基于原子表面的蛋白质水合自由能预测模型

提出了一种计算蛋白质水合自由能的简化模型（SAWSA 2）.模型把蛋白质分子中的原子分为20种不同的原子类型,通过每类原子的溶剂可及化表面以及相应的溶剂化参数,就可以得到分子的水合自由能.不同原子类型的溶剂化参数通过110个蛋白质分子水合自由能拟合得到,水合自由能的标准值采用了基于求解Possion-Boltzmann方程（PB）以及分子表面计算（SA） 相结合的方法.采用得到的模型,预测了20个蛋白质分子的水合自由能,预测值的相对值和绝对值都能和PB/SA的计算值很好地吻合,大大优于两种已报导的水合自由能模型.     

低自由能固体表面的制备及其应用*

低自由能表面具有一些独特的性能,在工业和日常生活中具有广泛的应用,本文就低自由能表面的制备及其发展概况进行综述,共引用文献83篇。     

离子水化模型和水化能的计算

本文根据静电理论和晶体场理论将金属离子的水化分为水合和水溶剂化两个过程,水化能主要决定于这两个过程的能量变化,并由此推得水化能的计算公式。计算结果与实验值基本相符,从而证明这一模型是合理的。     

关于表面张力和表面自由能的讨论

简要地回顾了表面物理化学中表面张力和表面吉布斯自由能(以下简称为表面自由能)两个基本概念的发展历史,讨论了表面张力和表面自由能形成的机制,以及键能与表面张力的关系,最后指出了尽管表面相可以在理论上抽象为几何面,但它是真实存在的独立相,而且由于表面自由能的原因它始终处于亚稳定状态.     

接触角法研究医用聚醚聚氨酯材料表面自由能与界面自由能

<正> 表面性质在医用材料与生物体的相互作用中起着至关重要的作用,如血液相容性材料的表面对血细胞具有吸附、变形、凝血、溶血等作用。表面能和界面能是医用材料的重要研究内容之一,材料的表面能及其极性与非极性分量在影响或控制材料与生物体的相互作用之面一直是医用材料的重要课题。Raier曾提出当材料的临界表面张力在20-30erg/cm~2时,血液相容性好,也有人认为,血液与材料的界面自由能趋于零时,才能     

热解条件对LiFePO4/C表面自由能的影响

以葡萄糖为碳前驱体对水热合成的磷酸铁锂粉末进行碳包覆.测定磷酸铁锂粉末与三种探测液的接触角,并据此通过Young方程采用Wu方法计算了粉末的表面自由能.研究了表面自由能与电导率、放电比容量的关系及对工业化涂布性能的影响.结果表明,在电导率相同的前提下,粉末表面自由能中色散分量与极性分量的比值(γd/γp)对低倍率放电性能没有影响,但对高倍率放电性能影响较大.提高热解温度和延长热解时间可使γd/γp值增加,这有利于粉体与聚偏氟乙烯(PVdF)的粘合和高倍率放电容量的提高.     

分子连接性指数与溶液吸附自由能的相关性

测定了硅胶自四氯化碳中吸附脂肪醇及活性炭自水中吸附芳香化合物的吸附等温线, 等温线均可用Langmuir方程描述。利用Langmuir参数计算了各体系的吸附标准自由能变化。计算了各种吸附质的分子连接性指数。各种分子的分子连接性指数与吸附标准自由能变化间有相关性, 并给出了相关方程, 同时作了初步的讨论。     

二元表面活性剂溶液表面吸附层分子交换能的研究

由于分子间存在的相互作用,表面活性剂混合体系通常比单一表面活性剂更能降低溶液的表面能,该现象称为协同效应或复配增效^[1,2]。由于多元体系组成复杂,迄今仅能用正规溶液理论导出的非理想性参数（又称分子相互作用参数βs）来表征^[3-5],βs愈负,复配增效效果愈好。但如何从分子水平去理解βs至今尚不清楚。本文用二维晶格模型得出协同效应可用溶液表面层的分子交换能来描述,并推导出由βs计算该交换能的相应公式。     

用分子自由振动固有频率预测阴离子表面活性剂临界胶束浓度

用分子自由振动固有频率预测阴离子表面活性剂临界胶束浓度;CMC;QSPR     

表面活性剂胶团形成的自由能改变——碳氢链卷曲构象证据之一

用两种方法对各种类型表面活性剂水溶液胶团形成的碳氢链部分的标准自由能改变进行了计算: 一种是根据表面活性剂同系物的临界胶团浓度实验数据; 另一种是按照分子结构与碳氢链构象的模型。两种计算结果相符, 说明假设的分子结构与构象模型合理, 首次提供了表面活性剂长碳氢链在水中自卷曲的一种证据。     

基于分子动力学模拟和连续介质模型的自由能计算方法*

近些年,基于分子动力学模拟和连续介质模型的自由能计算方法受到了越来越多的关注,其中MM/PBSA就是最具代表性的方法.在MM/PBSA中,体系的焓变采用分子力学(MM)的方法计算得到;溶剂效应中极性部分对自由能的贡献通过解Poisson-Boltzmann(PB)方程的方法计算得到;溶液效应中非极性部分对自由能的贡献则通过分子表面积(SA)计算得到.本文结合我们科研组的工作,就近几年MM/PBSA方法的最新进展做了较为详细的阐述,同时对MM/PBSA的发展前景进行了展望.     

