GB1与金属离子相互作用的NMR研究（英文）

G群链球菌G蛋白的B1结构域——GB1蛋白,常被用作发展体外及体内基于顺磁核磁共振(NMR)的蛋白质结构测定方法的研究模型.为确保赝接触化学位移(PCS)、顺磁弛豫增强(PRE)等顺磁约束数据的准确性,了解GB1和金属离子,尤其是顺磁离子的相互作用非常必要.然而GB1和二价金属离子以及镧系金属离子的相互作用并不十分清楚.本文利用NMR波谱研究了GB1和镧系金属离子以及多种二价金属离子的相互作用.我们发现GB1和镧系金属离子之间存在弱特异性相互作用,和Mn~(2+)、Cu~(2+)以及Co~(2+)等顺磁二价离子弱结合,但不与Ca~(2+)、Mg~(2+)以及Zn~(2+)等抗磁二价离子结合.该研究表明在GB1上链接顺磁探针时,应使用与固有位点结合常数差异明显的顺磁标签以获取正确的PRE数据.     

抗磁离子与氨基酸络合的NMR研究

用NMR测T₁法研究了Fe³⁺存在条件下,抗磁离子Zn²⁺、Cd²⁺、与丙氨酸的络合情况。顺磁离子使配体碳原子的纵向弛豫时间T₁明显缩短。加入抗磁离子后,由于配体竞争并将Fe³⁺置换下来,而大大加长T₁时间,根据弛豫时间的变化便可判断几种抗磁离子的相对络合能力。本文引入一个物理参数来表征抗磁离子的络合能力。     

抗坏血酸同顺磁离子Mn2+、Gd3+络会的13C NMR研究

该文用顺磁离子对其近邻¹³C核的NMR吸收增宽效应,系统地研究了抗坏血酸在不同溶剂中对金属离子Mn²⁺、Gd³⁺的配合行为.在水溶液中,抗坏血酸可通过两种配合方式与Mn²⁺作用,但与Gd³⁺的作用只有一种稳定的结构.在水中抗坏血酸对金属的配位活性部位分别是1位羟基氧,3位离解的羟基氧和6位羟基氧.在DMSO中,3位羟基由于H⁺对该基团的静电遮蔽而变得对金属离子Mn²⁺表现为配位惰性,同时6位羟基配位活性较大增强.对Gd³⁺来说,此时没有优势配位活性部位存在.文章还讨论了抗坏血酸在H₂O-DMSO混合溶剂中的¹³C NMR谱及在DMSO中NaOH对其¹³C NMR谱及其与金属络合结构的影响.     

Co掺杂对铁磁金属La0.8Sr0.2MnO3磁电阻影响机理

通过对La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃(y≤02)饱和磁矩和输运的测量,研究了Co对La_0.8Sr_0.2MnO₃的磁电阻影响机制.结果表明,在La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃（y≤02）中Co³⁺离子是低自旋态.由于Mn³⁺—O—Co³⁺—O—Mn³⁺类型的磁交换与Mn³⁺-Mn⁴⁺离子间双交换作用相比较弱,Curie温度T_C附近的磁电阻随着Co掺杂量的增加而降低.与此相反,由于Co²⁺离子与e_g巡游电子的反铁磁交换耦合作用,低温区间的磁电阻随着Co掺杂量的增加而升高. 关键词： 低自旋 磁电阻 磁交换作用     

顺磁金属离子与某些氨基酸分子络合的NMRT1法研究

本文研究了水溶液中微量顺磁离子Fe³⁺和Cu²⁺对蛋白质及多肽结构单元一氨基酸分子纵向弛豫时间T₁的影响,把文献已处理过的金属离子与分子只存在一种络合物种体系的公式,推广到了多个络合物种并存且存在交换的体系中,导出并验证了顺磁弛豫速率R_f。与金属离子浓度C_M成线性关系,较深入地讨论了斜率大小与络合能力、配体浓度的关系.     

