计算机化学模拟—分子构象识别的新方法

简介了几种利用计算机图形技术研究化合物分子构象的新方法。重点介绍了分子力学计算方法中的系统搜索、随机搜索方法和分子动力学计算方法中的模拟淬火、模拟退火等新技术 ,为药物分子设计中受体与配体分子构象的识别提供了合理可行的方法。     

微波波谱法研究水与有机/生物分子的分子配合物

微波波谱法是一种高灵敏度、高分辨率的研究分子系统内部动力学及超精细结构的方法,能解决许多其他方法难以解决的化学与物理领域具有挑战性的难题。本文综述了微波波谱法研究水分子与有机或生物分子形成分子配合物的内部动力学过程,详细讨论了不同类型的有机或生物分子与水分子形成的分子配合物,介绍了水在分子配合物中作为质子给体和质子受体的动力学,形成分子配合物后水分子和配体分子的隧道运动、结构和构象变化等动力学过程,并讨论了分子配合物中水分子和有机或生物分子的内部运动、相互作用键的强度、对称性影响隧道动力学特性。最后,展望了微波波谱法的发展方向。     

疾病标记物分子印迹技术在分离传感分析中的应用

疾病标记物分子印迹聚合物以疾病标记物为模板分子,可实现低浓度和基底复杂的疾病标记物的高效分离和富集。以疾病标记物分子印迹聚合物为敏感元件构建的传感器,可用于对威胁人类健康的高发病率和高死亡率疾病进行筛查和诊断。本文介绍了分子印迹技术的原理和方法,重点介绍了疾病标记物分子印迹中常用的印迹方法、印迹材料、以及疾病标记物分子印迹聚合物在疾病标记物分离及传感中的应用。     

单分子计数方法研究进展

对单分子计数定量方法的原理、应用及前景进行了评述。在单分子检测的基础上,通过对溶液中检测到的单个分子进行计数,可测定溶液的浓度,这种方法具有灵敏度高、所需样品量少和选择性好的优点。     

关于分子特征形状的理论--Ⅱ.几个典型有机分子的内禀特征轮廓

借助于分子中电子运动的经典转折点,定义了分子的内禀特征轮廓.文中以甲烷、甲醇和甲酸为例,详细介绍了分子内禀特征轮廓理论方法.对分子轮廓的特征截面的具体分析,可以给出形成分子过程中原子的空间变化信息.首次计算和绘出了上述分子轮廓上的电子密度分布图,它与分子的化学性质密切相关,给出了对分子边界的新认识.     

生物分子计算进展*

由于生物分子在化学反应中具有高度的并行性和识别能力,使生物分子计算在解决组合优化问题中显示出巨大的优势。生物分子计算已成功地应用于计算哈密顿路径、最大集合以及逻辑运算中的SAT类问题等NP完全问题。本文总结了生物分子计算的基本思想与计算方法、生物分子计算的应用与进展,并对生物分子计算的发展趋势作了评述。     

关于分子特征形状的理论

借助于分子中电子运动的经典转折点, 定义了分子的内禀特征轮廓. 文中以甲烷、甲醇和甲酸为例, 详细介绍了分子内禀特征轮廓理论方法. 对分子轮廓的特征截面的具体分析, 可以给出形成分子过程中原子的空间变化信息. 首次计算和绘出了上述分子轮廓上的电子密度分布图, 它与分子的化学性质密切相关, 给出了对分子边界的新认识.     

中药补气与活血分子作用机理的计算机模拟

采用分子相似性分析、分子对接和生物网络技术等计算机模拟方法对治疗冠心病的中药活血与补气的分子作用机理进行研究. 结果表明, 计算机模拟方法可以体现化合物的结构差异, 并提示中药中化学成分与相关靶标相互作用的分子机理, 而生物网络的构建和分析可以将化学成分的聚类、差异, 以及有效成分与相关靶标的复杂分子作用机理可视化.     

生成轨道法的群论基础及其对称轨道的求法

一、引言量子化学在化学各领域中的应用日趋广泛,使得非专门从事理论化学工作的化学工作者理解和应用量子化学的一般原理和结果变得更加重要了。1977年D.K.Hoffman等人提出了一种简单、易懂、直观而又行之有效的分子轨道理论的图示方法——生成轨道Generator Orbital)法这种方法对于不熟悉群论的化学工作者了解分子中(尤其是多原子分子中)分子     

基于植物油的润滑油基础油及添加剂合成研究

综述了植物油用作润滑油基础油的改性方法,包括提高植物油中油酸含量的生物改性方法、减少植物油分子不饱和度和提高植物油分子支化度的化学改性方法以及加入硼酸类添加剂或氮化硼纳米粒子等添加剂改性方法;通过在植物油分子中引入功能性官能团以及与其他单体聚合等方法可由植物油合成润滑油添加剂,提高油品的增黏、降凝和抗磨等性能。      

从分子水平研究电子传递

有机分子中电子传递受到诸多因素的影响, 纳米电极、界面、环境和分子本身都是必须要系统考察的因素. 本文从理论模拟和实验研究两个方面总结了在分子尺度上电子传递研究的最新进展. 着重讨论了分子动力学方法模拟纳米电极的制备, 量子化学方法研究电场作用下的分子构象及分子电导, 另外还讨论了扫描隧道显微术和电化学方法研究单分子结的电子传递. 分子电子传递的研究不仅涉及微观的实验测量, 从宏观的实验结果通过合理的分析推导, 也可以得到微观的信息.     

