纳米水滴及真空中β-环糊精和对-甲基苯酚1:1包结物的约束动力学模拟研究

报道了在室温条件下利用pcff力场和Rattle bond法对β-环糊精(β-CD)和对-甲基苯酚形成的1：1 CD包结物溶解在427个水分子中形成的纳米水滴在200ps时间间隔内进行约束动力学模拟的结果，并与真空下的CD包结物进行了比较．结果表明，在模拟时间内，CD包结物在水滴中和真空中是稳定的．通过对径向分布函数(rdf)的计算发现，在模拟时间内，没有一个水分子进入环糊精包结物腔体内，用约束动力学模拟方法证实了CD腔体确实具有疏水作用．模拟研究还发现，水滴中环糊精的亲水外侧确实存在明显的由氢键引起的水化作用，与环糊精的性质相吻合；对．甲基苯酚的酚羟基在水滴中与水分子间存在明显的氢键作用，而在真空中则与β-CD的宽口处的O3间存在明显的氢键作用，这使得客体在水滴中插入CD中的深度要浅于在真空中的情形．实验模拟结果说明，可以利用约束动力学的方法来研究水溶液体系的动力学行为．     

非离子表面活性剂和β-环糊精协同诱导1-溴萘室温磷光的对比研究

对比研究了非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基酚醚 (OPE 10 ,n =10 )及聚氧乙烯特辛基酚醚 (TritonX 10 0 ,n =10 )和 β 环糊精 (β CD)协同诱导 1 溴萘 (1 BrN)室温磷光光谱。根据分子大小和 β CD空腔尺寸分析阐述了 β CD与非离子表面活性剂形成 1∶1二元包络物 ,OPE 10和TritonX 10 0分子内的辛基和苯基团被包络在空腔内 ,驱除了空腔内的水分子 ,使空腔内微环境的极性更低 ,通过更强的疏水相互作用进一步和 1 BrN形成了结构紧密的稳定 1∶1∶1三元包络物。β CD/OPE 10 / 1 BrN和 β CD/TritonX 10 0 / 1 BrN包络物的表观稳定常数分别为 1 0 9× 10 5和 4 4 7× 10 5L2 ·mol- 2 。在 β CD空腔内 ,1 BrN的重原子对OPE 10和TritonX 10 0的荧光产生猝灭作用。对于更稳定的 β CD/TritonX 10 0 / 1 BrN三元体系 ,特辛基可更好地屏蔽溶液中的溶解氧和碘离子的猝灭作用 ,观察到了TritonX 10 0分子内苯基和受体 1 BrN之间的能量转移。     

番茄红素与β-环糊精包结物的紫外-可见吸收光谱研究

采用溶液法和研磨法分别制备了番茄红素与环糊精的水溶性包结物 ,紫外 可见吸收光谱研究表明 ,包结物水溶液的光谱特征不同于 β 环糊精水溶液及番茄红素在四氢呋喃 水混和溶剂中的光谱特征。产物的水溶性以及光谱特征的变化证实了包结物的形成。包结物水溶液的特征吸收谱带 (λmax)出现大的变化 ,可能是面 面聚集的番茄红素分子被环糊精包结后 ,在水溶液中自组装成纳米尺度的超分子聚集体所致     

2,3,6-三甲氧基β-环糊精与取代苯酚包结作用的1H NMR研究

报道了水溶液中主体2,3,6-三甲氧基β-环糊精与客体氢酸及甲酚异构体包结作用的核磁共振研究结果.研究表明,四种不同的取代苯酚均能进入主体的疏水腔中发生包结作用;根据主体甲氧基质子化学位移的变化值随不同主客体浓度的变化关系计算出水溶液中主体和不同客体间包结作用的平衡常数.     

