自然循环加热段内对流传热特性的实验研究

本文以常压去离子水为工质,对自然循环工况下上升加热段内单相水的对流传热特性进行了实验研究。实验结果表明,自然循环工况下上升加热段内工质的物性变化及由浮升力引起的自由流动对对流传热特性有重要影响。通过分析,提出了计算自然循环工况下上升加热段内单相水的对流换热系数的经验关系式。     

超速光将绝缘体变成了导体

通常情况下,如果用足够强的光冲击绝缘体,光会很快爆发,或慢慢减弱。但是目前,发表在《自然》杂志上的两篇论文称使用很强的飞秒激光脉冲不仅不会损伤材料,而且还能在绝缘介质——尤其是熔融的硅棱镜里——感生出电流。这项成果是很振奋人心的,     

细长竖直管路内自然对流沸腾临界热通量研究

l引言管内或窄小流路内的自然对流沸腾CHF的研究比较少。文献［1～41对水及氟里昂系等液体进行了实验，在Kutataladze【’］的池内沸腾无量式基础上，提出如下经验公式当L／De－－＋0时上式退化为池内沸腾公式。式中qm。x是临界热通量；Hi。是蒸发潜热；。是汽液界面张力；尸l和p。分别是液体和蒸汽的密度；9是重力加速度；c是实验常数；不同研究者之间相差很大。当L／De较大时各经验公式的计算值会相差l～2倍。式（1）没有任何物理机理的支持，仅以J和L／De之间的无量纲关系对实验值进行统计整理，对物性的实际影响、De独立于L／De的…     

贝克勒尔（Becquerel，Antoine Henri，1852—1908）法国物理学家（Physicist,France）

贝克勒尔出身于物理学世家。祖父曾在拿破仑麾下服役，后参加电化学的创立。他父亲特别感兴趣的是荧光和磷光。贝克勒尔本人于1888年获得博士学位，在巴黎自然历史博物馆任职。伦琴发现的X射线几乎引起欧洲每个物理学家的兴趣，也同样引起了贝克勒尔的兴趣。他发现硫酸双氧铀钾能放出辐射，很像X射线，因为它能穿透物体，还能电离空气。这种化合物放出的辐射线连续不断，永无止息地射向各方。     

碱(土)金属离子与2-(3′-羟基-2′-吡啶基)苯并噁唑阳离子-π复合物及其分子内质子转移过程的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-311++G(d,p)基组水平上对碱(土)金属离子(Li+,Na+,K+,Be2+,Mg2+和Ca2+)与2-(3’-羟基-2’-吡啶基)苯并噁唑(HPyBO)的36种阳离子-π复合物的初始构型进行了几何全优化,并计算了其相互作用能.结果表明,碱(土)金属离子与HPyBO复合物有较强的阳离子-π相互作用,部分复合物甚至达到了化学键的强度.相对能量的变化表明碱(土)金属离子的作用能改变HPyBO分子内质子转移过程的能垒,甚至可以导致优势构型反转.当考虑水的溶剂效应后,各质子转移异构体的相对能量及质子转移的能垒均有一定程度的改变.另外,应用分子中的原子(AIM)方法对复合物分子内氢键的键临界点性质进行了分析.     

β-巯基氨基酸的合成与应用

自然化学连接(Native chemical ligation, NCL)是蛋白质化学合成中里程碑式的重要反应.在温和的中性水相缓冲液中,通过自然化学连接可以将N端为半胱氨酸的多肽与C端为硫酯的多肽连接合成带有修饰的蛋白质.天然蛋白质的半胱氨酸丰度仅为1.7%,导致难以找到合适的半胱氨酸反应位点,阻碍了NCL的广泛应用.“自然化学连接-脱硫”的策略首次将连接位点拓展到丙氨酸,启发了化学家们通过不同类型的β-巯基氨基酸来介导NCL反应,随后通过脱硫反应可以得到天然多肽序列,为蛋白质的合成提供更多选择.近年来,多个课题组完成了β-巯基苯丙氨酸、亮氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、谷氨酸和谷氨酰胺的合成,并应用NCL-脱硫策略合成蛋白质.将对上述β-巯基氨基酸合成与应用予以综述.     

