N-乙基丙酰胺在高浓度盐溶液中的超快二维红外光谱

β-多肽是由β-氨基酸组成的一类非天然多肽,具有丰富的二级结构。N-乙基丙酰胺(NEPA)是研究β-多肽骨架结构动力学的重要模型分子。解析NEPA在不同溶液环境下的超快结构变化,对研究β-多肽在不同条件下的结构分布及动态结构变化过程有着重要意义。我们选取酰胺-Ⅰ带为探针,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和超快二维红外(2DIR)光谱手段,研究了NEPA分别与高浓度(4.5mol·L~(-1))下的CaCl_2和MgCl_2之间的作用机制。本研究旨在阐明离子与NEPA酰胺单元的相互作用,为解释β-多肽在复杂溶液环境中的结构动力学提供实验依据。     

赖氨酸二肽二级结构与振动光谱特性研究

利用量子化学方法,在B3LYP/6-31+G(d)水平上系统考察气相中赖氨酸二肽(lysine dipeptide,LYSD)分子骨架上对二级结构敏感的振动探针——酰胺-I带的振动光谱。通过势能分布(potential energy distribution,PED)分析方法对酰胺-I带振动模式进行指认,探究酰胺-Ⅰ带振动频率与二肽二级结构之间的相关性,为二肽构象态预测提供了有效途径。     

丙氨酸二肽的酰胺-Ⅰ带振动频率图

基于分子力学力场构建了丙氨酸二肽(ALAD)在重水溶剂中的酰胺-Ⅰ带振动频率图,将溶剂作用以静电势场的形式投影至ALAD分子骨架中,并且引入骨架二面角对酰胺-Ⅰ带的影响,实现处于不同构象态的ALAD中酰胺-Ⅰ带光谱的快速准确预测。     

聚己内酰胺-锌盐相互作用的研究

本文用X 射线衍射和傅里叶变换红外光谱法研究了聚己内酰胺与氯化锌的相互作用。实验结果表明 ,当把聚己内酰胺的甲酸溶液加入饱和氯化锌水溶液 ,沉淀析出物与在纯水中析出的聚己内酰胺有明显的不同。X 射线衍射结果表明在纯水中沉淀析出的聚己内酰胺分子链发生结晶而在饱和氯化锌水溶液中析出的聚己内酰胺却未观察到尖锐衍射峰。红外光谱研究证明 ,在饱和氯化锌水溶液中析出的聚己内酰胺中所含的锌离子与酰胺基团发生相互作用 ,致使酰胺Ⅰ ,Ⅱ带发生巨大变化。酰胺Ⅰ带发生红移证明锌离子与酰胺基团上的羰基发生络合配位 ,这种作用抑制尼龙分子链之间通过CO和N—H基团形成氢键 ,阻碍聚己内酰胺分子的自由运动和整齐堆砌 ,从而使尼龙无法结晶。尼龙与锌盐之间的这种相互作用可能为发展一种尼龙加工制造新方法提供种新的机会。     

ATR-IR分析氢氧化钠对水及离子液体/水体系氢键作用的影响

利用衰减全反射红外光谱（ATR-IR）分析NaOH对水及1-乙基-3-甲基咪唑醋酸酯离子液体水溶液（EmimAc/水）氢键网络的影响,研究结果表明,NaOH的加入会影响水分子的氢键对称性和类型,对称性氢键谱带Ⅰ（3 218 cm-1）和Ⅱ（3 375 cm-1）随着NaOH浓度的提高而降低。NaOH使水溶液氢键发生极化,产生连续吸收带,连续吸收带随着NaOH浓度的提高而增强。水对EmimAc的阳离子和阴离子均有影响。水分子的OH和EmimAc的COO-产生强的相互作用,在3 400~3 200 cm-1产生宽的吸收谱带;而水分子的质子和COO-作用使得C═O吸收谱带红移。水的加入使得EmimAc指纹区的谱带蓝移或吸收强度下降,表明水可以破坏EmimAc原有的氢键网络,形成“阴离子…HOH…阴离子”团簇,减弱了离子液体阴、阳离子之间的相互作用。NaOH替代水与EmimAc混合,ATR-IR谱图的变化并不显著,主要表现在谱带的吸收强度上。与EmimAc/水相比,EmimAc/NaOH水溶液的ATR-IR谱的吸收强度更高,表明NaOH水溶液对EmimAc氢键网络的破坏不如水显著。由此可见,可利用EmimAc/NaOH体系降低离子液体体系黏度,并且降低离子液体使用成本,对木质纤维原料预处理有一定的指导意义。     