紫外-可见光谱研究β-环糊精与β-胡萝卜素的包结作用

用紫外 可见光谱研究了 β 环糊精与 β 胡萝卜素的包结作用 ,结果表明 ,3 2 5个 β 环糊精分子与 1个分子 β 胡萝卜素依据范德瓦尔斯作用力和疏水作用力发生包结作用 ,生成稳定的包结物 ,包结物和 β 环糊精的红外光谱也显示包结物的形成和存在。包结物适宜的制备条件为 :β 环糊精与 β 胡萝卜素的摩尔比为 3 2 5∶1,主客体溶液的浓度比为 12∶1;包结温度 30℃ ;反应时间 2h。用可见 紫外光谱测定的包结物的包结常数为 9 4 6× 10 11L·mol-1,包结物稳定。对包结作用的动力学特性和包结物的分子构像进行了探讨     

羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物的制备及其光谱研究

研究了羟丙基-β-环糊精对格列吡嗪的包结作用,考察了包结物的性质。通过相溶解度法确定了羟丙基-β-环糊精与格列吡嗪二者的包结摩尔比和包结稳定常数,采用中和法制备了羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪固体包结物,并通过傅里叶变换红外光谱、差式扫描量热分析、X射线粉末衍射光谱对羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪固体包结物进行了表征。结果表明,格列吡嗪与羟丙基-β-环糊精的相溶解度图为典型的A_L型,两者形成了1∶1的可溶性包结物,在25 ℃时包结物平衡常数(K1∶1)为359 L·mol-1。羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物的光谱研究结果表明,羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物是格列吡嗪以无定形状态分散到羟丙基-β-环糊精中。包结物的水溶性实验结果表明包结后格列吡嗪的溶解度增加了25倍。     

环糊精与氯代苯甲酸包结物诱导圆二色性的研究

本文报道了利用圆二色性(CD)研究了环糊精(CD_x)与o-、m-、p-氯代苯甲酸包结物的包结形态,根据Kajtar扇形规则确定了客体分子在环糊精腔内的位置。     

非晶态合金表面的水润湿动力学

采用分子动力学模拟方法研究了改进的Simple pointcharge模型SPC/E水滴在Cu_(50)Zr_(50)非晶薄膜上的润湿行为和铺展过程.通过与CuZr(110)和(100)晶面对比研究发现,水滴在Cu_(50)Zr_(50)非晶薄膜表面上表现出较高的铺展速度.水滴在非晶合金表面的铺展过程中形成了明显的吸附层;而在晶态表面,水滴铺展前沿呈脚状形态.分析结果表明非晶表面的水分子在吸附层内呈现完全无序的单层排列方式,而在晶态表面,特别是(100)晶面,吸附层水分子呈双层有序排列.这种吸附层结构的差异导致了吸附层内水分子方向的差异:非晶表面吸附层内水分子方向倾向平行于表面,而晶态基底上吸附层内的水分子倾向于指向液滴内部.由此造成了非晶表面吸附层中的水分子与液滴内部以相对较弱的氢键相互作用,这使得上层水分子能够较容易扩散至吸附层前沿,促进液滴铺展.     

β-环糊精衍生物对α-苯丙酸包结作用的研究

用紫外光谱法研究了系列β-环糊精衍生物(羟丙基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精和甲基-β-环糊精)对α-苯丙酸的包结作用,考察了不同β-环糊精衍生物对不同存在状态的α-苯丙酸的包结行为。结果说明,α-苯丙酸与β-环糊精衍生物形成的包合物的包合比为1∶1,三种主体环糊精的包结能力强弱顺序为:羟乙基-β-环糊精羟丙基-β-环糊精甲基-β-环糊精。羟丙基-β-环糊精适合包结分子状态的α-苯丙酸,而不易包结离子状态的α-苯丙酸。     

紫外光谱研究β-环糊精衍生物与α-环己基扁桃酸的包结作用

用紫外光谱分别研究了在水溶液和50%乙醇水溶液两种不同介质中,羟丙基β-环糊精(HPβ-CD 1)、羟乙基β-环糊精(HE-β-CD 2)和甲基β-环糊精(Me-β-CD 3)与α-环己基扁桃酸(CHMA)形成的包结物的稳定性.研究结果表明主客体的包结比为1:1,在水溶液中,三种主体的包结能力均较弱,其包结能力的强弱顺序为:3＞2＞1.而在50%乙醇水溶液中,主客体包结物的稳定性大大提高,并且三种主体的包结能力强弱顺序发生改变,依次为:1＞2＞3.     