乙醚团簇的激光电离质谱及从头计算

应用激光多光子电离质谱与超声脉冲分子束技术研究了乙醚团簇，实验中观测到乙醚的碎片离子以及强度较小的(E)H⁺，(E)^＋₂和(E)₂H⁺(E代表CH₃CH₂OCH₂CH₃)，没有发现更大尺寸的团簇离子.结合从头计算理论，在B3LYP/6-311++G(d,p 关键词： 乙醚团簇 偶极-偶极相互作用 从头计算     

立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源

基于完全对角化方法(complete diagonalization method, CDM), 研究了⁶S(3d⁵)态离子在立方对称晶场中的磁相互作用,分析了自旋哈密顿参量(a, g,Δg)的微观起源.研究中除了考虑研究者通常考虑的SO(spin-orbit)磁相互作用外,同时考虑了SS(spin-spin),SOO(spin-other-orbit),OO(orbit-orbit)磁相互作用.研究表明：⁶S(3d⁵)态离子在立方对称晶场中的自旋哈密顿参量起源于五种机理,即SO机理,SS机理,SOO机理,OO机理以及SO-SS-SOO-OO联合作用机理.文中研究了五种机理的相对重要性,结果表明：SO机理与SO-SS-SOO-OO联合作用机理在五种机理中最为重要.尽管SS,SOO,OO磁相互作用单独作用时对自旋哈密顿参量的贡献很小,但它们的联合作用SO-SS-SOO-OO机理对自旋哈密顿参量的贡献非常可观.此外研究表明：零场分裂参量a主要来自纯自旋四重态及自旋二重态与自旋四重态联合作用的贡献,而Zeemang(或者Δg)因子主要来自纯自旋四重态的贡献.纯自旋二重态对自旋哈密顿参量a与g(或者Δg)的贡献为零.在我们所选择的晶场区域,发现下列关系始终成立：a>0,a(-|Dq|)<a(|Dq|),g(-Dq)=g(Dq),a(-Dq,-ξ_d,B,C)=a(Dq,ξ_d, B,C),Δg(-Dq,-ξ_d, B, C)=Δg(Dq,ξ_d, B, C).作为本文理论的应用,研究了四种典型的Mn²⁺掺杂晶体材料,即Mn²⁺:KZnF₃,Mn²⁺: RbCdF₃,Mn²⁺: MgO,Mn²⁺: CaO,理论与实验测量符合很好. 关键词： 自旋哈密顿参量 6S(3d⁵)态离子')" href="#">⁶S(3d⁵)态离子 磁相互作用 完全对角化方法(CDM)     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2Π态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z, 在0.05—0.60 nm的核间距范围内计算了CS⁺离子X²Σ+和A²Π态的势能曲线. 利用CS⁺离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上, 拟合出了X²Σ+和A²Π态的同位素离子^{1 关键词： 同位素识别 势能曲线 光谱常数 分子常数}     

类氢U91+离子的辐射复合及其辐射退激发过程的理论研究

基于多组态Dirac-Fock理论方法,利用GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序,对类氢U⁹¹⁺（1s）离子的辐射复合截面以及辐射退激发过程进行了详细的理论研究.系统地计算了具有确定能量的连续电子被处于基态的类氢U⁹¹⁺（1s）离子俘获到nl （1≤n≤8, 0≤l≤6）轨道形成类氦U⁹⁰⁺（1snl）离子的辐射复合截面,并研究了这辐射复合末态退激发谱的相对强度.研究发现,类氢U⁹¹⁺（1s）离子辐射复合到不同轨道的截面随其主量子数的增大而显著减小;同时,辐射复合末态的退激发对Kα谱线的相对强度有重要影响. 关键词： 辐射复合 多组态Dirac-Fock理论方法 辐射退激发     

Cu1-xHxZr2(PO4)3中Cu2+的EPR谱和局域结构研究

本文采用Cu²⁺斜方对称电子顺磁共振（EPR）参量的高阶微扰公式计算了晶体Cu_1-xH_xZr₂（PO₄）₃中Cu²⁺的EPR参量（g因子和超精细结构常数A因子）．计算结果表明,晶体Cu_1-xH_xZr₂（PO₄）₃中[CuO₆]^10-基团的Cu-O键长分别为R_||≈0.241 nm,R_⊥≈0.215 nm,平面键角τ≈80.1°;由于对称性降低,中心金属离子基态²A_1g（θ）和²A_1g（ε）有一定程度混合,混合系数α≈0.995．所得EPR谱图的理论计算值与实验数据符合得很好．     

