固体核磁共振研究固体酸催化剂酸性进展

酸性直接与固体酸催化剂的活性相关,因此研究固体酸催化剂的酸性受到了科研工作者的广泛关注. 固体核磁共振技术已经成为研究固体酸催化剂酸性的一种强有力的工具. 该文介绍了固体核磁共振的特点和各种常用技术,着重综述了固体核磁共振研究固体酸催化剂酸性的进展.     

固体核磁共振研究淀粉样蛋白纤维的进展

淀粉样蛋白纤维是一类纤维状的蛋白质聚集体,与多种蛋白质沉积疾病相关. 对淀粉样蛋白纤维结构的研究,有助于人们从分子水平上阐述其形成机理, 提供相关疾病预防或治疗的依据. 由于淀粉样蛋白纤维不可溶、非结晶,因此液体核磁共振和X-射线衍射等方法对这类体系的应用受限,而固体核磁共振被认为是研究这类体系最具前景的技术. 该综述介绍了固体核磁共振解析蛋白质结构的方法及其应用于淀粉样蛋白纤维体系的研究进展.     

固体核磁共振研究单斜磷酸钒锂的进展(英文)

在过去的二十年里,单斜型磷酸钒锂作为一种有前景的锂离子电池正极材料被广泛研究.固体核磁共振技术是一种研究原子局部环境和运动性,并能反映材料中长程/短程有序结构变化的有力表征手段,可以从多个角度满足磷酸钒锂材料的研究需求.本文从充放电机理、锂离子的迁移率和动力学、碳包覆、阳离子掺杂等方面简要介绍了固体核磁共振技术在单斜磷酸钒锂正极材料研究中的应用,同时涵盖了相关的理论计算工作.     

水化磷脂层中蛋白质和多肽的高分辨固体核磁共振波谱学

有序样品的固体核磁共振(NMR)已快速发展成测定蛋白质和多肽在“仿真”水化磷脂层中高分辨结构的重要谱学方法. 由于与膜相连的蛋白质和多肽的结构、动力学和功能往往都和其周边自然环境密切相关,因此人们把蛋白质和多肽有序排列于水化磷脂层中进行固体NMR测量, 从而获得与取向相关的各向异性自旋相互作用. 这些取向约束可作为结构参数重构蛋白质在水化磷脂层中的高分辨三维结构. 近十年来在样品制备,NMR探头和实验方法方面的显著发展,极大地促进了有序样品的固体NMR的发展,并使之成为测定与膜相连的蛋白质和多肽结构的有效方法. 该综述介绍有序样品的固体NMR谱学方法,并总结此领域里的最新研究进展.     

固体核磁共振中膜蛋白双交叉极化效率与动力学参数相关的定量分析

固体核磁共振（NMR）中双交叉极化（DCP）是用于膜蛋白信号指认的多维异核相关实验的基本技术模块.DCP的效率在很大程度上决定了多维异核相关实验的效率.本文分析了3种典型的膜环境中的膜蛋白（AQPZ、DAGK和EV71 2B）的DCP效率及其影响因素.结果显示,在相同的实验条件下,3种蛋白样品的DCP效率存在明显差异：其中AQPZ的DCP效率最高（31%）,DAGK的效率次之（23%）,EV71 2B的效率最低（14%）.通过测量它们在旋转坐标下的自旋-晶格弛豫时间（T_1ρ）和偶极耦合常数（D_HN）,发现膜蛋白的运动会明显缩短T_1ρ,但对D_HN的影响较小.在实验的基础上,建立了T_1ρ与DCP效率相关的模型,并基于DCP动力学的定量分析,证明了运动导致的T_1ρ缩短是降低DCP效率的主要原因.因此,可以通过定量分析未知样品的T_1ρ来预测其DCP的最优效率,为DCP实验的优化提供依据.     

