分子间选择性作用力和控制论化学-金松寿教授研究简介

金松寿教授是著名的量子化学及化学动力学专家。年近九旬的他如今仍然锲而不舍地在学习、研究,把握化学研究的发展方向。他在催化集团结构适应性及无机化合物溶解度领域做了大量的工作,重要的成就是发现了选择性分子间力并用以阐释物性如溶解度、吸附、色谱中的反常现象,还可以解释溶媒对反应速度的影响。相似的选择力后来被外国科学家在超分子研究中得到证实和发展。他还推动了控制论化学的应用,对化学中的许多疑难繁琐的现象给出清晰满意的解释。     

新型荧光化学敏感器的合成及性质研究

分子识别是超分子化学的一个重要方面.它是分子传递和酶催化的基础.以分子识别为基础,设计和合成了有光谱响应的荧光化学敏感器和离子显色试剂,在生物化学、临床医学、环境科学等与人类生命科学密切相关的领域中有着很强的应用背景.本论文系统总结了环糊精对有机分子的包结特征和包结作用对客体分子光物理性质的影响,以及用荧光发色团化学修饰的环糊精分子在识别研究中的发展状况.考虑到当前分子识别研究中的另一问题,即发展对阴离子物种有选择性响应的荧光化学敏感器和显色试剂,本论文还总结了目前在设计和合成阴离子接受体方面的发展状况和特点.本论文工作正是从以下两个方面进行了研究.     

场效应

前言有机化学中的场效应,国外有人对其进行过专门研究。早在电子理论发展初期,Lapwo-rth和Robinson为解释有机分子中取代基引起的非共轭效应对于分子中反应中心活性的影响,就同时提出了诱导效应和场效应两个概念。那时,由于在化学方面测试手段尚不够先进,有关实验数据(例证)不多,在理论上还无法论证诱导效应或场效应哪个更为重要的情况     

超分子抗癌药物双环铂的结构研究

铂类抗癌药物在水中的溶解度和稳定性直接与药物的活性和毒性有关.几十年来,为了改进药物的效能和降低药物的毒性,做了大量的研究.超分子铂类化合物可能具有与众不同的物理化学性质,我们成功设计和合成了一个新型的超分子抗癌药物-双环铂,己证实双环铂对人类的恶性肿瘤有好的治疗效果.用X射线单晶衍射法测定了双环铂的晶体结构,又用电喷雾离子化质谱研究了它在水溶液中的状态.根据实验结果提出了双环铂在水溶液中的结构模型,解释了双环铂在水中好的稳定性和溶解度.     

复杂化学体系的分子模拟研究——2013年诺贝尔化学奖浅析

随着化学科学研究水平的日益提高,人们对物质世界的分子水平的理解也在逐步加深。化学研究中对原理性理解的要求越来越高,也要求越来越准确的定量研究。化学传统上以实验为主,而现代化学对理论具有了强烈依赖性。理论化学的发展取得了巨大进步,成为化学学科的一个重要组成部分。理论与计算化学不但帮助解释实验结果,更提供对实验观察的预言和对材料药物等的合理设计。通过与统计力学和量子力学的紧密结合,在现代计算机技术的支持下分子模拟在化学、材料、生物等学科中得到广泛应用,处理多尺度实际体系的能力越来越强,具有非常广阔的发展前景。但分子模拟作为一个研究手段还需要大力发展,以提高其普适性,使之具有更坚实的理论基础,同时更加系统化和实用化。     

“叶绿体色素提取与分离实验”化学原理释疑

叶绿体色素提取与分离实验是我国高中生物学经典实验,教材中对色素分离原理的解释“绿叶中的色素都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢”与实验不符。教材中的解释是分配色谱原理,我们认为实验内容用吸附色谱原理解释更为合理。介绍了叶绿体色素分离和色谱技术的由来,并利用高中生物学和化学知识,对叶绿体中色素的分离原理进行深入的探讨,有助于教师和学生掌握色素分离的原理,并加深相关知识的理解。     

初中化学“化学反应、原子、元素符号及分子式”的教学

前章教学目的是要说明“物质由分子构成”,再用分子学说解释物理现象——物理变化及物理性质;本章的教学目的是要进一步说明“分子由原子构成”,再用原子学说解释化学现象——化学变化及化学性质。所以第一、第二两章是初中全部化学的主干,就是以原子分子论为中心而研究物质的变化。本章编排的系统是。     

江元生院士小传

<正>江元生(1931-2014),江西宜春人。理论化学家,中国理论与计算化学的开拓者之一,1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。他曾发表凝胶量公式,表征高分子交联程度。在配位场理论研究中,他处理了点群耦合系数,提出旋轨耦合能的点群计算方案;他发展了化学图论及应用,以三条定理概括简单分子轨道理论;创立图形收缩方法,通过图不变量的推导,获得分子结构与分子性质之间关系的系列结果;江元生还建议了芳香性五参数公式,与实验符合。他对三核钼簇合物的畸变,作了合理解释。1990年以后,江元生致力于中等及大尺寸共轭分子半经验量子化学计算,将经典价键理论精确计算推广应用于长链聚合物。江元生曾获全国科学大会奖,1982年和1987年两次荣获国家自然科学奖一等奖,2000年获教育部科技进步一等奖,2005年,江元生荣获何梁何利基金科技奖。     