人工细胞膜上天然酶与人工受体的分子间通讯

在集成的分子系统中,分子间的通讯联系是设计分子器件和分子机械的重要方式[1].在水相介质中自组装形成的脂质体可以作为分子间通讯的平台,各种分子可以依靠弱作用力,按照设计思路有组织、有计划地排布其上,构成一个功能化的超分子体,即纳米器件(nanodevice).在脂质体上模拟生物膜上发生的细胞信号转导,成为在分子和超分子水平上开发具有仿生特征的新型纳米器件的重要方法和手段,近年来成为关注的热点[2-6].     

柔性二元羧酸桥联双核镉(Ⅱ)配合物的合成及晶体结构研究

晶体工程是根据分子堆积和分子间的相互作用,将超分子化学的原理、方法以及控制分子间作用的策略用于晶体,以设计出结构新颖、具有独特的物理性质和化学性质的新晶体。超分子间的非共价作用主要包括氢键、π-π堆积作用、阳离子-π作用和疏水缔合等,通过选择不同结构的配体,使其在配合物中产生多种非共价作用,是实现从分子到材料的一条重要途径。     

分子连通指数预示保留值的探讨

近年来,应用图论(graph theory)的理论和方法来研究化学现象已日益增多,并取得了明显的进展。1974～1975年间,Randic应用这种理论和方法来描述分子的拓扑性质,即分子中每个原子的连接状况——分子结构式,并按图式的边(edge,即化学键)和每个顶点(vertex,即原子)的度(degree,即原子在分子中所处的价态)来计算出每个分子结构式的特征值——连通指数(Connecfivify index)。Randic指出许多与分子形状、大     

电负性均衡

电负性是分子中一个原子把电子拉向它自身的能力,是化学理论的基本概念之一。继Pauling建立第一个电负性标度后,提出了众多的电负性标度。只是在密度泛函理论的基础上,电负性概念和电负性均衡原理,才被精密地论证。近二十多年来,电负性理论的重要发展是:应用电负性均衡模型或方法,可以快速地计算分子体系的电荷分布,从而确定分子的其他性质,甚至包括分子的结构和反应性指标。通常的电负性均衡方法只把分子划分到原子区域,虽然简单直观,但其精度和应用范围受到限制。原子与键电负性均衡方法,把分子划分到包括原子区域、化学键区域和孤对电子区域,能够较快速精密地计算分子的电荷分布和其他性质,并被应用到构建新一代可极化或浮动电荷力场的探索中,有广阔的应用前景。     

分子印迹荧光探针在农药检测中的应用进展北大核心CSCD

分子印迹聚合物由于可特异性地从样品溶液中富集目标物,已被广泛应用于粮食、果蔬等食品以及水、土壤等环境中农药的提取和检测.将分子印迹技术和量子点修饰技术相结合形成的分子印迹荧光探针,可以实现对目标物的高灵敏快速检测.据此,对分子印迹技术的原理、制备方法及应用进行了概述,并进一步阐述了量子点修饰的分子印迹荧光探针在农药检测中的应用和展望.     

同核双原子分子的PMO处理

微扰分子轨道(Perturbation Molecular Orbital,PMO)法能够为化学家提供一个简单、形象而又相当有效的化学键理论。本文介绍如何用这个方法来描述同核双原子分子,解决在无机化学和结构化学中,为何同核双原子分子有两种可能的分子轨道能级顺序这个在教学中难以说明的问題。     

生物分子的微溶剂化过程*

研究分子的微溶剂化动力学过程是一个热点课题。应用各种光谱、质谱等实验技术并与从头计算和密度泛函等计算方法相结合,通过对生物分子和溶剂分子在气相中形成的分子团簇的研究,可以使我们了解溶剂分子对生物分子的结构和构型的影响。本文首先介绍了一些先进的实验技术及其应用于溶剂化团簇的研究,综述了近年来发展的几种主要理论计算和溶剂化模型方法。文中介绍了氨基酸分子与水、甲醇等发生微溶剂化过程的最新研究进展,然后分别综述了核酸碱基和碱基对、糖类、神经传递分子的溶剂化团簇的最新研究进展。最后,对该领域的研究前景进行了展望。     

分子密堆积法及其在B链羧端去六肽(B25—30)胰岛素结构测定中的应用

基于分子密堆积原理我们定义了一个能够表达在单位晶胞中对称相关分子之间堆积相容性的密堆积函数,并在计算机上模拟晶格中的分子密堆积,同时计算该函数在分子的每个旋转及平移位置的值,使分子密堆积定量化。这一方法不仅可以从多个旋转函数或平移函数峰中判断出一个正确的解,而且可能独立地、定量地和快速地解决一些特殊的旋转及平移问题。用已知结构B链羧端去五肽胰岛素作为例子检验了分子密堆积法及其程序的有效性,并用分子密堆积法独立地解决了未知结构B链羧端去六肽胰岛素的平移问题.R因子搜索等方法证实了密堆积法的解的正确性。分子密堆积法可以作为一种既相对独立于分子置换法又与之相辅相承的方法。     

分子模拟中的增强抽样方法

分子模拟在化学、物理、生物、材料等多学科的发展中起着越来越重要的作用。然而,受到当前计算机处理速度的限制,分子模拟计算所能够达到的时间尺度同实验或实际应用中要求的时间尺度相比还存在着巨大的差距。增强抽样方法的发展和应用可以有效地拓宽分子模拟所能研究体系的时间尺度,极大地提高分子模拟的热力学和动力学计算能力。本文中先简单介绍增强抽样方法的发展以及几类增强抽样方法的优缺点,然后重点介绍了我们研究组所发展的温度积分抽样方法(Integrated Tempering Sampling, ITS)的基本思路及其在蛋白质折叠研究中的应用。文章最后总结了增强抽样方法发展的新需求,同时也对此研究方向的广阔发展前景进行了展望。