隐式溶剂环境中丙氨酸二肽酰胺-Ⅰ带光谱的神经网络预测

借助神经网络学习方法开展多肽振动光谱预测与解析,构建不同极性溶剂环境下丙氨酸二肽(ALAD)的酰胺-Ⅰ带振动频率预测的神经网络模型,探究ALAD各个构象异构体的骨架二面角、 CO键长及酰胺-Ⅰ带振动频率处于不同化学环境中的相关性。     

胶原调制磷酸钙矿化成核位点的红外光谱研究

对胶原、胶原 /CaCl2 、胶原 /羟基磷灰石等几种体系的红外光谱进行了比较研究。发现胶原矿化后 ,红外光谱中胶原的酰胺Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ带的吸收强度显著降低 ,Ⅱ ,Ⅲ带接近消失 ,Ⅰ带发生红移现象。提出胶原中的羧基 (COOH )、羰基 (CO )为胶原矿化的两类成核位点 ,钙盐在成核位点上结晶。脱钙胶原(胶原 /羟基磷灰石经盐酸处理 )的红外光谱与纯胶原相似 ,酰胺Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ带的吸收强度恢复正常 ,表明 :钙盐对胶原中酰胺基的影响是由于钙盐在该成核位点上结晶而导致的“包裹”作用。根据酰胺 3个吸收带的不同振动方式 ,用“包裹”作用解释了胶原 /钙盐复合物中 ,酰胺Ⅰ与Ⅱ ,Ⅲ带的降低程度不同的原因。分析了胶原 /磷酸钙生物矿化的作用机制。     

用密度泛函方法研究质子化苯基丙酮-水团簇

应用密度泛函B3LYP/631+G(d,p)计算方法,对质子化苯基丙酮水团簇这个弱相互作用体系进行了全自由度能量梯度优化,得到该系列团簇的稳定结构.结果表明,H+C8H8OH2O团簇的形成过程为一无能垒的反应过程,在质子与C8H8O分子中O原子的距离为1.015时达到平衡几何.对H+C8H8O(H2O)n(n=1,2,3)团簇,质子位于C8H8O分子和水分子之间,且随着团簇尺寸的增加,质子与C8H8O分子中O原子之间的距离也增加;C8H8OH+H2O可以视为溶剂壳.而对H+C8H8O(H2O)n(n=4,5,6,7,8)团簇,质子位于两个水分子之间,形成H5O2+结构,即C8H8OH5O2+为该系列团簇的中心结构,新增加的水分子以从不同方向进攻这个中心的方式形成更大尺寸的团簇.     

淀粉样蛋白片段结构动力学与酰胺-Ⅰ带振动光谱示踪

借助分子对接方法,获取了β淀粉样蛋白(Amyloidβprotein,Aβ)的核心片段Aβ25-35与乙酰胆碱受体相互作用的最优结合构象,并在此基础上开展结合后的复合物的分子动力学模拟,探索其结构动力学特征。将构建的氨基酸多肽通用型振动频率图应用于复合物的全原子运动轨迹,预测与受体结合后的Aβ多肽骨架酰胺-Ⅰ带光谱。其特征吸收峰表明该多肽片段与受体结合后主要呈现无规则卷曲构象,与分子对接和分子动力学轨迹聚类分析所呈现的特征构象一致。借助分子模拟与光谱建模相结合的方法能够帮助我们快速解析实验光谱中所蕴含的多肽构象信息,在分子水平上更好地认识蛋白质的空间结构动力学特征。     

理论研究C8H8O-(H2O)n(n=1～5)团簇

应用密度泛函B3LYP/6-31 G(d,p)方法对C8H8O-(H2O)n(n=1~5)团簇这种弱相互作用体系进行全自由度能量梯度优化,得到该系列团簇的稳定结构.计算结果表明,在该系列二元团簇中,一方面水分子数目的多少对苯基丙酮分子的结构影响很小,另一方面由于苯基丙酮分子的存在,破坏了团簇中水分子的对称性结构,在团簇内部极力形成O-H-O这样弯曲的有方向性的氢键.对苯基丙酮-水这样结构复杂的团簇,指认光谱的难度非常大,本文只讨论了与C=O有关的振动峰和水分子的对称伸缩振动的最强峰.     