三种抗癌嘌呤类化合物与环糊精作用的研究

采用荧光光度法 ,在考察了时间、酸度以及温度对包合物形成的影响后 ,利用荧光双倒数法分别计算出了巯嘌呤、硫唑嘌呤和 8 氮杂鸟嘌呤与 β 环糊精及羟丙基 β 环糊精的包合常数。实验表明 :时间和酸度对它们的包合有显著影响。β 环糊精形成稳定包合物的时间约在 3h左右 ,而羟丙基 β 环糊精的包合时间大约在 2h左右。最佳酸度在弱碱性范围 (pH =7 7)左右。它们的最大激发波长都在 2 76～ 2 85nm之间 ,最大发射波长较长 ,在 32 8～ 35 3nm之间。随着环糊精浓度增大 ,包合物的荧光都有增加趋势 ,且羟丙基 β 环糊精包结物的增强更为显著一些。3种黄嘌呤类衍生物与环糊精的包结物的包结比均为 1∶1。     

2,3,6-三甲氧基β-环糊精与氢醌及半醌包结作用的NMR研究

报道了水溶液中主体2,3,6-三甲氧基β-环糊精与客体氢醌及半醌阴离子自由基包结作用的核磁共振研究.研究表明,氢醌容易进入主体的疏水腔中发生包结作用,该包结作用伴随着主体甲氧基质子化学位移的显著变化;而半醌与2,3,6-三甲氧基β-环糊精的包结现象则不明显,甲氧基质子的化学位移几乎不发生变化.     

荧光光谱法研究β-环糊精衍生物对氟比洛芬的包结作用

采用荧光光谱法研究了β-CD衍生物对氟比洛芬的包结作用。实验考察了β-CD衍生物种类及其浓度、乙醇含量、离子强度及pH等因素对包结作用的影响。实验结果表明:随β-CD衍生物浓度的增大,荧光强度逐渐增强,其中HP-β-CD的增强效果最明显,即表明HP-β-CD对氟比洛芬的包结作用最强。1/(F-F0)对1/[CD]所作的双倒数曲线为直线,说明氟比洛芬与环糊精形成1∶1的包合物。随离子强度增大,包合作用增强;溶液中乙醇比例和pH越大,HP-β-CD与氟比洛芬包结物的包合作用越弱。     

氯化铵水溶液的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,使用Material Studio软件中的COMPASSⅡ力场,模拟了温度为298 K时质量分数分别为1%、5%、10%、20%及28%的氯化铵溶液中离子的动力学性质.发现随着浓度增加,水分子周围不再有明显的第二配位圈,NH_4~+和Cl~-配位数都减少,离子水化数、水化半径也随之减小.水分子中的H比NH_4~+中的H对N_((NH4))的影响作用要强的多.在氯化铵水溶液,NH_4~+中的N及H都是由周围水分子中的氧原子来靠近,而Cl~-则由周围水分子中的氢原子去靠近. NH_4~+及Cl~-的加入确实破坏了溶液中的氢键,但是NH_4~+与水分子间也生成了新的氢键,并且生成的数量大于被破坏的数量,但是氢键力却变弱了,这是之前研究当中没有人提过的现象.随着浓度增大,H_2O、NH_4~+及Cl~-的扩散系数逐渐降低,而降低幅度排序为NH_4~+ Cl~- H_2O.     

氯化铵水溶液的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,使用Material Studio软件中的COMPASSⅡ力场,模拟了温度为298 K时质量分数分别为1%、5%、10%、20%及28%的氯化铵溶液中离子的动力学性质.发现随着浓度增加,水分子周围不再有明显的第二配位圈,NH_4~+和Cl~-配位数都减少,离子水化数、水化半径也随之减小.水分子中的H比NH_4~+中的H对N_((NH4))的影响作用要强的多.在氯化铵水溶液,NH_4~+中的N及H都是由周围水分子中的氧原子来靠近,而Cl~-则由周围水分子中的氢原子去靠近.NH_4~+及Cl-的加入确实破坏了溶液中的氢键,但是NH_4~+与水分子间也生成了新的氢键,并且生成的数量大于被破坏的数量,但是氢键力却变弱了,这是之前研究当中没有人提过的现象.随着浓度增大,H_2O、NH_4~+及Cl-的扩散系数逐渐降低,而降低幅度排序为NH_4~+ Cl~- H_2O.     

