FTIR光谱法研究天花粉蛋白的热去折叠过程

本文利用ＦＴＩＲ光谱技术和计算机辅助解析技术（二阶导数、去卷积和曲线拟合）研究了天花粉蛋白的热诱导去折叠过程。结果表明：在２５～８５℃温度范围内,天花粉蛋白的热去折叠是一个不可逆的分子间聚集的过程;二级结构随温度的变化暗示了折叠中间体的存在。     

大豆硒蛋白构象的光谱法研究

采用荧光光谱、紫外光谱并结合红外光谱对比研究了大豆硒蛋白和大豆蛋白的结构区别,并用荧光相图法分析了脲诱导下两种蛋白的去折叠过程。考察了温度、pH值对大豆硒蛋白质构象的影响,同时对其乳化稳定性能进行了测定。结果表明,与大豆分离蛋白相比,大豆硒蛋白分子中的共价二硫键受到破坏,分子内氢键作用减弱,疏水相互作用增强,蛋白质分子发生伸展。大豆硒蛋白在溶液中只呈现“折叠”和“松散”两种状态,与大豆蛋白相比更容易被水解变性。升高温度,大豆硒蛋白溶液存在明显荧光热猝灭效应,疏水性逐渐增强,蛋白质分子趋于折叠。在pH值2.8～8.0的范围内,大豆硒蛋白的Trp残基主要分布于其分子外部的极性环境中,并随pH值变化在等电点两侧呈现不同的构象变化。在酸性环境中大豆硒蛋白较易发生从松散到折叠的构象转变,碱性条件则较有利于大豆硒蛋白以松散的结构存在。此外,基于紫外光谱数据分析了大豆硒蛋白乳化特性,结果表明降低温度有利于增强大豆硒蛋白的乳化性能,但使其稳定性能下降。     

甲酸钠/甲酸锂溶液的拉曼光谱研究

结合实际晶体的生长条件,探讨了不同温度、不同过饱和度下的甲酸钠和甲酸锂水溶液的Raman光谱,对谱峰进行认定和Gaussian多峰值拟合。分析温度、浓度、过饱和度及阳离子效应对溶液结构的影响,并比较分析甲酸锂溶液结构和一水甲酸锂晶体结构的差异。结果表明：在实验的条件下, 浓度、温度、过饱和度对溶液结构影响微小;阳离子对谱峰位置影响显著。     

拉曼光谱法研究1,3-二甲基脲溶液中的相互作用

尿素类化合物在生命科学领域中有非常重要的作用,其独特的化学结构可与水等其他氢键给体材料形成氢键。氢键是生命分子体系中较常见和重要的分子间弱的相互作用,振动光谱方法为分子间氢键相互作用的研究提供有力的测量手段,其中拉曼光谱为研究水溶液中氢键形成和变化规律提供了可能。测得了1,3-二甲基脲(DMU)晶体的拉曼光谱,利用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311G**水平上对气态单体DMU进行结构的优化,并结合文献对拉曼光谱的谱线进行了归属认证。然后测得了1,3-DMU与水二元体系的拉曼光谱。相比与DMU晶体,当DMU分子溶于水后,水-DMU氢键相互作用将取代DMU-DMU分子间相互作用,导致氮原子杂化方式由sp2向sp3杂化转变。由此溶解过程中DMU分子的骨架从平面结构变成了非平面结构。     

二元混合溶液闪点行为的激光拉曼光谱研究

本文以乙醇-甲酰胺,乙腈-甲酰胺,乙醇-环己酮,乙腈-环己酮四种混合溶液为研究对象,采用激光拉曼光谱对四种溶液体系的闪点行为进行讨论和研究。通过测定四种溶液体系的拉曼光谱和闪点,结合溶液拉曼光谱的特征峰强度比和拉曼位移的变化,探索四种溶液闪点的变化规律。试验结果表明,随着溶液浓度的增大,溶质的拉曼特征峰强线性增加,混合溶液的闪点降低。采用三次多项式分别对四种溶液体系的闪点与拉曼特征峰、溶液浓度的关系进行拟合,拟合结果良好。混合溶液的闪点随拉曼特征峰强比、溶液浓度的变化趋势相同。该试验方法将有助于从分子结构角度分析混合溶液的闪点变化规律,同时该方法可用于混合溶液闪点的实时在线检测。     