鱼胶原蛋白肽与表没食子儿茶素没食子酸酯相互作用的研究

运用荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和拉曼光谱等四种光谱手段,研究了鱼胶原蛋白肽(FCP)与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在水溶液中的相互作用。荧光结果表明：EGCG使FCP中的酪氨酸荧光强度减小,促进了二酪氨酸的形成;FCP与EGCG能够形成FCP-EGCG非共价复合物,同时,EGCG影响了FCP中酪氨酸的微环境。红外光谱分析表明：FCP具有胶原蛋白特征吸收带;EGCG的加入使3 281 cm-1处的吸收峰消失,3 076 cm-1处的吸收峰红移,表明EGCG影响了酰胺A带和酰胺B带;1 659和1 689 cm-1处的吸收峰蓝移,1 547 cm-1处的吸收峰红移以及1 248 cm-1处吸收峰的消失,表明FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带均受到EGCG的影响。圆二色谱分析表明：添加EGCG后,FCP 222 nm处的负峰消失,198 nm处的负峰依次红移至200和204 nm,说明EGCG影响了FCP的二级结构。拉曼光谱分析结果表明：EGCG的加入影响了FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带的吸收;同时,EGCG的添加使863和932 cm-1处的峰红移,前者峰强度降低,后者峰强度大幅增加,表明羟脯氨酸和脯氨酸均参与了与EGCG的结合,且EGCG浓度的增加使更多的脯氨酸暴漏。     

鱼胶原蛋白肽与表没食子儿茶素没食子酸酯相互作用的研究

运用荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和拉曼光谱等四种光谱手段, 研究了鱼胶原蛋白肽(FCP)与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在水溶液中的相互作用。荧光结果表明: EGCG使FCP中的酪氨酸荧光强度减小, 促进了二酪氨酸的形成;FCP与EGCG能够形成FCP-EGCG非共价复合物, 同时, EGCG影响了FCP中酪氨酸的微环境。红外光谱分析表明: FCP具有胶原蛋白特征吸收带;EGCG的加入使3 281 cm-1处的吸收峰消失, 3 076 cm-1处的吸收峰红移, 表明EGCG影响了酰胺A带和酰胺B带;1 659和1 689 cm-1处的吸收峰蓝移, 1 547 cm-1处的吸收峰红移以及1 248 cm-1处吸收峰的消失, 表明FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带均受到EGCG的影响。圆二色谱分析表明: 添加EGCG后, FCP 222 nm处的负峰消失, 198 nm处的负峰依次红移至200和204 nm, 说明EGCG影响了FCP的二级结构。拉曼光谱分析结果表明: EGCG的加入影响了FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带的吸收;同时, EGCG的添加使863和932 cm-1处的峰红移, 前者峰强度降低, 后者峰强度大幅增加, 表明羟脯氨酸和脯氨酸均参与了与EGCG的结合, 且EGCG浓度的增加使更多的脯氨酸暴漏。     

变温过程中二甲基亚砜与水之间氢键行为的拉曼光谱研究

测量了在降温过程中体积比为1∶1的二甲基亚砜(DMSO)水溶液的拉曼光谱,并对DMSO水溶液的拉曼光谱进行了归属。对实验数据进行分析发现: 在降温过程中DMSO分子与水分子的分子间氢键、DMSO分子与DMSO分子和水分子与水分子间氢键的作用行为引起了DMSO的SO双键和水分子的O—H键的拉曼谱带的变化。进一步分析表明：在27～-30 ℃降温过程DMSO与水之间氢键加强,-30～-60 ℃降温过程水与水之间氢键代替DMSO与水之间的氢键。这为丰富水溶液的氢键理论提供了实验依据。     

[Co(CO_2)_n]~+团簇的红外解离光谱实验和理论研究（英文）

本文利用红外光解离光谱研究了一价钴阳离子与二氧化碳之间的相互作用.通过密度泛函理论计算得到[Co(CO_2)_n]~+团簇的几何结构,并且模拟了它们的振动光谱与实验数值进行比较.研究结果表明,在[Co(CO_2)_n]~+(n=2～6)团簇中,钴阳离子通过电四极矩静电作用以端点结合的方式与二氧化碳中的氧原子结合在一起.团簇的红外光谱都集中在二氧化碳反对称伸缩的波数附近,并且随着团簇尺寸的变化出现蓝移,最后把[Co(CO_2)_n]~+的红外光解离光谱与稀有气体贴附的[Co(CO_2)_n]~+-Ar的红外光解离光谱进行了比较.     

分子动力学模拟研究方解石表面润湿性反转机理

利用分子动力学模拟技术从分子尺度探究方解石表面润湿性反转机理.首先,研究方解石表面润湿性反转过程;而后,从原油分子-方解石表面与原油分子-原油分子/水分子相互作用两个方面系统揭示方解石表面润湿性反转机理.结果:(1)水分子能够驱离方解石表面弱吸附的非极性分子造成润湿性的改变,但不能驱离强吸附的极性分子使润湿性反转难以实现;(2)原油分子极性越强与方解石表面相互作用越强,极性分子与方解石表面之间主要为静电力,非极性分子与方解石表面之间主要为范德华力;(3)原油分子极性越相近分子之间的相互作用越强,分子极性相差越大分子之间的相互作用越弱.非极性分子之间主要是范德华力,极性分子之间主要是静电力;(4)原油分子在方解石表面和水分子的共同作用下形成乙酸-吡啶-水-甲苯-己烷的稳定吸附序列.本研究为靶向提高采收率技术的设计与应用提供理论基础.     

