固相转晶合成含硼CF-2沸石过程中甲胺分子的状态变化

以¹³C MAS NMR与TG-DTG为主要手段,研究了多孔玻璃粉于蒸汽相中转变为含硼CF-2沸石过程中模板剂甲胺分子的状态变化.结果表明甲胺分子经历了三种状态变化:在反应初期,甲胺分子与多孔玻璃表面羟基形成弱相互作用;随着反应进行,一部分弱相互作用的甲胺分子转变为强相互作用的甲胺分子;强相互作用的甲胺分子与硅羟基、铝羟基、硼羟基共同形成CF-2沸石晶核,晶核长大成晶体,甲胺分子进入沸石孔道内,此时存在与多孔玻璃粉表面羟基弱相互作用、强相互作用以及处于沸石孔道内的三种甲胺分子.随着结晶度进一步升高,多孔玻璃表面弱相互作用与强相互作用的甲胺分子依次逐渐消失,最终全部进入CF-2沸石孔道内.孔道内有自由状态和质子化的甲胺分子.SEM照片从形貌上直观地表征了多孔玻璃向CF-2沸石的转变过程.     

环芳类化合物分子轨道相互作用的研究

建立模型分子描述环芳类分子中二苯环、二乙炔的π轨道间的相互作用,应用多重散主射Ｘα自洽场方法对模型分子的电子结构进行计算,得到分子轨道通过空间相互作用的大小随二苯环、二乙炔间距离的增加呈指数下降,在环芳类经合物分子电子结构研究基础上,分析了分子轨道通过键的相互作用,表明,分子轨道通过空间相互作用与通过键相互作用相互抵消,采用过滤态方法计算环芳类化合物分子前线分子轨道电离能,与实验符合较好。     

碱/脲水溶液体系中纤维素包合物构型及纤维素与溶剂分子间相互作用力的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了纤维素分子在碱/脲水溶液体系中形成的包合物结构,研究了纤维素包合物的空间构型、氢键网格结构、纤维素分子与溶剂分子的相互作用以及碱金属阳离子对包合物稳定性的影响.在纤维素包合物结构中,碱金属阳离子和OH-主要吸附在纤维素分子链羟基的附近,与纤维素上的羟基氧直接接触形成稳定的吸附构型;尿素分子更倾向于在纤维素糖环面结构上聚集,可以与纤维素上的羟基氧和醚键氧相互作用形成氢键.通过对纤维素与溶剂分子间非键相互作用的研究发现,在纤维素羟基附近,羟基与金属阳离子之间的相互作用能最大,其次为与尿素分子、氢氧根离子的相互作用,最小的为与水分子的相互作用;在纤维素糖环面结构上,Na~+、OH~-、尿素、水与纤维素醚键氧的相互作用远小于与纤维素羟基的相互作用,纤维素上的醚键氧与尿素分子相互作用能最大.比较KOH/尿素和NaOH/尿素2种溶剂体系中碱金属阳离子与纤维素羟基形成的吸附构型的结合能,发现Na~+对纤维素分子内和分子间的氢键具有更强的破坏作用,NaOH/尿素溶剂体系中的分子与纤维素分子形成的包合物构型更稳定.     

规则溶液理论应用于bola/SDS混合体系的研究

以规则溶液理论研究了bola型阳离子两亲分子与十二烷基硫酸钠（SDS）混合体系的表面和胶团相互作用.相互作用参数的数值表明, bola分子与SDS在胶团中和溶液表面都发生了强烈的相互作用,这种相互作用的强度与普通季铵盐/烷基硫酸钠混合体系相当.这说明bola分子与SDS混合体系中的协同作用主要是由亲水基之间的静电相互作用产生的, 而bola分子结构中疏水部分对相互作用没有显著影响.     

亚甲蓝与十二烷基硫酸钠变色反应光谱机理

为从分子水平认识亚甲蓝(MB)分子与大分子之间相互作用机理,应用吸收光谱法研究了MB与十二烷基硫酸钠(SDS)之间相互作用机理,考察了乙醇、氯化钠、羟丙基-β-环糊精以及Triton X-100对相互作用的影响。结果表明:MB与SDS之间能发生相互作用形成复合物产生变色反应,乙醇等对相互作用都有影响。认为MB与SDS变色反应机理是在MB与SDS大分子间发生静电相互作用基础上,结合在SDS有序集合体上MB分子定向聚集所引起的。     

杯[4]吡咯在不同溶液中的分子动力学模拟研究

运用分子动力学(MD)模拟方法对杯[4]吡咯与不同溶剂之间的相互作用能、杯[4]吡咯在不同溶液中的构象变化以及杯[4]吡咯与溶剂分子之间的氢键相互作用进行了计算研究.模拟发现,杯[4]吡咯与不同溶剂间的相互作用能受溶剂分子偶极矩和杯[4]吡咯-溶剂分子间氢键相互作用影响.杯[4]吡咯在不同溶液中的构象发生翻转的主导因素是杯[4]吡咯与溶剂分子间形成氢键相互作用,溶剂分子的偶极矩不是杯[4]吡咯发生构象转化的主要因素.     

