分子力学应用进展

本文总结了近年来分子力学在化学研究中的应用,包括有机化合物的构象分析、化学反应机理、核磁共振谱分析、生物化学、药物分子设计和配位化学诸方面。     

分子力学的基本原理

本文从基本思想、研究方法入手系统地介绍了分子力学这一结构化学研究的理论工具,并就分子力学计算过程中的有关问题进行了讨论.     

NMR和分子力学法研究溶液中有机分子结构

在分子力学能量优化项中加入由ＮＭＲ实验得到的几何参数二面角（相应于~３Ｊ_（ＨＨ）耦合常数）及质子间距所构造的约束函数，使分子力学计算得到的能量极小点的分子构象，其耦合常数（~３Ｊ_（ＨＨ））及质子间距同ＮＭＲ实验结果相符合。文中以（±）－３－（４＇－甲苯基）－１－氮杂双环［２．２．２］－３－辛醇为例，采用自编的ＮＭＲ参数约束的分子力学计算程序ＭＭ２ＮＪ对其构象进行了计算。所得结果与Ｘ射线衍射法比较，有较好的一致性     

微扰分子轨道法在有机化学中的应用

经Dewar, Hoffmann, Epiotis, Houk, Wolfe和Kost等理论化学家的努力,PMO理论已经成为研究影响分子构型、构象和(立体专一性和区域专一性)反应产物的结构因素的一个有效的手段。Epiotis的非键轨道作用理论已经使有机化学家认识到, 一个拥挤的构象或过渡态不一定是一个能量上不利的状态。π轨道作用的分析表明, 共轭基团间的作用在本质上是相斥的, 全平面构象不是共轭效应最大的构象。WSW-like法不仅为定量PMO法提供了一组完整的、具有正确集据数的轨道基组, 而且它还成功地将轨道作用能转化为原子作用能。     

扫描隧道显微镜在有机化学中的应用

扫描隧道显微镜的最大优点是可达到原子量级的分辨率。本文综述了STM对有机分子的结构、聚集形态及其反应过程的研究。     

锂原子簇结构的分子力学研究

本文采用包含Axilord—Teller三体势的分子力学方法,计算了锂原子簇的平衡几何构型,结果表明,锂原子簇的势能面上存在一些近简并的结构。但最稳定结构与从头算的结果基本一致,同时对气相原子簇的生长模式、簇尺寸增大原子簇平均结合能的变化进行了讨论。     

杯芳烃构象的分子力学研究

杯芳烃是对位取代的苯酚与甲醛反应得到的环状缩合物,由于其独特的结构和易于衍生化的特点而受到广泛的关注［１］．杯芳烃中苯酚单元由亚甲基相连,由于酚羟基端可经杯中央翻转而产生多种构象异构体．杯［４］芳烃有４种典型构象：杯式、部分杯式、１,２－交替式和１,...     

三唑烯醇手性识别的分子力学研究

近十几年来 ,解决不同类型手性化合物的分离是手性色谱发展的前沿领域 [1～ 3] ,对手性识别机理的研究也逐渐引起重视 [4 ,5] ,但由于缺乏手性固定相和手性化合物分子复合体的单晶数据 ,有关手性分离机理的通用定量解释方法很不完善 .采用分子模型设计和理论计算方法 ,研究 CSPs与手性化合物复合体的三维结构性质 ,不仅易于获得 CSPs与 R-体、S-体之间能量的差值 ,而且能直观地得出手性识别发生的位置、作用力的性质及其大小 ,这对于新型 CSPs的设计 ,药物动力学研究和药物分子设计具有十分重要的意义 .本文利用分子力学方法研究了手性…     