基于零维杂化锑基氯化物的可逆荧光发射转化（英文）

零维有机-无机杂化金属卤化物因可调控的自陷态激子发射在发光和显示等领域具有很好的应用前景。特别是同时具有单线态和三线态激子发射双带光谱的零维金属卤化物在白光固态照明应用中极具潜力。本工作报道了两种零维杂化锑基氯化物(C₂₄H₂₀P)₂SbCl₅(Ⅰ)和(C₂₄H₂₀P)₂SbCl₅·H₂O·0.5DMF(Ⅱ)(C₂₄H₂₀P为四苯基膦,Ph₄P)。在低能量光子(如360 nm)激发下,化合物Ⅰ和Ⅱ分别呈现出由自陷态激子发射的红色和黄色的单峰宽带光谱。此外,当用高能量光子(如310 nm)激发时,Ⅱ的光谱呈现出双带白光发射,除黄光发射带外,还出现了一个源于单线态自陷激发发射的蓝光发射带。研究表明,通过引入和去除DMF和水分子,化合物Ⅰ和Ⅱ能实现可逆转化。该研究揭示了小分子对零维杂化金属卤化物晶体结构的调控机制,从而实现单带发射和...     

H2在Li掺杂Al6Si+上吸附的理论研究

本文利用密度泛函理论的B3LYP/6-31G(d, p)和组态相互作用的QCISD/6-31G(d, p)研究了Al6Si+和Al6SiLi+团簇的几何和电子结构及其对H2分子的吸附,两种不同方法计算的H2分子在团簇上的吸附能非常一致。H2分子在Al6Si+团簇上的吸附能仅为-0.018 eV,Al6Si+团簇中掺杂Li原子可以明显增强其对H2分子的吸附。Al6SiLi+团簇吸附一个H2分子的吸附能可以达到-0.157 eV,吸附五个H2分子的平均吸附能为-0.088 eV。态密度和自然键轨道分析表明,电荷从Li原子向Si原子转移,H2分子在带正电的Li离子产生的电场中发生极化,从而在静电相互作用下吸附在Li原子周围。     

H2在Li掺杂Al7C+上吸附的理论研究

摘要: 利用密度泛函理论研究了H2分子在Li掺杂Al7C+团簇上的吸附．对于Al7C+团簇,H2分子的吸附能仅为-0.017eV,掺杂Li原子到Al7C+团簇可以明显增强对H2分子的吸附．吸附一个H2分子时吸附能可以达到-0.151eV,吸附四个H2分子的平均吸附能为-0.073eV．根据自然键轨道分析,电荷从Li原子向Al7C+团簇转移,带正电的Li离子极化H2分子并且增强了H2分子与Al7CLi+团簇之间的相互作用．     

H_2在Li掺杂Al_7C~+上吸附的理论研究

利用密度泛函理论研究了H2分子在Li掺杂Al7C+团簇上的吸附.对于Al7C+团簇,H2分子的吸附能仅为-0.017eV,掺杂Li原子到Al7C+团簇可以明显增强对H2分子的吸附.吸附一个H2分子时吸附能可以达到-0.151eV,吸附四个H2分子的平均吸附能为-0.073eV.根据自然键轨道分析,电荷从Li原子向Al7C+团簇转移,带正电的Li离子极化H2分子并且增强了H2分子与Al7CLi+团簇之间的相互作用.     

双核过渡金属羰基配合物团簇离子的红外光谱、结构和成键（英文）

双核过渡金属羰基配合物团簇是理解金属-金属和金属-配体相互作用的简单模型体系,在金属有机化学和催化中具有重要应用.利用脉冲激光溅射-超声分子束载带团簇离子源在气相中制备了双核第一列过渡金属羰基配合物团簇离子,采用选质量-红外光解离光谱方法获得了这些离子在羰基振动频率范围的振动光谱,并采用密度泛函方法对它们的结构和振动光谱进行了理论计算.通过对实验光谱与模拟光谱的比较,确定了它们的几何和电子结构,对饱和以及不饱和配位的同核和异核羰基配合物团簇正负离子的结构和金属-金属以及金属-配体成键进行了讨论.