分子的酸碱性质与氢键强度之间关系的探讨*——介绍一个计算化学实验

介绍一个面向高年级本科生的计算化学实验。通过利用量子化学计算,确定嘧啶碱基的酸碱性质以及它们与水分子之间的相互作用能,构建氢键复合物分子间相互作用与分子酸碱性之间的定量关系,使学生对分子的酸碱性、分子间相互作用、分子识别之间的关系有一定的直观认识。该实验有助于学生梳理课堂学到的碎片化知识,提升学生逻辑分析及创新能力。     

聚酰胺-胺树形分子与染料相互作用的分光光度法研究

采用分光光度法对酯端基的半代聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子与直接湖蓝5B染料之间的相互作用进行了研究。发现静电相互作用和非极性相互作用同时存在,但静电相互作用起主要作用。半代树形分子导致直接湖蓝5B染料分子采取一定的定向排列,从而引起染料吸收光谱的变化。用分子激子理论对实验现象进行了解释。     

配位化学中的C-H…π非键弱相互作用

随着超分子化学研究的深入和发展,C-H…π非键弱相互作用越来越多地在晶体工程学、分子识别、主客体化学、自组装超分子体系以及生物大分子与配体相互作用等领域中被关注。本文综述了在配位化学中的C-H…π非键弱相互作用,它不仅存在于配合物分子内,亦可在配合物分子间观察到,并对利用配合物体系进行C-H…π非键弱相互作用体系研究提出一些设想。     

有机药物分子与DNA相互作用的研究进展

综述了有机药物分子与DNA相互作用的模式、影响因素、并着重介绍了其相互作用的电化学等研究方法,概括了其近几年的研究进展,并在此基础上提出了在药物分子与DNA相互作用的研究工作中应解决的问题.     

对位环芳烃及其衍生物分子轨道的通过空间和通过键相互作用研究

应用改进的重叠模型多重散射Ｘα自洽场方法对对位环芳烃及其衍生物分子的分子轨道通过空间和通过键的相互作用进行了研究，讨论分子轨道相互作用对分子轨道能级顺序的影响以及不同的连接桥对分子轨道相互作用的影响，进一步应用过渡态理论方法计算对位环芳烃及其衍生物分子的分子轨道电离能，计算结果与实验结果符合较好。     

对位环芳烃及其衍生物分子轨道的通过空间和通过键相互…

应用改进的重叠模型多重散射Ｘａ自洽场方法对对位环芳烃及其衍生物分子的分子轨道通过空间和通过键的相互作用进行了研究，讨论分子轨道相互作用对分子轨道能级顺序的影响以及不同的连接桥对分子轨道相互作用的影响，进一步应用过渡态理论方法计算对位环芳烃及其衍生物分子的分子轨道电离能，计算结果与实验结果符合较好。     

双偏振干涉技术(DPI):生物分子相互作用研究的新工具

双偏振干涉(dual polarization interferometry,DPI)技术是近年来发展起来的一种免标记、实时、高灵敏和高分辨率的表面分析技术.它能够精确测量分子相互作用界面层的密度、厚度和质量的绝对值,可实时获取分子相互作用过程的动力学和结构信息.本文简单介绍了DPI的测量原理、仪器组成并对其与相关检测技术的对比进行了简要的概述;着重介绍了近10年来DPI技术在生物分子相互作用研究方面的应用进展,主要包括蛋白质之间以及与其他分子的相互作用,DNA与各种分子之间的相互作用,生物膜与其他分子的相互作用,蛋白质的吸脱附、聚集和结晶过程监测等;并对DPI技术未来的发展进行了展望.随着技术的不断发展,DPI将会在生物分析、纳米材料表征、能源相关表/界面研究等方面得到广泛应用.     