分子力场进展

分子力学（简称ＭＭ）是近年来化学家常用的一种计算方法。与量子力学从头计算和半经验方法相比，用分子力学处理大分子可以大大节省计算时间，而且，在大多数情况下，用分子力学方法计算得到的分子几何构型参数与实验值之间的差值可在实验误差范围之内。所以，分子力学是研究生物化学体系的有效和可行的手段。分子力学的核心是分子力场。本文介绍了分子力场的量子力学背景、分子力场和光谱力场之间的关系。分子力场的一般形式、分力     

《核磁共振谱学:在有机化学中的应用》

(第二版,ISBN 978-7-122-07165-1)该书深入系统地论述了NMR谱学的全部内容。对氢谱、碳谱、二维谱、蛋白和核酸的NMR分析等问题作了深入的阐述。在1H NMR中,对氢谱涉及的自旋-自旋耦合,核间奥氏效应(NOE),分子立体结构和手性中心对相邻质子的作用等作了详细说明。对13C NMR谱的去耦技术和在非去耦条件下的13C-1H耦合、13C-13C耦合等问题作了概述。该书用一     

有机化学中箭头的使用

在有机化学中,箭头符号是反映反应的本质及反应物和产物之间关系的。对有机化学中经常使用的箭头符号进行分类、解释和讨论,明确各类箭头符号的含义和适用范围,分析和解决了学生在使用箭头符号过程中易于误用的问题,同时介绍了反应机理中显示共价键发生异裂后电子对归属的新型变形弯箭头的使用。     

Molecular Mechanics Calculations in Organic Chemistry: Examples of the Usefulness of this Simple Non-Quantum Mechanical Model

Various problems arising in experimental organic chemistry can be clarified by molecular mechanics or force field calculations: molecular dynamics (conformational analysis and internal rotation), the search for the most stable isomer of various polycyclic hydrocarbons, reactivity calculations, including solvolysis of bridgehead substituted systems. Such calculations are shown to be useful in elucidating the mechanism of multistep carbonium ion rearrangement, for predicting the structure and stability of anti-Bredt olefins, and also offer an explanation for the selectivity observed in the hydrogenolysis of strained polycyclic smallring hydrocarbons, for the identification of long bonds and electronic effects, for the analysis of late transition states, and for the product distribution in complex reactions.     

核磁共振波谱在分析化学领域应用的新进展

发展检测物质的化学组成、结构及其变化的新方法、新技术是分析化学的核心科学问题之一. 波谱分析(光谱、质谱及核磁共振)是分析化学中常用的主要仪器分析手段. 核磁共振能在液态、固态和气态条件下提供复杂体系中分子组成、原子分辨的三维结构、相互作用和动态过程等丰富信息, 在生物分析中发挥着越来越重要的作用. 本文将综合阐述核磁共振技术在生物大分子体系、复杂体系以及与其他分析手段联用的进展情况.     

量子力学和分子力学组合方法

量子力学和分子力学(QM/MM)组合方法结合了量子力学的精确性和分子力学的高效性,在研究凝聚态中的化学反应及生物大分子的结构和活性等方面发挥着重要作用。本文主要介绍了QM/MM组合方法的基本原理及国内外有关QM/MM组合方法的研究进展。     

有机化学中烃基的特性及应用

烃基是有机化合物的重要构成部分和特点。以叔丁基、烯丙基、苯基为重点,比较全面系统地论述了有机化学中烃基的特性及其应用,并通过烃基,可将有机化学的相关内容联系起来,有利于对有机化学知识的理解和记忆。     

量子化学计算在大学有机化学教学中的应用和实践

量子化学计算通过对具体分子进行系统的理论分析和计算,能比较准确和形象地反映分子的稳定性、化学反应机理等基本化学问题。以1-丙基-4-氯环己烷结构稳定性判断和硼氢化钠还原4-丙基环己酮机理解析为例,探讨了量子化学计算在大学有机化学教学中的应用。量子化学计算在大学有机化学教学中的使用有助于学生了解分子结构和理解化学反应机理,丰富课堂教学的形式,增强课堂教学的生动性,激发学生的学习兴趣。