限制在疏水板中的新的六边形-四边形三层冰结构 (cited: 1)

对限制在两个光滑的疏水板间的水进行了分子动力学模拟,观察到了两种晶体结构,都满足冰规则. 在1 GPa的压强和1.0 nm的板间距下获得的新的冰相是平坦的六边形-四边形三层冰. 在此结构中,靠近板的两层(外层)中的水分子形成六边形环,中间层的水分子形成四边形环. 对于外层的水分子,其四个氢键中的三个在同一层中,另一个氢键与中间层连接. 对于中间层的水分子,四个氢键中的两个在同一层中,而另外两个氢键与两个不同的外层相连. 虽然三层的形状不同,但其面密度却接近相等. 另一种结构是在0.8 nm的板间距和100     

光谱法研究羟基葫芦[6]脲与甲基橙的分子识别作用

采用紫外和荧光光谱法研究羟基葫芦[6]脲(HOCB6)与甲基橙(MO)之间的包结作用,考察了溶液的pH值、常见有机溶剂和表面活性剂等对该包结物的形成及荧光强度的影响。实验结果表明,随着主体分子的加入,MO荧光增强且蓝移,说明客体被纳入主体分子的疏水性穴腔,形成内包结物。主客体分子之间主要通过疏水作用形成1∶1型的HOCB6-MO包结物,其包结常数为1.41×102 L·mol-1。同时采用葫芦[6]脲(CB6)、对-二甲氨甲基杯[8]芳烃和β-环糊精与MO的作用进行比较。研究发现,MO也能与葫芦[6]脲形成1∶1型的内包结物,但包结常数较小(34.65 L·mol-1);与β-环糊精形成1∶2型的内包结物,其包结常数为6.14×106 L2·mol-2;与对-二甲氨甲基杯[8]芳烃形成1∶1型的外包结物,导致荧光强烈猝灭,包结常数为1.35×104 L·mol-1。     

Simulation Study on the Structure and Dynamics of Water in Sodium Tetrafluoroborate/Water

应用分子动力学模拟方法研究了室温条件下四氟硼酸钠(NaBF₄)/水混合体系中水分子的微观结构、IR光谱以及转动动力学. 考察了混合物体系中水分子的摩尔分数浓度分别为6.25%、25.0%、50.0%、75.0%、90.0% 和99.6%时体系的结构和动力学性质. 研究显示在不同水分子含量的混合物中水分子以自由分子存在,随着混合物中水分子摩尔分数的增加,水分子的转动和弯曲振动带红移,而O-H伸缩振动蓝移,混合物中水分子内和分子间的氢键和非谐性相互作用增强,分子平动和转动变得困难和缓慢,研究结果与实验观测一致.     

氢键对2-(N-甲基)氨基-5-硝基吡啶分子非线性光学性质的影响

本文在杂化密度泛函理论水平上研究了溶剂对2-(N-甲基)氨基-5-硝基吡啶分子非线性光学性质的影响.在溶剂中,构造了包括氢键作用的超分子体系,在优化结构的基础上分别研究了由极化连续模型模拟的溶剂与该分子的长程相互作用、溶剂与该分子的氢键相互作用以及溶剂与包括氢键作用的超分子体系整体的相互作用对分子的几何结构、非线性光学性质、紫外吸收光谱和电荷分布等特性的影响.结果表明,溶剂中分子电偶极矩、线性极化率和第一超极化率都增大,而溶剂与溶质分子通过氢键形成的超分子结构与单体有着明显区别.因此,氢键对分子结构和性质的影响较大,从而将明显的影响该类分子的非线性光学性质.     

HIV-1蛋白酶的质子化状态

将分子动力学模拟和分子力学-泊松/波耳兹曼方法相结合,研究在HIV蛋白酶和抑制剂ABT-538的复合物中的不同质子化位置.结果表明：不同的质子化状态对蛋白酶的温度因子、蛋白酶和抑制剂的结合自由能及氢键都有很大影响.用分子力学-泊松/波耳兹曼方法计算显示：在B链中,25号天冬氨酸OD1氧原子被质子化的结合自由能最强,计算得到的温度因子和实验值比较吻合.另外,由氢键分析看出：在此质子化状态中,药物和蛋白酶、药物和W301水分子、W301水分子和蛋白酶形成的氢键在整个动力学模拟过程中最稳定.