强流脉冲电子束与固体介质相互作用的研究

采用强流脉冲电子束轰击固体介质样品,研究了强流脉冲电子束与固体介质的相互作用。对晶体中出现的开裂和有机聚合物中出现的树枝状径迹进行了讨论,认为电子束的能量及电荷沉积导致了上述现象。     

低盐和高盐环境下α-Synuclein构象的~(19)F NMR研究

天然无结构的突触核蛋白α-synuclein(AS)与帕金森病密切相关.最近研究发现低盐与高盐环境下AS纤维化的速率不同,所形成的纤维结构,细胞毒性与传染性也不一样,但盐效应对AS聚集及纤维结构影响的具体分子机制仍不清楚.该文通过生物标记方法在AS的酪氨酸芳香环上引入19F标记的探针,利用19F核磁共振(NMR)方法研究了低盐与高盐环境下AS的构象差异,发现19F NMR对天然无结构蛋白构象变化非常灵敏,AS在低盐中的构象比较紧密,而在高盐下比较松散,这种在溶液中起始的构象差异可能是导致最终AS纤维结构与生物效应不同的原因.     

固体核磁共振技术研究金属氧化物类固体酸催化剂的酸碱性

固体核磁共振技术是研究固体催化剂酸碱性的有效工具.本文主要介绍了本课题组利用固体核磁共振技术进行固体酸催化剂酸碱性研究的进展,包括吸附水分子对金属氧化物表面酸性质影响的研究,以及结合酸碱探针分子共吸附表征方法对金属氧化物表面酸碱性的研究,对固体核磁共振技术定性和定量分析固体催化剂的酸碱性提出了一些新的见解.     

低温诱导桑蚕体内腺体相行为的高分辨13C固体核磁共振研究

为什么蚕在常温常压水溶液条件下即能纺出力学性能优异的蚕丝纤维,一直是科学家们感兴趣的问题. 在过去的几十年,人们曾用多种表征手段,如双折射、扫描电镜、原子力显微镜和电子散射等,在界观尺度下对蚕在吐丝过程中腺体的相行为进行研究. 发现腺体在靠近吐丝口时呈液晶态,并认为这是导致蚕丝力学性能的重要因素. 本文则在分子水平尺度下利用核磁共振方法, 对五龄蚕活体在常温和6 ℃下存储数天后解剖的腺体进行研究. 经对化学位移及其线型的各向异性分析发现,当将体内腺体沿吐丝方向分为3部,即后部、中部及靠近吐丝口的前部时,常温下,腺体后部和中后部分子呈无规线团,而腺体中中部、中前部和前部分子呈液晶态. 6 ℃时, 中后部分子亦呈液晶态,前部分子排列则各向异性更大,说明更为有序. 这种液晶态呈分形结构,在小于纳米尺度下为无规线团,大于纳米尺度呈有序排列. 这表明,降温过程可使呈无规线团的丝素蛋白分子转变为液晶态,其效果如同蚕在吐丝过程中对其腺体施加的剪切应力. 该结果对于人们探索人工合成高性能类丝素纤维的纺丝工艺和条件将有启发和指导作用.      

低温诱导桑蚕体内腺体相行为的高分辨^13C固体核磁共振研究

为什么蚕在常温常压水溶液条件下即能纺出力学性能优异的蚕丝纤维, 一直是科学家们感兴趣的问题. 在过去的几十年, 人们曾用多种表征手段, 如双折射、扫描电镜、原子力显微镜和电子散射等, 在界观尺度下对蚕在吐丝过程中腺体的相行为进行研究. 发现腺体在靠近吐丝口时呈液晶态, 并认为这是导致蚕丝力学性能的重要因素. 本文则在分子水平尺度下利用核磁共振方法, 对五龄蚕活体在常温和6 ℃下存储数天后解剖的腺体进行研究. 经对化学位移及其线型的各向异性分析发现, 当将体内腺体沿吐丝方向分为3部, 即后部、中部及靠近吐丝口的前部时, 常温下, 腺体后部和中后部分子呈无规线团, 而腺体中中部、中前部和前部分子呈液晶态. 6 ℃时, 中后部分子亦呈液晶态, 前部分子排列则各向异性更大, 说明更为有序. 这种液晶态呈分形结构, 在小于纳米尺度下为无规线团, 大于纳米尺度呈有序排列. 这表明, 降温过程可使呈无规线团的丝素蛋白分子转变为液晶态, 其效果如同蚕在吐丝过程中对其腺体施加的剪切应力. 该结果对于人们探索人工合成高性能类丝素纤维的纺丝工艺和条件将有启发和指导作用.     