定标粒子理论研究HPLC分子间相互作用对K'的影响

本文以统计热力学的观点, 对流动相和固定相分别采用定标粒子理论和点阵模型研究HPLC过程中溶质分子与流动相分子、固定相分子之间的相互作用, 得到了描述分子间相互作用与K'之间定量关系的关联方程, 并通过实验对该方程加以验证。     

稀溶液正则系综的计算机模拟——核酸硷基腺嘌呤溶液的热力学量的蒙特卡罗计算

本文根据正则系综(T,V,N)的统计力学的蒙特卡罗方法,提出了在溶剂化过程中由于溶质分子和溶剂分子相互作用而引起正则系综中亥姆霍兹自由能(功函)A 变化的理论计算。并通过改进的分子间相互作用势,对核酸硷基腺嘌呤稀溶液进行蒙特卡罗模拟处理,求得在溶剂化过程中由于腺嘌呤分子与水分子相互作用而引起亥姆霍兹自由能(功函)、热焓、内能和构型熵的变化,以及包括溶剂分子间(水分子间)、溶质分子、溶剂分子之间相互作用总能量的正则平均。     

3,4,5-三羟基苯甲酸二聚体氢键结构性质

分子间相互作用在生物和材料等科学中发挥着关键作用,研究分子间相互作用的本质意义重大。氢键是分子间相互作用的一种主要形式,在确定分子构象和晶体结构以及生物分子尤其是核酸和蛋白质的结构功能中起着重要作用[1-3]。苯甲酸衍生物广泛存在于生物大分子内,与生物活性离子通过氢键作用等改变生物活性分子的活性功能,研究苯甲酸衍生物分子间氢键相互作用对于了解生物体内的化学现象具有重要意义。研究表明菱角的抗肿瘤作用明显,实验上已经从菱角中成功提取了活性单体化合物:3,4,5-三羟基苯甲酸二聚体[4],理论研究标题化合物的氢键结构与氢…     

定标粒子理论研究HPLC分子间相互作用对K′的影响

本文以统计热力学的观点,对流动相和固定相分别采用定标粒子理论和点阵模型研究HPLC过程中溶质分子与流动相分子、固定相分子之间的相互作用,得到了描述分子间相互作用与K′之间定量关系的关联方程,并通过实验对该方程加以验证。     

盐水溶液中离子与丙氨酸极性基团间的作用对丙氨酸缔合的影响:密度泛函理论与分子动力学模拟

采用密度泛函理论和经典分子动力学模拟研究了盐水溶液中Na⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cl^-与丙氨酸分子间的相互作用对丙氨酸分子缔合的影响. 密度泛函理论的计算结果显示丙氨酸分子与Na⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cl^-之间的相互作用可增强其电荷分离. 经典分子动力学模拟结果显示在水溶液中两性离子形式的丙氨酸存在三种缔合结构.盐水溶液中, 阳离子、阴离子与丙氨酸间的相互作用均能一定程度上减弱丙氨酸分子的缔合. 但是阳离子与丙氨酸间的相互作用明显受离子水合作用的影响. 由于Cu²⁺水合作用较强, 虽在气相中Cu²⁺与丙氨酸分子之间相互作用明显比Na⁺强, 但是在水溶液中则情况刚好相反. 在ZnCl₂稀溶液中, Zn²⁺与丙氨酸间的相互作用被其第一水合壳层隔开. 但这种相互作用仍能明显影响丙氨酸分子的缔合, 这与Zn²⁺的水合壳层特征有关. 另外, 离子与丙氨酸之间的相互作用, 不仅会削弱丙氨酸的缔合, 也可导致丙氨酸分子间的缔合结构发生转变. 离子浓度也会影响其与丙氨酸分子间的缔合形式以及丙氨酸的缔合结构.     

环芳有机分子中分子轨道的通过空间相互作用

本文给出了描述环芳类化合物分子轨道通过空间相互作用的模型, 进一步采用离散变分X~α自洽场方法研究它们的电子结构, 并计算三类环芳有机分子轨道的通过空间相互作用, 计算结果表明环芳类有机分子的通过空间相互作用的大小随分子中苯环, 乙炔、乙烯间距离的增大而衰减, 本文的结果与定性分析是一致的。     

GPR40激动剂作用方式及药效团模型研究

为阐明GPR40与其激动剂分子之间的相互作用方式,构建可用于GPR40激动剂分子先导化合物筛选的药效团模型。我们利用分子对接技术将GPR40与其激动剂分子进行对接,分析分子与受体之间相互作用的关键氨基酸和结合方式,采用药团模型法分别构建了基于受体-配体复合物(CBP)和基于激动剂分子共同特征(HipHop)的药效团模型,HipHop模型采用测试集法进行验证。结果显示GPR40与小分子相互作用的关键氨基酸主要有ARG183、TYR91、TYR2240、ARG2258、PHE142等,相互作用方式则主要为氢键、盐桥、Pi-Pi Stacking以及疏水作用,以药团模型法构建了10个HipHop模型,其中8号药效团为最优模型,可用于GPR40激动剂分子的虚拟筛选研究,这为GPR40激动剂药物分子设计奠定了理论基础。