金属、配体和溶剂之间的协同性：基于密度泛函理论研究含双锌离子配合物催化磷酸二酯裂解的反应机理

Density functional theory (DFT)-Tao-Perdew-Staroverov-Scuseria (TPSS) functional calculations on dizinc complex-mediated phosphodiester cleavage indicate a general base catalytic mechanism. 2-hydroxylpropyl-4-nitrophenyl phosphate (HPNP) favors the bridging of two Zn ions by the formation of two coordination bonds between terminal phosphate oxygens and Zn ions. The Zn-bound hydroxide deprotonates the hydroxyl on the side chain of HPNP and consequently the alkoxide is stabilized by coordination to a Zn ion and a hydrogen-bond to Zn-bound water. A water molecule is tightly bound to two amino protons in the bis(1,4,7-triazacyclononane) ligand and this determines the orientation of HPNP during a nucleophilic attack to form a trigonal bipyramidal PO5 intermediate and it also weakens the bond between phosphorus and the phenolate, which makes the leaving of the latter easier. The phenolate formed after the collapse of the five-coordinated phosphorus intermediate easily coordinates to a Zn ion. Surprisingly, the stabilizing solvent effect for the transition state after the formation of the PO5 intermediate is much stronger (at least 42 kJ·mol-1) than that of all other species as they have solvation energies that fluctuate around 12.6 kJ·mol-1. Thus, the overall free energy barrier for this reaction after reactant-binding and before product release is about 17.0 kJ·mol -1, which is too low to be rate-determining. The rate-determining step is very likely part of the release process of the products. Based on various calculations, we discuss possible reasons for the different catalytic efficiencies of the dizinc complex and the enzymes.     

四氢呋喃的同步辐射光电离研究

The kinetic processes of the photoionization and dissociation of 4H-furan have been investigated by using synchrontron radiation. The IP of 4H-furan and APs of other ions are gotten from the spectra, the possible channels of dissociative photoionization have been annalyzed. A serices of stable clusters composed of (THF)n. (H2O)n-2H+ (n=2,3,4,5) are present in the MS and the possible structures of the clusters are given.     

分子模拟中的增强抽样方法

分子模拟在化学、物理、生物、材料等多学科的发展中起着越来越重要的作用。然而,受到当前计算机处理速度的限制,分子模拟计算所能够达到的时间尺度同实验或实际应用中要求的时间尺度相比还存在着巨大的差距。增强抽样方法的发展和应用可以有效地拓宽分子模拟所能研究体系的时间尺度,极大地提高分子模拟的热力学和动力学计算能力。本文中先简单介绍增强抽样方法的发展以及几类增强抽样方法的优缺点,然后重点介绍了我们研究组所发展的温度积分抽样方法(Integrated Tempering Sampling, ITS)的基本思路及其在蛋白质折叠研究中的应用。文章最后总结了增强抽样方法发展的新需求,同时也对此研究方向的广阔发展前景进行了展望。     

复杂化学体系的分子模拟研究——2013年诺贝尔化学奖浅析

随着化学科学研究水平的日益提高,人们对物质世界的分子水平的理解也在逐步加深。化学研究中对原理性理解的要求越来越高,也要求越来越准确的定量研究。化学传统上以实验为主,而现代化学对理论具有了强烈依赖性。理论化学的发展取得了巨大进步,成为化学学科的一个重要组成部分。理论与计算化学不但帮助解释实验结果,更提供对实验观察的预言和对材料药物等的合理设计。通过与统计力学和量子力学的紧密结合,在现代计算机技术的支持下分子模拟在化学、材料、生物等学科中得到广泛应用,处理多尺度实际体系的能力越来越强,具有非常广阔的发展前景。但分子模拟作为一个研究手段还需要大力发展,以提高其普适性,使之具有更坚实的理论基础,同时更加系统化和实用化。     

六氢吡啶团簇的研究

The 6H-pyridine clusters have been studied by the TOF mass spectrometry, the VUV from synchrotron radiation and the molecular beam technique. Three-type clusters are observed in the VUV photoionization mass spectroscopy: Pn+(n=2-5,P stands for 6H-pyridine molecule), PnH+ (n=2-4) and Pn (H2O)m+(n=4,5, m=1;n=6, m=1,2). The PnH+ clusters may have the chain structures, the Pn+ and Pn(H2O)m+ clusters may have the cyclic structures, all of these are formed by the hydrogen-bond.     

生物物理化学研究进展

生物物理化学是物理化学的一个相对新的分支,其进步迅猛,对推动生命科学的发展起到了重要作用。我国的生物物理化学家取得了一些具有世界影响的原创性研究成果,但是总体来说,我国生物物理化学学科的发展依然任重而道远。共引用参考文献39篇。     

B(OCH3)3电子结构的Hel紫外光电子能谱研究

人们知道，Hel紫外光电子能借（PES）提供研究分子轨道能量、能级次序、成键类型以及由光电子峰强度所反映的电离轨道特性等信息是其他手段没有的，因而PES技术已广泛地用于众多化合物分子电子结构的研究中．有机础化合物由于它们高的反应活性作为合成试剂而信受人们重视［‘－     

尿素/氧化三甲胺混合溶剂影响单壁碳纳米管内部水合性质的分子动力学模拟

尿素是早已被人们认识的蛋白质变性剂,而氧化三甲胺则是最常用的蛋白质结构保护剂。虽然多年来被广泛应用在生物实验中,但是它们是如何在蛋白质结构形成中起作用,特别是氧化三甲胺是如何在高浓度尿素环境中起到抑制尿素蛋白变性作用的分子机制,至今仍然没有得到圆满解答。本文以单壁碳纳米管为模型疏水体系,采用分子动力学模拟研究尿素/氧化三甲胺混合溶液中纳米管内部水合性质,结果表明氧化三甲胺更易与水分子和尿素分子形成较强相互作用从而稳定了水溶液结构,这一结果亦表明了氧化三甲胺可以通过间接机制抵消尿素分子对于碳纳米管内部水合性质的影响。