硝基芳烃对梨形四膜虫毒性的QSAR研究

用30种硝基芳烃化合物DFT-B3LYP/6-311G**全优化计算结构参数: 最高占有和最低未占分子轨道能级(E_HOMO和E_LUMO)、次最高占有和次最低未占分子轨道能级(E_NHOMO和E_NLUMO)、前线轨道能级差(ΔE＝E_LUMO－E_HOMO)、分子的总能量(E_T)、硝基和硝基碳上净电荷(Q_NO2和Q_C-NO2)、与卤素相连碳原子上的净电荷(Q_C-X)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V), 结合文献中的疏水性参数(log K_ow), 按取代基类型和数目分类进行其对梨形四膜虫急性毒性(－log IC₅₀)的定量构效关系(QSARs)研究. 结果表明, 前线轨道能级对硝基芳烃毒性作用有重要贡献, 硝基芳烃对梨形四膜虫的毒性作用主要以与生物分子发生电子转移等化学反应为主, 单硝基芳烃的毒性作用还与疏水性有关. 卤素的存在增加了硝基芳烃化合物的毒性, 卤素易被亲核取代. 对30种标题物作多元线性回归, 所得模型(－log IC₅₀＝18.037＋10.446Q_NO2－41.323ΔE－20.471E_NLUMO＋24.989E_NHOMO, n＝30, R＝0.962, SE＝0.185, F＝78.640, Sig.＝0.000)具有较高毒性预测作用.     

3-取代硫基-5-(2-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑类化合物抑菌活性的定量构效关系和结构修饰的理论研究

用DFT-B3LYP 方法, 在基组6-31G 水平, 对24 种3-取代硫基-5-(2-羟基苯基)-4H-1,2,4-三唑类化合物分子进行几何优化, 并计算了E_HOMO, E_LUMO, E_NHOMO, E_NLUMO, Q_C1～Q_C8, Q_N1～Q_N3, Q_O, Q_S和ΔE₁, ΔE₂, ΣQ 等量子化学描述符(q_c). 通过最佳变量子集回归建立13 种上述化合物对大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌等抑菌活性(A_J: A_e, A_m 和A_s) 的QSAR 模型. 对于大肠杆菌的A_e 模型的相关系数(R²)和逐一剔除法交叉验证系数R_cv² 依次为0.930 和0.871, 相应白色念珠菌A_m 模型为0.926 和0.869, A_s 模型为0.781 和0.572. 通过R_adj², F, R_cv², VIF, AIC, FIT 等检验, 上述模型具有令人满意的稳健性和预测能力. 结果显示ΔE₁ 和ΣQ 直接影响这些化合物的生物活性: ΣQ 增大, 其抑菌活性增强; ΔE₁ 越高, A_J 下降. 据此提出三唑类化合物分子可能的抑菌机理. 由此发现, 在三唑类化合物分子的R 中合适部位选用吸电子能力较强的取代基团进行结构修饰, 有利于提高被修饰后分子的抑菌活性. 根据对R 进行结构修饰(共提出11 种化合物), 得出4 种抑菌活性均超出100%的三唑类化合物(质量分数为0.01%), 希望将来得到生物实验的证实.     

4,6-二甲氧基-2-[甲氧脲基硫代脲基]嘧啶的合成、晶体结构和理论计算

利用2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶在干燥条件下与硫氰酸钾、氯甲酸甲酯在乙酸乙酯溶液中反应制得4-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-3-硫代脲酸甲酯, 在二甲基甲酰胺溶液中培养出单晶, 通过X射线单晶结构分析法测定分子结构和晶体结构, 晶体属单斜晶系, 空间群为C2/m, 晶胞参数为: a＝1.6672(3) nm, b＝0.66383(12) nm, c＝1.1617(2) nm, β＝109.275(2)°, V＝1.2136(4) nm³, D_c＝1.490 g/cm³, μ＝0.281 mm^－1, F(000)＝568, Z＝4, R₁＝0.0341, wR₂＝0.1042. 运用Gaussian 03程序, 在6-311G的基组水平上, 用HF, MP2以及B3LYP三种计算方法对标题化合物进行了几何全优化, 并对其成键情况及自然键轨道(NBO)进行了分析.     

