大豆水溶性蛋白质提取条件优化

通过正交试验方法分析提取温度、提取时间、提取液体积及振荡频率4种因素对大豆水溶性蛋白质测定结果的影响,确定大豆水溶性蛋白质最佳提取条件。结果表明,在一定范围内,大豆水溶性蛋白质含量随着提取温度升高、提取时间延长、提取液体积及振荡频率增大而增大,其中振荡频率对水溶性蛋白质含量的影响达到了显著水平。在已处理样品中加入200 mL提取液,于35℃恒温水浴下以180 r/min回旋振荡120 min时,水溶性蛋白质含量最高。该提取工艺高效、快速、经济,为水溶性蛋白的准确测定以及大豆储存品质的准确判断提供参考。     

光合释氧机理的ABEEM/MM/MD和BS-DFT理论研究

建立了S₂态光合释氧络合物（OEC）的原子-键电负性均衡模型（ABEEMσπ）的电荷参数,并使用ABEEM/MM/MD可极化力场的分子动力学模拟和对称性破损的DFT研究了光合作用制造氧气的微观机制.HF/STO-3G（采用此基组的原因请见引用文献）水平下的电荷拟合结果证明了ABEEMσπ模型计算电荷分布的合理性和高效性.MD模拟显示,S₂态Mn₄CaO₅的双向异构化过程伴随Ca上的水分子W3转移至Mn1（III）/Mn4（III）,它很可能作为底物水之一,与O5在S₄态结合产生O₂.基于此,考察了全自旋态下两种异构体形式中O－O键形成的自由基耦合机理.BS-DFT计算结果表明,开立方结构的释氧活性大大优于闭立方结构,金属锰和氧自由基的自旋耦合方式也是反应性的决定性因素,同时,OEC的结构灵活性对于S态循环和光合水分解至关重要.     

Theory on the molecular characteristic contour(Ⅰ)——A new approach to defining molecular characteristic contour

Based on the classical turning point of electron movement in a molecule, a model for defining the molecular characteristic boundary contour is advanced. By using an accurate ab initio MELD program and an auxiliary program, some electron parameters in a molecule, such as the potential felt by an electron, have been evaluated. According to our model and definition, the molecular characteristic contour of the equilibrium geometry configuration is drawn and a vivid intuitive picture for describing the forming or breaking of a chemical bond is displayed.     

分子ABEEM电荷分布的图形表示

利用Matlab软件编写程序, 将基于密度泛函理论和电负性均衡原理发展的原子-键电负性均衡方法σ-π模型(ABEEM σ-π)计算的电荷分布, 特别是键电荷和孤对电子的电荷分布, 用图形表现出来, 对分子的电荷分布给出直观形象的认识, 并以腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸以及丙烯与氯化氢的马氏亲电加成反应为例, 进行应用说明.     

惰性气体原子与HF分子相互作用的分子形貌动态研究

研究了惰性气体原子(Rg=He,Ne,Ar和Kr)分别向HF分子两端原子接近过程中分子形貌的动态变化,使用MELD精密从头算方法中的CISD/6-311++G(2d,2p)方法,计算了FH-Rg和HF-Rg2个二聚体的单电子作用势、分子平面的边界轮廓以及相应界面上的电子密度.研究表明,惰性气体原子Rg分别向HF的两端接近时,双方的外形在接近的方向上均有伸手欢迎的表示,分子的前沿电子密度也相应的发生变化,对惰性键提供了一种新的认识.     

密度泛函理论下的电负性均衡及应用

以密度泛函理论为框架,综述电负性和电负性均衡理论的发展及其在探讨各种分子性质时的应用。     

纯水溶液中的氢键交换反应路径

利用分子动力学模拟方法对纯水溶液的氢键转化动力学性质进行了深入的微观探讨,溶液中非氢键构型为寿命较短(0.1～0.2 ps)的过渡态构型,我们发现氢键交换通过两种过渡构型完成,氢键角度扭曲激发后与氢键第一壳层水分子沿路径1交换,氢键径向拉伸激发后与氢键第二壳层水分子沿路径2交换,过渡态路径的选择具有温度依赖性.氢键转化需在旧氢键受体氢键过量和新氢键受体氢键不足,同时满足交换反应空间结构要求下才能完成.氢键交换反应对水分子平动和转动行为起着决定作用.     

铵根离子在水溶液中的跳跃转动机理

铵根离子的动力学行为与生命体内的生物和化学过程密切相关.依据流体力学理论,由于铵根离子与水分子之间存在多个强氢键,其转动应较慢,但实验结果并非如此,其转动的微观机理尚不清晰.本文分子动力学模拟研究表明,水溶液中铵根离子主要以快速、大角度的跳跃方式进行转动,像水分子一样遵从扩展分子跳跃转动模型.通过微观转动模式的分解和两种转动弛豫时间的比较发现,相对其氢键骨架的扩散转动,跳跃转动对其转动速率贡献更大,并随浓度增大不断强化.与水分子氢键交换方式相比,铵根离子更倾向于在非氢键相连的水分子间发生交换.     

分子形貌所指示的羟基卡宾及其衍生物的质子转移反应

分子形貌(Molecular face, MF)定义分子的内禀电子转折边界面, 同时在其上计算并描绘出前沿电子密度(MFED). MF不仅能显示分子的形状和大小, 还能够指示分子的化学反应性. 应用M06-2X/6-311++G(d,p)理论方法, 对单线态和三线态羟基卡宾分子及其衍生物的质子化反应进行研究并计算了这些反应的活化能. 结果表明, 吸电性和供电性较强的取代基,均使单线态反应活化能增大,只有吸电性较强的─CN才能使三线态反应活化能增大. 应用分子形貌理论研究了上述反应, 不仅展示出分子的形貌变化、 与反应位点的关联, 以及有关物理量的变化倾向, 而且还定量地显示出, 单线态羟基卡宾及其衍生物分子边界面上前沿电子密度极大值与极小值的差值, 与其质子转移反应的活化能之间存在线性相关.     

水溶液中氢键寿命的定义和弛豫机理

氢键弛豫过程决定水溶液中分子的动力学行为,氢键寿命作为理论和实验结果中一个重要的参数通常用以描述溶液中的氢键动力学性质.本文采用SPC/E-P2和SPC/E-OPLS两种力场方法对二甲基亚砜(DMSO)水溶液体系进行分子动力学模拟,计算了四种不同定义下的氢键寿命,并进行了对比阐述,连续性氢键寿命Tc和基于动力学平衡方法下的氢键寿命TR较短,它们忽略了不成功的氢键交换过程,稳定态模型下的氢键寿命TPR能够真实体现氧键转换过程,可作为标度衡量其它量值.间歇性氢键寿命T相对最长,重复统计了氢键成功交换后的恢复概率.随着二甲基亚砜浓度增大,TC、TI、TR和TPR不断增大,分子平动扩散系数在中等浓度达到极小,说明氢键寿命与分子活动性无决定性关联,同类型氢键在不同浓度下的寿命差异表明氢键寿命具有分子环境依赖性;水分子和二甲基亚砜分子氢键个数降低,氢键受激角度扭曲和拉伸概率下降,TC和TR不断接近,氢键交换受体密度降低使氢键交换速率下降,TPR不断增大,氢键寿命与其周围氢键密度密切相关.TI与TPR的比值体现了氢键交换的局域性,其变化趋势与分子平动活动性趋势相同.两种力场下氢键寿命的差异也说明氢键的寿命具有明显的理论模型依赖性.