Comparison of Enhancement Effect of DNA-Mediated Energy Transfer by Divalent Cations:Mg~(2+),Ca~(2+),Mn~(2+),Co~(2+),and Ni~(2+)

The effect of various metal ions on the DNA mediated energy transfer between simultaneously bound drugs was investigated using spectroscopic methods. It was found that addition of divalent metal ions (Mg2+, Ca2+, Mn2+, Co2+ and Ni2+) resulted in further decrease of the ethidium fluorescence intensity, while a small increase was observed in the TMPyP emission band, implying that the energy of excited ethidium was transferred to TMPyP. This DNA-mediated quenching efficiency between ethidium and TMPyP was significantly enhanced by the presence of all metal ions. Among the divalent metal ions, alkali earth metal ions and Mn2+ displayed higher quenching efficiencies than other transition metal ions. The distances required to permit the energy transfer between the two drugs in DNA were calculated as 68, 66, 62, 48 and 38  in the presence of 100 μmol·L-1 of Mg2+, Ca2+, Mn2+, Co2+ and Ni2+ ion, respectively. The disturbed binding conformation of TMPyP in DNA by metal ions presumably accounts for the difference.     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

X型分子筛骨架29Si MAS NMR研究

本文利用固体NMR方法考察了Cd²⁺交换的X型分子筛骨架²⁹Si核素的核磁行为,讨论了离子交换度、脱水作用等因素对²⁹SiMASNMR谱的影响,发现交换度为85%的CdNaX分子筛具有独特的行为,可能是特殊催化性质的反映。同时还分析了不同类型的交换离子(Cd²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、和Pb²⁺、等)对²⁹SiMASNMR谱的影响。     

氧化偶氮苯双席夫碱化合物对Cu~(2+)的比色识别

为得到简便地识别Cu~(2+)的传感器,设计合成了氧化偶氮苯双席夫碱化合物。采用紫外吸收光谱法研究了化合物对Cu~(2+)的配合作用及对As~(3+)、Mo~(6+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Pb~(2+)、Al~(3+)、Hg~(2+)、Ni~(2+)、Pt~(4+)、Mg~(2+)、Be~(2+)、Sr~(2+)、Cs+、Os4+、Cd~(2+)、Se~(4+)、Cr~(6+)、Co~(2+)、Rb+、Ba~(2+)、V6+、Ca~(2+)等23种金属离子的干扰作用。采用等摩尔的连续变化法(Job-plot),研究了化合物与Cu~(2+)形成配合物的配比。用红外光谱法研究了配合机理。同时研究了在EDTA存在时,化合物对Cu~(2+)的"off-on"性质。结果表明,合成的化合物具有大共轭体系,结构新颖且稳定。化合物可以克服23种金属离子的干扰,对Cu~(2+)的选择性很高。化合物与Cu~(2+)形成1∶1型强发光配合物,可以达到比色(裸眼)识别。在1.32~13.0μmol·L~(-1)范围内,化合物紫外光谱吸光度值与Cu~(2+)浓度呈现良好的线性关系,线性范围宽,最低检出限为2.6×10-7mol·L~(-1)。在EDTA存在时,该配合物释放出Cu~(2+),表现出对Cu~(2+)的"off-on"模式,红外光谱法研究明确了化合物与Cu~(2+)的结合位点。研究结果表明,所合成的氧化偶氮苯双席夫碱化合物可以对Cu~(2+)实现简便易行的比色(裸眼)识别。     