基于密度泛函理论计算的多氯联苯毒性的定量结构-性质关系研究

多氯联苯(PCBs)是一类人工合成的难降解有机物, 疏水亲油、毒性大, 引起了人们普遍关注. 通过密度泛函理论(DFT)计算获得PCBs 苯环上的负电荷密度(Q)、最低空轨道能量(E_LUMO)、亲电指数(ω)等结构参数, 并分析了PCBs 毒性与其苯环间的共平面性、氯原子取代数(N_Cl)、Q 以及ω 等结构参数之间的关系. 采用SPSS17 统计软件分析了上述结构参数与PCBs 毒性表征量正辛醇-水分配系数(K_OW)的关联度, 并构建lg K_OW 的多元线性回归方程. 采用“交叉检验”方法检验所构建的lg K_OW 定量结构-性质关系(QSPR)方程的稳定性, 并用于预测PCBs 的毒性. 由N_Cl 和ω 构造出的QSPR 方程简单实用、可靠, PCBs 的lg K_OW 计算值与实验结果吻合良好.     

基于配合物配体策略的Cu-Cd异核配位聚合物的合成与晶体结构

利用小分子配合物[Cu(2-mpac)₂(H₂O)]•3H₂O (1)作为配合物配体, 以其两侧未配位的羰基氧原子与金属配位合成了一个Cu-Cd异核配位聚合物[Cu(2-mpac)₂(H₂O)₂Cd(H₂O)₄(NO₃)₂]_n (2) (2-mpac＝5-methyl-2-pyrazinecarboxylic acid), 并利用元素分析、红外光谱以及X射线单晶衍射法对标题化合物进行了表征. 晶体学数据: 三斜晶系, P-1空间群, a＝0.7654(7) nm, b＝0.8903(8) nm, c＝0.9745(9) nm, α＝116.116(1)°, β＝98.408(1)°, γ＝90.335(1)°, V＝0.5880(9) nm³, Z＝1, S＝1.053, 最终残差因子[I＞2σ(I)] R₁＝0.0280, wR₂＝0.0718, 对于全部数据R₁＝0.0305, wR₂＝0.0741.     

新型无卤阻燃剂新戊二醇二焦磷酸酯的合成、晶体结构及热分解性能研究

以新戊二醇、三氯氧磷为原料, 合成得到5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氯(II), 化合物II经过水解反应合成新型无卤阻燃剂新戊二醇二焦磷酸酯, 两步反应总产率72%. 采用元素分析、FT-IR、MS、¹H NMR及X射线四圆衍射等技术确定了标题化合物的分子结构. 结构分析表明, 该标题化合物属于正交晶系, pbca空间群, 每个结构单元含有2个分子, 晶胞参数为a＝0.97690(2) nm, b＝1.1283(2) nm, c＝2.6506(5) nm, α＝90(3)°, β＝90(3)°, γ＝90(3)°, V＝2.9217(10) nm³, Z＝38, D_c＝1.429 g/cm³, μ＝0.322 mm^－1, F(000)＝1328, 由3327个独立衍射点得到最终偏离因子[I＞2σ(I)] R＝0.0507, R_w＝0.1254. 热失重分析表明该标题化合物具有较高的热稳定性和良好的成炭性.     