19F NMR技术在蛋白质研究中的应用

因为¹⁹F核自身的特性,如自旋为1/2;丰度高(100%),具有与¹H相当的灵敏度;化学位移分布广且对环境敏感;绝大部分生物体内都不含¹⁹F因而无背景干扰等;¹⁹F NMR自诞生以来就成为非常有吸引力的研究手段. 现在,¹⁹F NMR已被广泛用于核磁共振成像、药物化学及生物大分子的研究,各个方面均有较多的相关文献综述. 该综述将集中讨论¹⁹F NMR在蛋白质研究中的应用,包括蛋白质¹⁹F标记方法,¹⁹F NMR在蛋白质结构、 动力学、蛋白质折叠、蛋白质与药物的相互作用及In-cell NMR中的应用.     

利用19F NMR与荧光光谱法检测高分子酰胺化反应

通过血红素上羧基与端氨基聚乳酸上的氨基之间进行酰胺化反应,制得了血红素-聚乳酸分子.利用六氟异丙醇与端羧基反应生成六氟异丙醇酯,结合19F NMR峰面积积分的方法测定羧基含量,以荧光胺作为荧光试剂,采用荧光光谱法测定伯胺端基.进而,采用端基分析方法计算了血红素-聚乳酸的数均分子量,检测了血红素与聚乳酸1∶1和1∶2投料...     

氟苯类化合物19F NMR化学位移的计算

提出了计算氟苯类化合物¹⁹F NMR化学位移的公式：δ_cal（¹⁹F）=-113.5+Δo+Δm+Δp+C, 结合最小二乘法通过线性回归得到了20种取代基参数, 计算结果以160种氟苯类化合物的263个¹⁹F NMR化学位移数据为样本点作回归检验,置信度为99.5%,计算值与实验值的平均偏差为0.628,计算值与实验值的标准偏差为4.720,约有93.2%的¹⁹F NMR化学位移计算值的计算误差<7.0（相对误差<0.7%）.     

29Si and 19F MAS NMR spectra of isolated 29Si(19F)2 and 29Si(19F)3 spin systems: experiments and simulations

We consider ²⁹Si and ¹⁹F MAS NMR spectra of isolated ²⁹Si(¹⁹F)₂ and ²⁹Si(¹⁹F)₃ spin systems in two organosilicon compounds of the type RR’SiF₂ and RSiF₃(R,R′=organic ligands). Experimental spectra are analysed by means of numerical simulations. It is found that the SiF₃ group in RSiF₃ is reorienting rapidly around the molecular Si–C bond direction in the solid state. The two ¹⁹F shielding tensors in RR’SiF₂ have strongly differing orientations relative to the two Si–F bond directions in the molecule. Possibilities and limitations of straightforward MAS NMR approaches for the full characterisation of ²⁹Si(¹⁹F)₂ and ²⁹Si(¹⁹F)₃ spin systems and other dipolar coupled two and three-spin systems are discussed.     