基于氨基苯甲酰肼衍生物的铬离子荧光探针的合成及性能研究

以对氨基苯甲酸为母体通过系列化学衍生引入丹磺酰胺荧光基团及2-羟基-1-萘醛配位基团构筑了新型、简单的铬离子荧光探针L(1-(二甲基氨基)-5-(4-((2-羟基-1-萘亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘磺酰胺)。运用核磁、质谱、元素分析和红外等手段表征了其结构,并通过荧光光谱法研究了探针分子L对Cr3+的识别作用。结果表明,当激发波长为350 nm时,单纯的探针分子L在473 nm(2-羟基-1-萘醛)和514 nm(丹磺酰胺)处显示连体双峰;当向探针分子L中加入Cr3+后,2-羟基-1-萘醛作为受体与Cr3+结合,丹磺酰胺发射峰红移至540 nm,并且强度增强5倍,量子产率Φ=0.28。探针分子L的背景荧光对Cr3+的识别无任何影响,识别过程推测是由CHEF效应和PET(光诱导电子转移)共同引起的。当加入其他金属离子(Na+,K+,Li+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Cu2+,Cd2+,Hg2+,Pb2+,Ag+)时,在540 nm处荧光强度未增强,表明L对Cr3+具有高度专一的选择性。通过电喷雾质谱和Job’s plot 曲线确定L和Cr3+为1∶1的配位模式,探针L对Cr3+的最低检测限可达到4.0×10-6 mol·L-1。     

[ONSO]型Salen化合物的合成、单晶结构及金属离子识别

一些重金属离子即使在较低浓度时也会对环境、生物体产生毒性,所以研究痕量金属离子识别具有重大意义。荧光传感器由于具有选择性好、灵敏度高、成本低、实时响应等优点, 得到了广泛关注。以2,4-二叔丁基苯酚,3,5-二叔丁基水杨醛和邻氨基苯硫酚为原料合成了类Salen配体L1, 并用1H NMR,13C NMR,IR,元素分析及X射线单晶衍射等手段对其进行了表征。并通过自由挥发法得到了配体L1的单晶结构,实验表明L1是三斜晶、P-1空间群的一个空穴平面[ONSO]四配位环境。通过荧光光谱考察了类Salen配体与金属离子(Li+,Na+,K+,Cd2+,Cs+,Co2+,Cu2+,Hg2+,Mn2+,Ni2+,Zn2+,Ag+)的识别与配位性能。光谱滴定分析表明L1与Zn2+以1∶1的化学计量数配位。另外,L1与Zn2+结合后荧光显著增强,荧光检测限达到5.01×10-5 mol·L-1,而上述提到的其他常见金属离子不引起荧光光谱变化。结果表明L1是一个对检测Zn2+的选择性高,灵敏度强的荧光增强型探针。     

抗坏血酸同顺磁离子Mn~(2+)、Gd~(3+)络会的~(13)C NMR研究

该文用顺磁离子对其近邻~(13)C核的NMR吸收增宽效应,系统地研究了抗坏血酸在不同溶剂中对金属离子Mn~(2+)、Gd~(3+)的配合行为.在水溶液中,抗坏血酸可通过两种配合方式与Mn~(2+)作用,但与Gd~(3+)的作用只有一种稳定的结构.在水中抗坏血酸对金属的配位活性部位分别是1位羟基氧,3位离解的羟基氧和6位羟基氧.在DMSO中,3位羟基由于H~+对该基团的静电遮蔽而变得对金属离子Mn~(2+)表现为配位惰性,同时6位羟基配位活性较大增强.对Gd~(3+)来说,此时没有优势配位活性部位存在.文章还讨论了抗坏血酸在H_2O-DMSO混合溶剂中的~(13)C NMR谱及在DMSO中NaOH对其~(13)C NMR谱及其与金属络合结构的影响.     

黄腐酸络合铜离子光谱学特征及机理构建

二价金属离子C u2+在很多工矿企业周围水源及土壤中存量超标,造成生态环境恶化,传统的药剂及生物处理容易产生二次污染.黄腐酸由性质相似分子团簇构成,具有水溶性好、络合作用强及化学活性高的特点,对环境中C u2+分布、迁移和生物利用度可以实现高效控制与环保处理,是近年科学研究热点.现代多光谱表征分析有助于揭示黄腐酸与金属...     

基于香豆酰肼的高选择性的铜离子荧光探针

设计合成了含有香豆酰肼官能团的铜离子荧光探针,N,N-二乙基氨基香豆素-3-酰肼吡啶醛(XB),该探针在水溶液中[V(CH3CN):V(H2O)=1:1]对铜离子识别和检测具有较高的灵敏度和选择性。碱金属和碱土金属离子K+、Na+、Mg2+、Ca2+以及过渡金属离子Cr3+、Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+和Ag+等对Cu2+离子的识别无显著影响。光谱滴定和ESI-MS谱表明Cu2+离子与XB以1:2的化学计量比形成配合物。