双(烷氧-亚胺芳氧)基钛(IV)配合物催化D,L-丙交酯开环聚合、动力学及机理

合成了双(烷氧-亚胺芳氧)基钛(IV)配合物, 通过IR, ¹H NMR和元素分析对其进行表征, X射线单晶衍射测定了其晶体结构. 单晶结构分析表明, 该晶体属于三斜晶系, 空间群为P , a＝14.294(9) Å, b＝16.206(10) Å, c＝18.458(12) Å, V＝3911(4) ų, D_c＝1.098 g•cm^－3, μ＝0.262 mm^－1, F(000)＝1589, Z＝2, R₁＝0.081, wR₂＝0.240. 实验结果表明该配合物在130 ℃以上能引发D,L-丙交酯单体开环聚合, 可得数均分子量(M_n)为8.8×10⁴ g/mol的聚(D,L-乳酸)(PDLLA). 动力学研究表明该聚合反应对D,L-丙交酯单体浓度和催化剂浓度分别呈2级和1级, 表观活化能和频率因子分别为76.63 kJ/mol和2.91×10¹¹. 通过苄基封端聚合物¹H NMR谱的研究, 表明钛配合物引发D,L-丙交酯开环聚合是基于以Ti-O键为活性中心引发D,L-丙交酯单体酰氧键断裂开环聚合的“配位-插入”机理.     

供体-锯齿型碳纳米管-受体的非线性光学响应对管径的依赖性

用密度泛函 B3LYP 方法得到一系列不同管径的氨基-硝基双取代纳米管NH₂-(n,0)CNT-NO₂ (n＝5～10)的几何结构. 用CAM-B3LYP 方法计算了体系的第一超极化率(β₀). 研究表明, β₀ 对管径大小有着极强的依赖性. 特别是对偶数纳米管(n＝6, 8 和10), 其β₀ (5.5×10³～9.8×10⁴ au)是奇数纳米管β₀ (1.0×10³～2.8×10³ au)的5～35 倍.     

硝基芳烃对圆腹雅罗鱼毒性的DFT研究

对30种硝基芳烃化合物进行DFT-B3LYP/6-311G**水平全优化计算, 据所得量子化学参数分类建立了硝基苯类和硝基苯胺类化合物对圆腹雅罗鱼急性毒性(－lgEC₅₀)的定量构效关系(QSARs)模型. 结果表明, 硝基苯类化合物的毒性主要由硝基基团的电荷(Q_-NO2)和前线轨道能级差(ΔE)决定; 硝基苯胺类化合物的毒性则由分子最低未占轨道能级(E_LUMO)和ΔE决定. 苯环上取代基的类型、数目和取代位置直接影响到标题化合物的毒性大小, 强吸电子基如硝基会降低Q_-NO2和E_LUMO大小, 使化合物毒性增强, 且邻对位硝基取代的毒性高于间位取代; 相反, 给电子基团氨基的存在则会使化合物的毒性降低. 总之, 硝基是这两类化合物致毒的主要基团, 将硝基包覆或还原为氨基应为此类化合物解毒的重要途径. 最后以1,4-二硝基苯为例, 模拟了其活性亚硝基中间产物与蛋白质中还原性巯基间的反应, 并将其与硝基苯和1,3-硝基苯的反应活化能进行了比较, 讨论了不同取代基数目和位置对分子活性的影响, 结果与QSAR模型分析一致, 进一步验证了硝基芳烃化合物的致毒历程, 研究结果对品优高能炸药的分子设计也有助益.     

鲤鱼组织ATPase活性抑制和构效分析

在离体实验条件下测定了20种硝基芳烃化合物对鲤鱼鳃和肾的ATPase活性的半抑制浓度c_I50值.以辛醇-水分配系数1gp、一阶价分子连接性指数¹x^v、指示变量I、分子分支指数¹K_a、取代基常数总和∑_σ-和分子最低空轨道能E_lumo为参数,依据20种硝基芳烃化合物对鲤鱼鳃和肾的ATPase活性的半抑制浓度-lgc_I50值,进行构效分析,建立了20种硝基芳烃化合物的QSAR方程.结果表明,∑_σ-、I、E_lumo3个参数与硝基芳烃对鲤鱼组织ATPase毒性密切相关,并预测和探讨了毒性作用机制.     

