现代晶体学与化学

晶体学在自身发展的过程中对化学等学科的促进堪称自然科学中诸学科相互渗透而相得益彰的典范。本文提出了现代晶体学研究方法的几个前沿领域,以及这些研究方法对化学发展的巨大影响。讨论了测定晶体静态结构以研究分子化学反应所取得的成果。说明了现代晶体学已为人们提供了一个认识原子三维空间结构的强有力手段,它与合成化学配合正对人类改造自然和促进社会发展作出令人瞩目的贡献。     

Hodgkin教授与中国的胰岛素晶体学研究

Ｈｏｄｇｋｉｎ教授与中国的胰岛素晶体学研究王志珍，梁栋材（生物大分子国家重点实验室，中国科学院生物物理所，北京１００１０１）编者按１９９３年５月，印度著名物理学家Ｒａｍａｓｅｓｈａｎ教授邀请梁栋材先生撰写一篇文章，收入印度科学家们正在为英国晶体学家、...     

X射线晶体学和电子晶体学在分子筛结构表征中的应用

分子筛是一类具有规则孔道或笼结构的晶态微孔材料, 在吸附、 分离和催化中都表现出了优异的性能. 为了探索其结构与性质的关系, 在原子尺度上研究分子筛的微观结构是十分必要的. 本综述介绍了一系列与X射线晶体学和电子晶体学相关的表征技术（倒易空间和正空间）在分子筛结构表征中的应用. 随后, 基于分子筛的结构表征方法和化学组成, 对2007年之后发现的85种新分子筛进行了系统总结, 对其中9种具有独特合成方法或结构特征的分子筛进行了详细介绍.     

天花粉蛋白2.6分辨率的晶体学修正

本文报道了用溶剂过滤法改善电子密度图,依据Collins提出的一级结构,重新建立天花粉蛋白分子模型。使用2.6分辨率衍射强度数据和约束参数最小二乘法,对处于晶体学不对称单元中两个天花粉蛋白分子(共3828个非氢原子)进行晶体学修正。修正结果,偏离因子R=0.223,键长根均方误差r.m.s=0.023,新的分子模型和以2F_0-F_o为系数的电子密度图符合甚好。     

关于《大学化学》编辑部新网页开通的通知

为了更加方便作者、读者，《大学化学》编辑部将自2012年1月1日起正式开通新网站，并且启用期刊在线采编办公系统，届时作者可以登录网站进行投稿、查询等操作，读者也可以浏览到《大学化学》的所有过刊。欢迎关注!     

在化学系进行晶体学教学的经验与方案

澳大利亚昆士兰大学C.H.L.Kennard博士是国际晶体学会IUCr教育委员会的顾问.他在晶体学、晶体化学的教学与科研方面都有丰富的经验.这篇短文是他在“晶体学及其教学夏季研讨班”(IUCr教育委员会主办,1988年9月15-24日,天津)上讲演的主要内容.其中所介绍的课程设置方案中,三门课程分低、中、高三个层次,学时虽少,讲课、实习、实验几方面的内容匹配甚好.课程中已将晶体学教学与微型计算机的应用密切结合起来.他的经验值得我国从事晶体学、结构化学教学工作者借鉴.     

关于《大学化学》编辑部新网页开通的通知

为了更加方便作者、读者,《大学化学》编辑部将自2012年1月1日起正式开通新网站,并且启用期刊在线采编办公系统,届时作者可以登录网站进行投稿、查询等操作,读者也可以浏览到《大学化学》的     

X射线晶体学在高等教育中的通识性

X射线晶体学是一门研究物质晶体结构的科学,X射线衍射技术已成为当今化学、材料、生命等众多科学领域中对物质结构研究的必要手段与方法。本文从X射线晶体学的诞生、发展和迅速普及的角度,谈谈X射线晶体学的发展历程对人类文明的贡献,以及X射线晶体学在当今高等教育中的重要性,从而阐述在高等学校通识教育中加强与推广X射线晶体学的必要性与可行性。     