基于天然小分子化合物的超分子手性自组装

超分子手性普遍存在于自然界和生命体内,可通过分子在非共价键作用下有序排列形成,对生命科学、药物化学及材料科学的发展起着重要的作用。天然产物来源广泛,具有独特的立体结构和多手性中心,由于其分子手性可以在组装过程中随着分子的有序堆积得到传递和放大,形成超分子手性结构,因此是一类优良的超分子手性构筑基元。研究天然产物的手性自组装,不仅可以拓展其在超分子化学中的应用,还能深化人们对自然界和生命体中手性现象的理解。本文总结了近年来甾体、三萜、氨基酸、糖等天然产物小分子化合物在超分子手性自组装方面的研究进展及其未来的发展前景。     

群论在化学中的应用

正分子对称性是化学的一项基本概念,它可以解释或预测分子的很多化学性质。在无机化学、结构化学、量子化学中都有关于分子对称性的介绍。分子对称性的研究是利用了数学上的群论。本书围绕分子对称性,介绍了基本的对称性与对称操作,各种常见的分子点群,     

碳酸稀土在冰晶石—氧化铝系熔体中的溶解度

用过饱和平衡法测定了碳酸稀土在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解度。考查了熔体温度等因素对溶解度的影响,得出了溶解度与碳酸稀土的焙烧温度、焙烧时间、氧化铝含量及熔体分子比之间的回归方程,并就碳酸稀土的热分解产物在冰晶石-氧化铝系熔体中的溶解机理进行了探讨。     

量子化学奠基人之一——查尔斯.阿尔弗雷德.库尔森

查尔斯·阿尔弗雷德·库尔森是量子化学领域的杰出研究者,也是“英国量子化学学派”的领导者。他将分子轨道理论应用于化学键、分子电子结构和分数价概念,并发展了许多数学技术来解决化学和物理问题;他的著作《原子价》被认为是用于量子化学教学的杰作。库尔森无疑为提升量子化学在当今化学中的作用做出了巨大贡献。本文就库尔森的生平、求学经历及其对量子化学的贡献进行了论述。     

极谱法研究大黄酸-环糊精包结物

大黄酸是中药大黄中的有效成份，具有抗菌、止咳和抗肿瘤作用．近年来对大黄酸的研究日渐深入，其应用日趋广泛．由于其水溶性低，且对胃肠有刺激作用，导致生物利用度低，应用受到了限制．环糊精是由葡萄糖基以１，４糖甘键连成的中空筒状化合物，具有疏水的内腔和亲水的外表面，可有效地包结各种客体分子，从而能改变客体分子的状态、稳定性、溶解度等理化特性［１］，文献曾经报道β＿环糊精与药物形成包结物，可提高溶解度［２］及降低对胃的刺激性［３］．近来用电化学方法研究环糊精的报道日渐增多［４，５］．本文用极谱法研究了β＿…     

羟丙基-β-环糊精与丹参酮IIA包合作用的研究

采用相溶解度法研究了丹参酮 IIA在不同pH和不同摩尔浓度的羟丙基-β-环糊精水溶液中的溶解度及二者的包合常数; 采用热力学方法研究了温度对包合反应的影响, 计算了包合过程的熵变、焓变及自由能变化; 用分子模拟方法进一步证实了该包合物的形成; 用红外光谱对固体包合物进行了表征.     

关于原子轨道杂化及有关化学现象的讨论

本文根据多原子分子中键角、键的共价强度及键长等化学结构数据和事实,总结其间的变化规律及联系,说明了原子间的共价成键作用及成键过程中的电子相关作用是原子轨道杂化的原因和动力。据此讨论和解释了多原子分子中的杂化类型和一些分子的异常立体构型,对惰性电子对效应的概念和原因提出新的看法。     

超越分子概念的化学：超分子化学的基础与应用

从超分子化学的起源与发展、超分子体系的分类及其功能与应用3个方面阐述了超分子化学的基本概念、超分子化学与分子化学的区别,以及超分子化学在生活和生产中的应用,并对其发展和应用进行了总结和展望。     

化学及生物体系中的分别识别*

分子识别的目标是研究分子间专一性地相互作用, 这在化学及生命过程中起着非常重要的作用。本文综述了分子识别的机制及其在化学、生命科学、材料、信息等有关学科中的应用。     

超分子有机膦大环化合物研究进展

有机膦大环化合物是伴随着大环化学的出现而发展起来的．它们不仅具有多变的结构而且非常稳定;不仅能够包结客体分子,还可以与许多过渡金属形成稳定的配位化合物,在主客体化学以及金属有机催化领域中受到人们的广泛关注．由于其独特的性质,有机膦大环化合物在超分子化学的发展中具有重要的地位．本文主要介绍了近些年有机膦大环化合物研究的新进展及其在超分子化学中的应用．     

羟丙基-β-环糊精与丹参酮IIA包合作用的研究

采用相溶解度法研究了丹参酮 IIA在不同pH和不同摩尔浓度的羟丙基-β-环糊精水溶液中的溶解度及二者的包合常数; 采用热力学方法研究了温度对包合反应的影响, 计算了包合过程的熵变、焓变及自由能变化; 用分子模拟方法进一步证实了该包合物的形成; 用红外光谱对固体包合物进行了表征.     

纳米尺度和单分子水平上的化学生物学研究

化学生物学是化学与生命科学交叉融合的新兴学科。在纳米尺度和单分子水平上原位、活体、实时研究化学生物信息是化学生物学的重要研究方向。分析化学工作者利用纳米技术和分子生物学的最新研究成果 ,在这一研究方向取得了重要进展 ,为化学生物学的发展做出了积极贡献。本文重点介绍实验室利用生物亲和性核壳纳米颗粒和分子信标核酸探针所发展的一系列原位、活体、实时检测、分离生命体内痕量活性物质的新原理、新技术及其在化学生物学研究中的应用。