多壁碳纳米管固相微萃取纤维制备及其在海水中多溴联苯测定中的应用

通过以Nation为黏合剂、不锈钢丝为涂层载体,制备了多壁碳纳米管固相微萃取纤维．该纤维的制备方法快速、简便、成本低,并具有热稳定性好（300℃）、使用寿命长（〉100次）、对多溴联苯萃取效率高等特点．研究优化了影响萃取及分离效率的解吸温度和时间、萃取时间、搅拌速度、盐度等实验条件,进行了海水中多溴联苯的测定．对一溴联苯的线性范围为0．1-5．0ng／mL,而二溴联苯、三溴联苯、四溴联苯和五溴联苯的线性范围均为0．01～5．0ng／mL．方法的检测限为0．1～0．8ng／L．在优化的条件下分别测定了0．1和1ng／mL多溴联苯的海水加标样品,回收率在91．1％～107.3％之间,相对标准偏差小于12％．该方法分析时间短、灵敏度高、操作简便,适用于水样中多溴联苯的痕量分析．     

Voltammetric Determination of Epinephrine in the Presence of Uric Acid Based on Aminated Graphene and Ag NPs Hybrid Membrane Modified Electrode

A hybrid membrane consisted of aminated graphene and Ag nanoparticles（Ag NPs） was prepared on the surface of glassy carbon electrode（GCE） by cyclic voltammetry（CV） with aminated graphene（GR-NH2） as matrix for immobilizing Ag NPs.The morphology and electrochemical properties of this hybrid membrane were characterized by scanning electron microscopy（SEM） and CV,respectively,and on this membrane,the voltammetric behaviors of epinephrine（EP） were studied in detail.The membrane exhibited excellent eletro-catalytic activities for the redox of EP,and could resolve the electrochemical response of EP and uric acid（UA） into two oxidation peaks.The peak current of EP was linear with its concentration in the ranges of 0.916-18.3 μmol/L and 18.3-184 μmol/L.The detection limit was 2.0 nmol/L（S/N=3）.The proposed modified electrode retained the advantages of easy fabrication,high sensitivity and good repeatability for the determination of EP.     

Novel Chemical Strategy for the Synthesis of RGDCySS Tetrapeptide

A new route was described to synthesize Arg-Gly-Asp-X（RGDX,X=amino acid） tetrapeptide.To better understand the method,the tetrapeptide Arg-Gly-Asp-CySS（RGDCySS） was chosen as a model target for X.First,GDCySS was obtained in four steps,comprising the chloroacetylation of L-aspartic acid（ClCH2COAsp）,synthesis of chloroacetyl L-aspartic acid anhydride[ClCH2COAsp（CO）2O],formation of ClCH2COAsp-CySS and ammonolysis of ClCH2COAsp-CySS.Second,preparation of Arg-NCA,which was coupled with GDCySS to synthesize RGDCySS by the NCA method（Leuchs＇ anhydrides method,NCA：N-carboxy-a-amino acid anhydride）.The purity of the product was analyzed by the high performance liquid chromatography（HPLC）.Molecular weights of the peptide products were confirmed by mass spectroscopy.In the developed approach,less protected amino acids were used compared to conventional solid-phase synthesis.The new route offers advantages of low cost,simplicity and rapid synthesis with a reasonable yield of 63.0％（calculated according to arginine content）.     

A Facile Approach to Synthesis of the Di-O-methyl Ethers of （-）-Agatharesinol, （-）-Sugiresinol, （＋）-Nyasol and （＋）-Tetrahydronyasol

The facile enantioselective synthesis of the di-O-methyl ethers of （-）-agatharesinol （1b）, （-）-sugiresionl （2b）, （＋）-nyasol （3b） and （＋）-tetrahydronyasol （4） were achieved in high yield. The absolute configuration of （＋）-3a was confirmed via first total synthesis of （＋）-3b and （＋）-4.     

气相VO（∑＋）与CH3OH（1^A′）分子自旋禁阻反应C—H，O—H键活化机理的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP与cCsD方法研究了二重态和四重态势能面自旋禁阻反应VO（∑’）活化cH30H（1^A′）分子c—H,0—H键的微观机理．通过自旋一轨道耦合的计算讨论了势能面交叉点和可能的自旋翻转过程．在MEcP处,四重态和二重态问的旋轨耦合常数为131．14cm^-1．自旋多重度发生改变,从四重态系间穿越到二重态势能面形成中间体2^IM1,导致反应势能面的势垒明显降低．     