柞蚕丝蛋白分子的拉曼光谱研究

本文首次记录了作了柞蚕丝样品的拉曼光谱,讨论了拉曼光谱数据与红外光谱数据之间的差别,计算了拉曙谱中酪氨酸残基费米共振双线的相对比。结果表明,柞蚕丝蛋白分子中的酪氨酸残基为“露型”。     

乙醇和甲醇混合溶液的拉曼光谱法研究

近年来激光技术的快速发展,使得拉曼光谱技术成为激光分析研究领域中的热门之一。拉曼光谱技术广泛地应用于结构化学分析。本文对甲醇和乙醇混合液的拉曼光谱进行了较详尽的研究分析,通过该实验可以有助于学生对激光拉曼技术的进一步了解。     

用拉曼光谱研究蚕丝蛋白的结构与功能的关系

本文用拉曼光谱研究了蚕丝蛋白在不同状态时的构象，发现丝纤维的构象是以ｐ一折迭为主，而蚕丝腺体中未拉伸过的丝蛋白是以无规卷曲和α－螺旋为主。同时也用拉曼光谱方法验证了蚕吐丝过程中丝蛋白产生变住的机制。     

碱金属碳酸盐的拉曼光谱研究

报导了用高温激光Raman光谱仪测定了不同温度 (至 1 2 73K)下固体和熔融态的Li2 CO3、Na2 CO3和K2 CO3的Raman光谱 ,分析了CO2 -3 对称伸缩振动模随温度升高的波数移动情况和半高宽的变化 ,结合前人的振动光谱和X射线测试结果以及分子动力学模拟工作 ,讨论了碳酸盐熔体的结构特征 ,以及不同的碱金属离子对碳酸根离子的振动造成的不同影响     

纤维与水溶液状态下DNA空间构象的激光拉曼光谱分析

本文用改进的Ｂｒｏｗｎ比值、ＤＮＡ分子拉曼强度与试样环境相对湿度的函数关系两种方法，分析了反映小牛胸腺ＤＮＡ在纤维状态与水溶液中构象的激光拉曼数据。我们认为，应用１８０７／Ｉ１１００计算ＤＮＡ纤维中Ａ型构象的比例；在水溶液中，ＤＮＡ以Ｂ型构象为主，但还存在Ａ型构象，这与紫外共振激光拉曼分析结果相同，对此进行了有关机制的讨论。     

氯柱硼镁石在硼酸溶液中溶解转化的Raman光谱

利用Raman光谱对氯柱硼镁石在30 ℃时,4.5%的硼酸水溶液中溶解相转化过程进行了研究。研究结果表明相转化产物为库水硼镁石(2MgO·3B₂O₃·15H₂O)。根据Raman光谱位移对溶液中各种聚硼酸根B(OH)-₄,B₂O(OH)2-₆,B₃O₃(OH)-₄等阴离子的Raman峰进行了归属以及它们间的相互作用分别进行了讨论分析。提出了溶液中硼氧配阴离子的存在形式及其相互作用机理和我国青藏高原盐湖区库水硼镁石形成的地球化学成盐条件和机理。     

紫外辐射对小牛胸腺DNA水溶液影响的拉曼光谱研究

报道了小牛胸腺DNA水溶液经9,20,40min紫外辐射的拉曼光谱图,紫外线的辐射照度为1868W·m-2。实验结果表明波长为2537nm的紫外光在起主要作用的紫外辐射对DNA的损伤是严重的,短短10min的紫外辐射就使1094cm-1这个强峰分裂成几个小峰,说明DNA的构象受到破坏,DNA的构型发生变化,部分单双键发生了断裂,出现了各种各样由于DNA键断裂产生的多核苷酸;4种碱基均受到不同程度的影响,碱基间的氢键造成断裂,其中嘧啶、嘌呤碱基受到的损伤较为严重;紫外辐射对脱氧核糖也产生了破坏。另外,该实验也表明,在水溶液中,DNA以B型结构为主,局部的A型结构仍然存在。     

电化学体系中吸附在金电极表面吡啶的紫外拉曼光谱研究

观察到波长为325nm的紫外光激发下吸附在金电极表面的吡啶的表面增强拉曼光谱(SERS)。结合其SERS谱随电位的变化关系,分析了其中的增强机制并表明随电位的负移吡啶的吸附方式发生改变。     

