人体端粒中(3+1)混合结构G-四链体稳定性的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法, 考察了人体端粒中(3+1)混合结构G-四链体的结构及稳定性问题. 讨论了配位K+离子、药物分子(端粒抑素)和溶剂水分子对G-四链体的Hoogsteen氢键结构、π-π堆积作用的影响. 研究表明, K+离子与鸟嘌呤碱基上O6原子的配位作用减弱了对角鸟嘌呤间O6-O6的静电排斥作用, 使得相邻的四个鸟嘌呤能够以Hoogsteen氢键结合的方式形成具有近平面结构的稳定G-四平面. 另一方面, G-四平面间、G-四平面与药物分子间的π-π堆积作用降低了G-四链体复合物的总能, 有利于其稳定存在. 此外, 溶剂水分子主要分布在G-四链体的TTA环、骨架和糖环的周围, 使其位移涨落增大; 然而, 在3 ns动力学模拟中, 由于水分子没有进入到G-四链体的空腔中, 溶剂水对G-四平面的结构影响不明显.     

用第一性原理方法获取周期体系中原子的部分电荷

利用量子化学软件包Crystal计算了立方周期性边界条件下液态水体系的静电势(ESP)和静电场(EF).在此基础上,提出了一种由第一性原理方法获取周期体系中原子的部分电荷的快捷方法.该方法把由周期性边界条件引入的平均静电势准mean作为一个拟合参数,通过对第一性原理静电势与Ewald加和法静电势的最小二乘法拟合而实现.值得说明的是,比较静电势与静电场拟合方法,前者的相对拟合误差仅为2%-3%,比后者小一个数量级.考察了四种电荷限制条件下,静电势、静电场拟合的水分子原子部分电荷及偶极矩的分布情况.     

N,N'-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲的光谱实验与密度泛函理论研究

利用实验观测与密度泛函理论(DFT)计算方法考察了新化合物N, N'-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲(4-DHBTU)的红外、核磁与紫外吸收光谱性质.与单体2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并噻唑(4-AHBT)相比, 4-DHBTU的实验紫外吸收强度显著增强,最大吸收峰发生了明显红移,并呈现出双吸收峰特征.结合实验光谱数据与密度泛函理论计算分析表明, 4-DHBTU分子最稳定的基态异构体为cis-C₁₁和trans-C₁₁,而导致上述紫外光谱差异的主要原因是4-DHBTU样品中cis-C₁₁, trans-C₁₁, cis-C₂₂, trans-C₂₂等多种异构体共存.此外, 4-DHBTU与溶剂二甲基亚砜(DMSO)间氢键作用使得核磁实验中4-DHBTU的15H、16H氢谱化学位移显著增大.     

单波长光照射下Co（OAc）_2催化溴代烃与CO的羰基化反应

对以Co（OAc）2为催化剂,在3种单波长（254、365、380nm）光照射下,溴代烃与CO的羰基化反应的研究结果表明,以溴代烷烃（溴代环己烷、1-溴己烷、1-溴辛烷）为底物,只有254nm的高能光对羰基化反应是有效的,碱性添加物对反应有明显的促进作用;以溴代环己烷为底物,加入NaOAc,环己基甲酸甲酯的产率可由34...     

混合量子-经典动力学方法研究反胶团水池中I2分子的振动频率位移

结合Monte Carlo模拟技术, 提出了一种反胶团溶液的快速数学建模新方法. 利用量子-经典动力学模拟方法, 考察了I2分子受限于两个不同尺寸的反胶团水池中振动频率的诱导位移及谱分布. 结果表明, 相比于体相水, 受限于反胶团水池中I2分子的诱导位移表现为蓝移, 且蓝移大小随水池尺寸变化不大. 通过对I2分子与周围环境相互作用的分解分析, 得到了水池水、表面活性剂以及有机溶剂分子对I2分子振动频率诱导位移的瞬态贡献, 揭示了I2分子振动弛豫的微观作用机制. 此外, 对于受限水池中水分子的诱导贡献及空间分布的研究表明, I2分子振动频率位移的诱导贡献主要来自于第一溶剂层, 它是由4个水分子蓝移贡献和2个水分子红移贡献组成.     