植物油中邻苯二甲酸酯含量测定结果的不确定度评定

依据GB/T 21911–2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》,采用GPC净化在线浓缩、气相色谱–质谱法测定植物油中的邻苯二甲酸酯类增塑剂。参照JJF1059–1999《测量不确定度的评定与表示》,以测定花生油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)为例,对整个测量过程中不确定度的来源进行了分析,并对不确定度各个分量进行了评定和合成,取包含因子k=2(约95%置信概率),花生油中DEHP含量为11.8 mg/kg时,扩展不确定度U=1.2 mg/kg。结果表明,随机效应和曲线拟合是影响邻苯二甲酸酯检测过程中的主要因素。     

Ring-opening Copolymerization of Cyclohexene Oxide and Maleic Anhydride Catalyzed by Mononuclear [Zn（L）（H2O）] or Binuclear [Zn2（L）（OAc）2（H2O）] Complex Based on the Salen-type Schiff-base Ligand

From the self-assembly of the typical Salen-type Schiff-base ligand H2L and Zn(OAc)2·2H2O in the molar ratio of 1:1 or 1:2, the mononuclear [Zn(L)(H2O)](1) or binuclear [Zn2(L)(OAc)2(H2O)](2) are obtained, respectively. For both complexes 1 and 2, the unsaturated five-coordinate coordination environment to the catalytic active centers(Zn2+ ions) permits the monomer insertion for the effective solution copolymerization of cyclohexene oxide and maleic anhydride. All the solution copolymerizations afford poly(ester-co-ether)s, while lower catalyst and co-catalyst concentrations are helpful for the formation of alternating polyester. Of the three co-catalysts, 4-(dimethylamino)pyridine is found to be the most efficient, while an excess thereof is detrimental for chain growth of the copolymers.     

RDX基PBX的模型、结构、能量及其与感度关系的分子动力学研究

以RDX（环三亚甲基三硝胺）为基、PS（聚苯乙烯）为粘结剂构成PBX（高聚物粘结炸药）的MD（分子动力学）模拟初始模型.比较分别以1根46链节和2根23链节PS置于RDX（001）晶面上的两种（PBX1和PBX2）模型下的MD模拟结果,发现二者的结构、相互作用能和力学性能均很接近.取PBX2进行5种温度（195,245,295,345和395 K）下的NPT系综、MD模拟系统研究,发现随温度依次升高,各体系中RDX引发键N NO2键的最大键长（Lmax）递增,N–N键连的N与N之间的双原子作用能（EN-N）和内聚能密度（CED）递减,与感度随温度升高而增大的实验事实相一致.综合已有工作,对高能复合材料（如PBX和固体推进剂等）的感度理论研究,建议关注其中易爆燃组分在外界刺激下的结构和能量变化,其引发键Lmax和作为引发键强度度量的双原子作用能（如EN-N）,可作为热和撞击感度相对大小的理论判据.     

Effects of crystallization temperature and blend ratio on the crystal structure of poly(butylene adipate) in the poly(butylene adipate)/poly(butylene succinate) blends

The effects of crystallization temperature and blend ratio on the polymorphic crystal structures of poly(butylene adipate)(PBA) in poly(butylene succinate)(PBS)/poly(butylene adipate)(PBS/PBA) blends were studied by means of differential scanning calorimetry(DSC), wide-angle X-ray diffraction(XRD) and atomic force microscopy(AFM). It was revealed that the polymorphism of PBA can be regulated by the blend ratio even in a non-isothermal crystallization process. The results demonstrate that high temperature favors flat-on α crystals, while low temperature contributes to edge-on β crystals. It was also found that the effect of blend ratio on the crystallization mechanism of PBA is well coincident with that of the crystallization temperature. The increment of PBS content in the PBS/PBA blend gives rise to more β-form crystals of PBA. For those PBS/PBA blends with low PBA content, the interlamellar phase segregation of PBA makes its molecular chains so difficult to diffuse from one isolated microdomain to another that high crystallization temperature and sufficiently long crystallization time will be required if the PBA α-type crystals are targeted.