X射线晶体学结合电子晶体学在复杂无机晶体结构解析中的应用

自然界中的材料,比如无机材料,有机材料,生物材料等等,均有其独特的物理和化学性质。而材料的性能又与材料的结构息息相关,只有充分了解了材料的结构,才能更加深入的研究材料性质。因此,材料结构的确定在化学、物理、生物等学科中的显得尤为重要。X射线晶体学作为传统的结构解析技术仍然是目前最重要的结构解析手段,但是对于复杂结构,X射线衍射晶体学解析结构也存在一些不足,往往需要其他技术手段相补充才能完成复杂结构的结构解析。电子晶体学虽然起步比X射线晶体学晚,但是,经过近几十年的发展,已经是结构解析领域一个非常重要的手段。本文将主要介绍X射线晶体学结合电子晶体学在复杂无机晶体结构解析中的应用。     

主族金属氨基酸配合物的晶体学研究进展

主族金属配合物的研究是配位化学的重要主题之一. 相对于过渡金属和稀土金属配合物而言, 主族金属配合物的研究比较薄弱, 其主要原因在于: 主族金属的闭壳层电子层结构、有限的价电子数和较少的氧化态等特点, 使得主族金属与有机配体的相互作用较弱, 作用模式较为单一. 但近年来, 随着合成技术与分析检测技术的不断提升, 具有新颖结构并具有与过渡金属配合物相似的优良性能的主族金属配合物也不断地进入了人们的视野. 作为生物体的基本结构单元的氨基酸是一类良好的功能配体, 主族金属氨基酸配合物的研究具有重要的学术价值和应用价值, 也是化学、生物、医药和材料等众多学科领域中的共同的基本问题. 解决基本问题的一个切入点可能是研究这些新型主族金属氨基酸配合物的分子结构与物质结构. 因此, 本工作基于2000年以后发表的主族金属氨基酸配合物的晶体结构, 从X射线晶体学的研究视角, 分析了新型的主族金属氨基酸配合物的结构多样性, 包括当前热门的MOF类的结构; 综述了主族金属氨基酸配合物的研究进展; 展望了未来这一领域的发展方向; 提出了以功能为导向系统地开展主族金属氨基酸的配位化学和超分子化学的研究思路. 谨以此文献给2014年国际晶体学年.     

Racemic DNA Crystallography

Racemates increase the chances of crystallization by allowing molecular contacts to be formed in a greater number of ways. With the advent of protein synthesis, the production of protein racemates and racemic‐protein crystallography are now possible. Curiously, racemic DNA crystallography had not been investigated despite the commercial availability of L ‐ and D ‐deoxyribo‐oligonucleotides. Here, we report a study into racemic DNA crystallography showing the strong propensity of racemic DNA mixtures to form racemic crystals. We describe racemic crystal structures of various DNA sequences and folded conformations, including duplexes, quadruplexes, and a four‐way junction, showing that the advantages of racemic crystallography should extend to DNA.     

Racemic DNA Crystallography

Racemates increase the chances of crystallization by allowing molecular contacts to be formed in a greater number of ways. With the advent of protein synthesis, the production of protein racemates and racemic‐protein crystallography are now possible. Curiously, racemic DNA crystallography had not been investigated despite the commercial availability of L ‐ and D ‐deoxyribo‐oligonucleotides. Here, we report a study into racemic DNA crystallography showing the strong propensity of racemic DNA mixtures to form racemic crystals. We describe racemic crystal structures of various DNA sequences and folded conformations, including duplexes, quadruplexes, and a four‐way junction, showing that the advantages of racemic crystallography should extend to DNA.     

Crystallography Without a Lattice

Molecular structure determination in crystals depends on the presence of the crystal lattice. In liquids, there is no underlying lattice, so phase relationships between scattered X-rays or neutrons are not preserved. Hence, only pair-distance distributions can be obtained from simple diffraction experiments. Advances in the past 30 years in radiation sources, instrumentation, and computing have enabled us to go beyond this apparent limitation. We can now obtain detailed structural information on relatively complex liquids and thus see clearly for the first time how molecules actually interact in solution, and how the solvent is perturbed by the presence of the solute. Using as an example recent work on aqueous solutions of tertiary butanol, the ways in which we can obtain high quality structural information in the absence of a lattice are summarized. Not only can we see how intermolecular interactions are influenced by changes in temperature and concentration, we can also begin to see where the structural source of the entropic driving force for the hydrophobic interaction may be found.     

Crystallography in Structural Chemistry

This anniversary article has three functions: It marks Volume 25 of our journal; it honors 2014, the International Year of Crystallography; and it celebrates the centennial from the birth of a great crystallographer, Aleksandr I. Kitaigorodskii.