19F NMR化学位移经验公式的影响因素

化学位移是核磁共振技术的重要参数,目前对¹H NMR、¹³C NMR已提出一系列估算化学位移的经验公式,但¹⁹F NMR化学位移规律研究报道则较少,以δ=B+∑△i+C化学位移通式为基础,分析屏蔽常数对化学位移的作用,并针对¹⁹F原子,分析了氟的电子云密度、立体效应、溶剂效应、氢键、标准、浓度和温度等影响因素,对¹⁹F NMR化学位移经验公式的提出提供理论依据。     

19F NMR在细胞内游离钙离子测定中的应用

讨论了¹⁹F NMR测定细胞内游离钙离子方法的优缺点,介绍了其在游离细胞、心肌、离体主动脉和整体动物原位测定胞内钙离子中的应用.     

典型高分子材料的固体核磁共振研究

本论文通过固体核磁共振（NMR）谱及动力学参量的测量,并结合X-射线衍射技术和DSC测量等研究了两种典型高分子材料的相结构、链的运动以及相与相之间的关系.  乙烯-醋酸乙烯共聚物( EVA) 是最主要的乙烯共聚物之一. 研究发现,EVA的相组成非常复杂,共有5个不同的组分. 除了PE中所观察到的常规单斜晶相和刚性的正交晶相外,我们发现还存在第三个晶相分量－运动性较强的晶相（SOCP,可能是转动相）. 它不仅拥有自己的熔点,而且它的化学位移和分子运动性不同于刚性正交晶相（LOCP）. 另一方面,非晶相也由两种不同的分量组成：运动受限的各相异性的非晶界面相和高度可动的橡胶型的非晶相. 我们进一步详细研究了EVA中的晶区链动力学和非晶区的低温冻结行为. 实验发现,在正交晶相中,高分子链以180° flip-flop方式运动,同时伴随沿链方向的平移型跳跃运动,并引起正交晶相和非晶相之间的长程链扩散,通过NOE的测量证实了这种相间链扩散的存在,并进一步通过实验证实这种相间链扩散是一种受限扩散而不是自由扩散. 同时非晶相的两个组分具有不同的低温冻结行为：当温度低于-弛豫转变温度时,橡胶型的非晶相中的长程分子运动被冻结,但仍存在分子的局域运动;而界面非晶在低温时冻结成一种有序取向结构,并用质子自旋扩散实验证实该有序结构与正交晶相相邻近.  少量纳米级片层状粘土分散在聚合物中就可赋予材料许多优异的性能,我们用固体NMR技术对EVA/REC复合材料的结构和其中粘土的分散性质进行研究,发现上述复合材料中所形成的晶体类型不仅依赖于各组分的性质还依赖于所形成的复合材料的类型.  偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物（P（VDF-TrFE））是最主要的铁电高聚物之一. 我们利用变温固体¹⁹F MAS NMR 谱及弛豫数据的测量详细研究了电子辐照对P(VDF-TrFE)共聚物的分子结构、构型、运动性以及相变等的影响. 发现,电子辐照不仅改变了分子链段的构型和运动性,同时也改变了局部分子化学结构. 电子辐照促使铁电相向顺电相(或者非晶相)转变,与此同时诱发了富含VDF和含-TrFE链段从全反式的构型到混合的反式-旁式构型的转变. 电子辐照加剧顺电区域中的分子运动而在高温熔融态中(>100 ℃）,分子的运动反而受限.     

利用体内19F NMR研究5-氟尿嘧啶在小鼠肝脏及肿瘤组织中的代谢过程

利用体内¹⁹F NMR研究了5-氟尿嘧啶在小鼠肝脏及植入肿瘤组织中的代谢过程.5-氟尿嘧啶在肝脏中的生物半衰期为15~20min,而在S180肿瘤中的生物半衰期为50-60min.除5-氟尿嘧啶的信号外.在肝脏中观测到了5-氟尿嘧啶的分解代谢产物FUPA和FBAL,而在肿瘤中则只有合成代谢产物氟代核苷酸的信号.实验结果表明,核磁共振是研究药物在体内代谢过程的有力方法.