英文）

利用磷光有机发光二极管的主客体掺杂结构有助于避免三重态激子浓度猝灭,从而提高器件性能.9,9’-螺二芴(SBF)及其衍生物具有独特的正交构型和刚性骨架,具有高玻璃化转变温度、高三线态能级和用作主体材料的潜力.通过引入萘环合成并表征了两种基于SBF的纯碳氢化合物(PHC)磷光发光器件的主体材料,命名为1,4-SBF-Nap和1,8-Oct-Nap.其中,1,8-Oct-Nap分子存在一个有趣的环化反应,形成八原子环结构而不是一般的SBF.以Ir(MDQ)₂(acac)为客体,成功制备了基于这两种主体的红光器件,最大外量子效率(EQE)分别为15.0%和13.7%,证明PHC主体材料在设计上的多样性.     

气相色谱法辅助分析环状1,3-二羰基化合物的去对称对映选择性还原反应机理

建立了一种利用气相色谱(GC)检测1,3-环戊二酮化合物去对称对映选择性还原反应转化率和产物含量的方法,作为一种重要辅助手段,用于磷中心手性膦酰胺催化环状1,3-二酮类化合物的去对称对映选择性还原反应机理的研究.样品经DB-WAX色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,以标准化合物比对的方法,采用GC进行定性及定量分析,可简便、快速、准确测定在不同反应时间剩余原料和生成的不同产物的量.采用本方法对无添加剂和催化剂、只加入添加剂、只加入催化剂以及同时加入添加剂和催化剂4种情况下的反应进程进行了检测.结果表明,相比其它3种反应体系,同时加入添加剂N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)和催化剂的反应体系的原料转化速度快,在5 min内反应转化率达到80％以上,单还原目标产物的含量接近70％.对照实验结果表明,加入DIPEA可大幅提高产物的对映选择性.本研究结果有助于深入理解相关反应的机理,即胺类添加剂的加入可促进手性活性催化物种的生成.     

硼氮杂薁基[4]螺烯的设计合成及性质研究※

本工作设计合成了分别含有B—N键和C=C键的薁基[4]螺烯类分子1a/1b和2, 其中B—N键和C=C键互为等电子体. 紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安测试和理论计算结果表明B—N键可以调控共轭骨架的电子结构及芳香性. 单晶结构表明1a具有螺旋几何构型, 晶体中存在P和M两种对映异构体. B—N键具有部分双键性质, 硼氮六元环具有一定的芳香性. 大位阻基团2,4,6-三甲基苯基(Mes)使得1b在三氟乙酸(TFA)作用下不会发生类似于1a的脱硼化, 而是发生和2相似的可逆质子响应, B—N键对薁单元的质子响应性质无明显影响. 三配位的硼原子可以进一步和氟离子配位, 使得1a对氟离子有明显的选择性响应, 而1b则因大位阻的Mes取代基的存在对氟离子无明显的响应性. 本工作报道了新型薁基硼氮杂螺烯及全碳螺烯分子, 为薁基多环芳烃的“自下而上”合成及性质研究提供了参考.     

香芹酮的选择性环氧化

选择性是有机化学的核心概念之一,也是有机化学研究的关键问题之一。本实验以左旋香芹酮为原料,利用其两个碳碳双键性质的不同,使用两种不同的氧化方式进行选择性环氧化;对香芹酮两个碳碳双键的环氧化体现出化学选择性,而对应的产物是否为异构体混合物则体现出立体选择性。整个实验使用的原料和试剂便宜易得,反应操作简单且后处理容易,产物收率较高,适合本科有机化学实验教学,可帮助学生加深对化学选择性和立体选择性的认识和理解。