一组和AMBER力场配合的普适波恩模型参数

提出了一套和AMBER力场相匹配的普适波恩模型参数.新的参数集包含21种原子类型的初始半径和屏蔽因子.参数通过遗传算法拟合359个小分子水合自由能的实验值得到.采用新的参数，预测了44个小分子的水合自由能，预测值和实验值能很好地吻合，而且大大优于采用Jayaram参数得到的结果.此外，采用新的参数，还预测了15个蛋白质的水合自由能，预测值和PB/SA预测得到的结果能很好地吻合.     

醋酸离子液体[C2mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能

在288.15-318.15 K温度范围内测定了不同浓度离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([C₂mim][OAc])水溶液的表面张力和密度;在改进李以圭等人的溶液表面张力模型基础上,提出摩尔表面Gibbs自由能新概念,建立了摩尔表面Gibbs自由能随溶液浓度变化的线性经验方程,利用这个经验方程估算了[C₂mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能,并进一步预测了该溶液的表面张力,其预测值与相应的表面张力实验值高度相关并非常相似。由此可见,摩尔表面Gibbs自由能与等张比容极其类似,可能成为预测离子液体及其溶液性质的一种新的半经验方法。在指定溶液浓度下,根据溶液的摩尔表面Gibbs自由能随温度呈线性变化的规律,得到了新的Eötvös方程,与传统的Eötvös方程相比,新Eötvös方程的每一个参数都有明确的物理意义:斜率的负值是摩尔表面熵,截距是摩尔表面焓,在指定浓度的溶液中摩尔表面焓几乎不随温度变化。     

New Prediction Model of Surface and Interfacial Energies Based on COSMO-UCE**

The nature and strength of intermolecular and surface forces are the key factors that influence the solvation, adhesion and wetting phenomena. The universal cohesive energy prediction equation based on conductor-like screening model (COSMO-UCE) was extended from like molecules (pure liquids) to unlike molecules (dissimilar liquids). A new molecular-thermodynamic model of interfacial tension (IFT) for liquid-liquid and solid-liquid systems was developed in this work, which can predict the surface free energy of solid materials and interfacial energy directly through cohesive energy calculations based on COSMO-UCE. The applications of this model in prediction of IFT for water-organic, solid (n-hexatriacontane, polytetrafluoroethylene (PTFE) and octadecyl-amine monolayer)-liquid systems have been verified extensively with successful results; which indicates that this is a straightforward and reliable model of surface and interfacial energies through predicting intermolecular interactions based on merely molecular structure (profiles of surface segment charge density), the dimensionless wetting coefficient R_A/C can characterize the wetting behavior (poor adhesive (non-wetting), wetting, spreading) of liquids on the surface of solid materials very well.     

A Conformational Study on Silacyclohexane. Comparison of ab initio (HF,MP2), DFT,and Molecular Mechanics Calculations. Conformational Energy Surface of Silacyclohexane

The structures and relative energies for the basic conformations of silacyclohexane 1 have been calculated using HF, RI‐MP2, RI‐DFT and MM3 methods. All methods predict the chair form to be the dominant conformation and all of them predict structures which are in good agreement with experimental data. The conformational energy surface of 1 has been calculated using MM3. It is found that there are two symmetric lowest energy pathways for the chair‐to‐chair inversion. Each of them consists of two sofa‐like transition states, two twist forms with C₁ symmetry (twist‐C₁), two boat forms with Si in a gunnel position (C₁ symmetry), and one twist form with C₂ symmetry (twist‐C₂). All methods calculate the relative energy to increase in the order chair < twist‐C₂ < twist‐C₁ < boat. At the MP2 level of theory and using TZVP and TZVPP (Si atoms) basis sets the relative energies are calculated to be 3.76, 4.80, and 5.47 kcal mol^–1 for the twist‐C₂, twist‐C₁, and boat conformations, respectively. The energy barrier from the chair to the twisted conformations of 1 is found to be 6.6 and 5.7 kcal mol^–1 from MM3 and RI‐DFT calculations, respectively. The boat form with Si at the prow (C_s symmetry) does not correspond to a local minimum nor a saddle point on the MM3 energy surface, whereas a RI‐DFT optimization under C_s symmetry constraint resulted in a local minimum. In both cases its energy is above that of the chair‐to‐twist‐C₁ transition state, however, and it is clearly not a part of the chair‐to‐chair inversion.