Theoretical Study and NBO Analysis of the Decomposition Kinetics of Oxetane, 2-Methyloxetane and 2,2-Dimethyloxetane

A theoretical study of the thermal decomposition kinetics of oxetane (1), 2-methyloxetane (2), and 2,2-dimethyloxetane (3) has been carried out at the B3LYP/6-311+G**, B3PW91/6-311+G**, and MPW1PW91/6-311+G** levels of theory. The MPW1PW91/6-311+G** method was found to give a reasonable good agreement with the experimental kinetics and thermodynamic parameters. The decomposition reaction of compounds 1～3 yields formaldehyde and the corresponding substituted olefin. Based on the optimized ground state geometries using MPW1PW91/6-311+G** method, the natural bond orbital (NBO) analysis of donor-acceptor (bond-antibond) interactions revealed that the stabilization energies associated with the electronic delocalization from σC3-C4 bonding to σ*O1-C2 antibonding orbitals decrease from compounds 1 to 3. The σC3-C4→σO1-C2 resonance energies for compounds 1～3 are 2.63, 2.59 and 2.45 kcal mol-1, respectively. Further, the results showed that the energy gaps between σC3-C4 bonding and σ*O1-C2 antibonding orbitals decrease from compounds 1 to 3. Also, the decomposition process in these compounds are controlled by σ→σ* resonance energies. Moreover, the obtained order of energy barriers could be explained by the number of electron-releasing methyl groups substituted to the Csp3 atom (which is attached to oxygen atom). NBO analysis shows that the occupancies of σCsp3-O bonds decrease for compounds 1～3 as 3<2<1, and those of σCsp3-O bonds increase in the opposite order (3 > 2 > 1). This fact illustrates a comparatively easier thermal decomposition of the sCsp3-O bond in compound 3 compared to compound 2, and in compound 2 compared to compound 1. NBO results indicate that these reactions are occurring through a concerted and asynchronous four-membered cyclic transition state type of mechanism.     

美、韩科学家制成世界上首个分子晶体管

美国耶鲁大学2009年12月23日发表新闻公报称,该校及韩国光州科学技术研究院科学家最近合作制成世界上首个分子晶体管,制作分子晶体管的材料是单个苯分子。相关论文发表于12月24日的《自然》杂志。     

Theoretical Study on Hydrogen Interaction between 5-Fluorouracil and Glycine

The geometries,electronic structure,IR spectrum and other properties of hydrogen interaction between 5-fluorouracil and glycine were studied at the B3LYP/6-31+G* level.Single point energy calculations were executed at the B3LYP/6-311++G** and B3LYP/aug-cc-pvdz levels,and natural bond orbital (NBO) analysis was carried out at the B3LYP/6-31+G* level.Finally,the hydrogen bonds were discussed via AIM electronic density topology analysis.     

取代基对N—H…O＝C氢键三聚体中氢键强度的影响

使用MP2方法研究了氢键三聚体中N-H…O=C氢键强度,探讨了氢键受体分子中不同取代基对N-H…O=C氢键强度的影响.研究表明,不同取代基对氢键三聚体中N-H…O=C氢键强度的影响是不同的:取代基为供电子基团,氢键键长r(H…O)缩短,氢键强度增强;取代基为吸电子基团,氢键键长r(H…O)伸长,氢键强度减弱.自然键轨道(NBO)分析表明,N-H…O=C氢键强度越强,氢键中氢原子的正电荷越多,氧原子的负电荷越多,质子供体和受体分子间的电荷转移越多.供电子基团使N-H…O=C氢键中氧原子的孤对电子n(O)对N-H的反键轨道σ~*(N-H)的二阶相互作用稳定化能增加,吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减小.取代基对与其相近的N-H…O=C氢键影响更大.