基于羟苯基苯并咪唑的Zn2+比率荧光探针

通过羰基将两分子2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并咪唑(4-AHBI)连接,合成了结构高度对称的新化合物N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并咪唑)苯基]脲(C27H20N6O3,1),测试了不同溶剂条件下1的紫外吸收和荧光发射光谱,研究了1对Zn2+的选择性识别作用。结果表明,随着溶剂极性的增大,1的紫外吸收峰发生蓝移,激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光发射峰明显增强。与4-AHBI相比,1在乙腈溶液中的紫外吸收强度增强约3.5倍,最大吸收峰红移8 nm,荧光发射增强8倍多。1在乙腈溶液中的Zn2+荧光响应行为表明1与Zn2+的结合将导致1在445 nm处的荧光强度不断降低,而在395 nm处出现的新峰的荧光强度不断增强,具有比率荧光探针的特点,而且检测范围较宽,可达1×10-6-1×10-2 mol.L-1。     

分子动力学模拟纳米尺寸限制体系下氩溶液中I2的振动能量弛豫

利用平衡态分子动力学方法(EMD)模拟了纳米尺寸限制球壳内I2在Ar溶液中的振动能量转移. 计算并讨论了I2振动能量弛豫时间T1随球壳半径、溶剂密度的变化规律. 通过分子间相互作用分析, 在原子、分子水平上, 揭示了随着球壳半径的减小, T1呈逐渐增大趋势的原因. 结果表明, 球壳的几何限制效应和表面作用对受限溶液密度分布的影响较大, 从而导致溶质振动弛豫的显著变化. 此外, 非限制体系模拟显示, 非平衡态分子动力学(NEMD)方法可以得到与平衡态分子动力学方法较一致的振动能量弛豫时间T1.     

离子簇合物(N_2)~+Ne_n(n=1,2,3)的从头计算研究

利用Ｇａｕｓｉａｎ９４量子化学从头算程序，选择ＵＭＰ２／６－３１１Ｇ方法，对Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２，３）的离子簇合物进行了几何全优化，并通过频率分析确认了体系的稳定构型，得到了各稳定簇合物的离解能．用ＵＨＦ／６－３１１Ｇ方法，计算了Ｎ＋２离子在ｎ个氖原子（ｎ＝１，２，３）氛围中的转动势垒．计算表明：线性结构是Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２）的最稳定结构；与Ｎ＋２Ｈｅｎ比较，Ｎ＋２Ｎｅｎ的诱导电荷更大，束缚势阱更深，各向导性明显，Ｎ＋２没有在原子氛围中的自由这些计算与Ｍａｉｅｒ实验结果一致．     

C_(120)(NH_2)~+的电子结构和光谱的理论研究

用ＩＮＤＯ系列方法对Ｃ１２０ＮＨ２＋进行了理论研究，结果表明：质子化后的Ｃ１２０ＮＨ２＋较稳定，且离子中两碳笼间仍有弱的相互作用，Ｃ１２０ＮＨ２＋可以失去质子成为中性分子．Ｃ１２０ＮＨ２＋的电子光谱与Ｃ１２０ＮＨ的光谱相似．     

圆柱形纳米孔道内受限溶液I2/Ar的分子动力学模拟研究

利用分子动力学模拟方法, 考察了受限于圆柱形纳米孔道内I2/Ar溶液的振动传能及扩散动力学. 计算得到了溶质振动弛豫时间T1、溶剂轴向扩散系数Dz随孔道半径变化的规律. 结果表明: T1随着孔道半径的增大而减小; 而Dz随着孔道半径的增大而增大; 与预期的一致, 随着孔道半径的增大, 孔道的限制作用逐渐减小, T1与Dz趋近于相应的非受限溶液体相值. 此外, 通过考察溶质、溶剂与孔道的相互作用, 在原子、分子层次上揭示了限制作用对传能与传质影响的机制.