亚碲酸铅玻璃微结构的Raman光谱研究

测定了亚碲酸铅玻璃的常温及高温Raman光谱。实验表明随着PbO浓度增大,亚碲酸盐玻璃中的四配位与三配位结构单元之间存在转化关系,体系总体非桥氧数增加。当加入的PbO摩尔浓度增大至50%后,四配位结构单元密度相对较少,这时玻璃结构中主要以三配位结构单元形式存在。同时还测定了40PbO·60TeO2玻璃的升温Raman光谱,观察到四配位结构单元桥氧、四配位结构单元非桥氧以及三配位结构单元非桥氧对称伸缩振动的谱峰由于温度升高引起的结晶化过程导致向高频移动,谱峰变得尖锐,强度增大。熔点后,Raman光谱出现展宽效应,强度降低。在玻璃处于熔化状态下,四配位中的微结构单元会进一步向三配位转化,熔体内部微结构单元含量会相对平衡。     

溶液pH对羟基苯硫酚同分异构体脱羟基反应影响的SERS研究

金属纳米结构因表面等离激元(SPR)而产生光学增强和催化效应已成为表面科学研究热点之一。SPR和电化学联用可以诱导催化一些非常规反应,并且不同pH值电解质溶液可改变表面吸附分子的存在形式,影响SPR光催化反应。以羟基苯硫酚的同分异构体为探针,采用电化学表面增强拉曼光谱(SERS)研究了取代基羟基位置、溶液pH值等对其在银电极表面吸附和SPR催化反应行为。结果表明,不同羟基取代基位置的羟基苯硫酚SPR催化脱羟基反应对溶液pH值的敏感程度不同,邻羟基苯硫酚(OHTP)的C—O键谱峰强度的变化与溶液pH值相关,其O端更易与金属作用而吸附在表面,且随pH增大而增强。对羟基苯硫酚(PHTP)在碱性条件下被完全抑制的脱羟基反应在间羟基苯硫酚(MHTP)和OHTP中均可发生。MHTP在中性(pH 7)溶液中SPR催化脱羟基反应效率最高,约为酸性(pH 2)的1.36倍,碱性(pH 12)的2.70倍。OHTP在碱性(pH 12)溶液中SPR催化脱羟基反应效率最高,约为酸性(pH 2)的13.71倍,中性(pH 7)的4.95倍。SPR催化脱羟基主要源于非去质子化条件以及形成Ag—O键这两种途径。酸性条件下MHTP及OHTP的脱羟基反应主要是未去质子化的羟基反应,碱性条件主要因去质子化后形成Ag—O键所致。中性条件下,两种贡献同时发生。对MHTP而言,由于位阻效应仅部分分子去质子化后形成Ag—O键而促进SPR催化脱羟基,因此pH 7溶液中两种效应的同时作用导致催化效率最高。对于OHTP分子,去质子化状态的O端更易与电极表面发生作用,且pH升高羟基呈现的去质子化程度更加彻底,更有利于发生脱羟基反应,在pH 12溶液中脱羟基反应主要由于形成Ag—O键,其效率亦最高。同分异构体结构以及介质酸碱度对SPR催化脱羟基反应的研究对于拓宽SPR催化反应类型及从分子水平解析其机理具有重要意义。     

高温下正十五烷的拉曼光谱研究

文章在金刚石压腔下研究了正十五烷从室温到350℃的拉曼光谱特征.结果表明:随着温度的升高,体系压力也在不断增大;CH3,CH2对称和反对称伸缩振动同时受到温度和压力的影响,但2种作用相反.由于压力效应大于温度效应,随温度压力的增大CH3,CH2对称和反对称伸缩振动的拉曼位移均向高频方向移动,说明C-H键键能在增大.另外,由于新物质的生成导致过强荧光产生而无法测出正十五烷的拉曼光谱,而且过强荧光出现的时间早晚与温度和压力有一定的关系.     

Raman Spectroscopic Studies of Methane Gas Hydrates

Abstract

A brief review of the Raman spectroscopic studies of methane gas hydrates is given, supported by some new measurements done in our laboratory.