［M4En］(n=1,2)型簇合物中四重桥帽原子E对M-M作用的影响

由四核平面双帽［M₄E₂］型及单帽［M₄E］型簇合物构型应满足的几何条件，得到判断有无M-M键存在的关系式D=(［0.92(R_M+R_E)］²-2R²_M)^1/2，并给出形成［M₄E₂］及［M₄     

硝酰胺二聚体静电能和交换能的理论计算

根据对称性匹配微扰理论, 并运用多个微扰和非微扰方法, 计算了硝酰胺二聚体在不同分子间距(R)时静电能和交换能. 这些具有轨道弛豫的静电能不仅含有第4级单、双、四和三重激发态项, 而且含有CCSD的第5级和更高级的能量项. 同时发现: 第4级的三重激发态能量项比第5级和更高级的能量项之和还重要. 求得的含有分子内电子相关效应的交换能达到了CCSD水平. 用于计算交换能关联校正项的单对交换近似在硝酰胺二聚体的范德华最小距离0.42 nm附近区域才较合理. 在R为0.32～1.42 nm范围, 静电能与R的关系有两种: 一是在小于等于0.47 nm时, (R^－7.64; 二是大于0.47 nm时, (R^－3.97. 交换能具有明显的短程作用特点, 其与R间的关系为指数衰减: 21.061exp(－R/0.318). 最后发现: 在硝酰胺二聚体中, 分子内的电子相关效应对和的影响很显著.     

SARS冠状病毒主要蛋白酶二聚体静电和疏水效应的研究

从三种冠状病毒主要蛋白酶SARS 3CL, HCoV 3CL和TGEC 3CL蛋白酶结构出发,着重研究了三种蛋白酶二聚体单体之间的静电和疏水相互作用.用连续介质模型有限差分方法计算得到三种蛋白二聚体界面处的静电势,发现三种蛋白酶单体和单体之间静电势分布具有明显的互补性,三种蛋白酶二聚体单体之间具有相同的静电相互作用能.用溶剂可及表面积模型分析了分子表面积及疏水性,发现三种蛋白酶具有相同的疏水分布,其中SARS 3CL蛋白酶疏水率为74%,驱动其单体聚合成二聚体.对三种蛋白酶的去溶剂化能疏水项的计算表明,三种蛋白酶二聚体单体之间具有相似的疏水相互作用能.     

单体卟啉和二聚体卟啉的合成及其三阶光学非线性的研究

合成了几种卟啉单体和卟啉二聚体, 并测定了它们的三阶光学非线性的吸收系数(β)、折射率(n₂)以及极化率(χ⁽³⁾), 对比研究了卟啉周边取代基及桥连基团的不同对三阶光学非线性的影响. 实验结果表明非线性极化率随卟啉大环电子云密度的增加而增大.     

SARS 3CL蛋白酶同源二聚化与底物结合互为别构调控因素

研究了严重急性呼吸系统综合症(SARS)冠状病毒3C-Like蛋白酶(3CLpro)在存在底物或抑制剂时的二聚体形成情况. 通过测定酶活性随酶浓度的变化, 拟合出在底物存在下酶二聚体的解离常数约为0.94 μmol·L-1, 小于纯蛋白酶的二聚体解离常数(14.0 μmol·L-1), 表明底物对二聚体的形成具有增强作用. 选用与底物具有类似结合方式的靛红类抑制剂N-萘甲基靛红-5-甲酰胺(5f), 利用超速离心沉降速率方法定量测定了SARS 3CL蛋白酶单体和二聚体在不同浓度5f时的含量, 发现5f同样具有诱导二聚体形成的能力. 在3 μmol·L-1蛋白酶浓度下测定得到诱导二聚的EC50 值(半数有效浓度)约为1 μmol·L-1, 说明二聚体中只有一个单体与抑制剂结合. 研究结果表明, 随着底物浓度的升高, SARS 3CL蛋白酶会形成更多的二聚体, 而二聚体含量的提高又反过来提高酶的活性, 这种双向别构调控机制有可能是病毒用来调控多聚蛋白水解速率和组装时机的一种方法.     

基于二聚体单元的柠檬酸铋结构体系

作为最重的非放射性金属元素, 铋的高抗菌活性和低伴生毒性使得它在中世纪就被广泛应用于临床医疗. 其中, 柠檬酸铋类化合物对幽门螺杆菌感染具有非常高的疗效而被广泛用作治疗消化系统溃疡的临床药物. 因此, 柠檬酸铋类化合物的结构一直是人们研究的重点, 尤其是在酸性条件下(胃中酸度大约是pH 3)的结构分析能够更加准确地反映此类化合物的结构和药理作用之间的联系. 我们合成了四种柠檬酸铋型的配合物((H₂en)[Bi₂(cit)₂(H₂O)_4/3]·(H₂O)_x (1)、(H₂en)₃[Bi₂(cit)₂Cl₄]·(H₂O)_x (2)、(Hpy)₂[Bi₂(cit)₂(H₂O)_8/5]·(H₂O)_x (3) 和 (H₂en)[Bi₂(cit)₂]·(H₂O)_x (4)). 它们的晶体结构揭示了柠檬酸铋二聚体单元([Bi(cit)₂Bi]^2-)是此类化合物结构体系的构成基础. 配合物1, 2, 3和4分别包含三种、一种、五种和一种类型的 [Bi(cit)₂Bi]^2-单元. 配合物1, 3和4通过柠檬酸铋二聚体单元在三维方向的交叉链接, 形成了三维网状框架结构, 而在配合物2中, 由于低配位数的氯离子取代了桥联柠檬酸根离子, 所以只形成了一种二维的层状聚合结构. 在柠檬酸铋类配合物中, 柠檬酸铋组成网状框架所产生的负电荷必须由阳离子平衡. 吡啶离子([C₅H₆N]⁺)和乙二胺离子([H₃NCH₂CH₂NH₃]²⁺)分别在配合物1~4中起着平衡电荷的作用. 这种柠檬酸铋类配合物的共性使得小分子和离子通过扩散作用或者静电引力进入化合物的网状框架成为可能. 同时, 柠檬酸铋骨架的自身组装和形成网状结构的空腔大小也受一些因素的影响. 例如, 引入分子的离子化程度和大小、溶液酸度, 以及配合物晶体生长时间. 基于配合物1的晶体结构, 我们模拟了临床药物雷尼替丁柠檬酸铋钾(RBC)的结构, 发现雷尼替丁分子可以插入到柠檬酸铋网状结构形成的空腔中, 并与柠檬酸根及配位水分子形成氢键. 电喷雾质谱可以用来分析溶液中铋类化合物的组成. 因此, 通过对低pH值下的氨水-Bi(cit), 乙二胺- Bi(cit), 吡啶-Bi(cit)和雷尼替丁-Bi(cit)溶液的ESI-MS和MS/MS谱图分析, 我们观测到柠檬酸铋四聚体([Bi₄(cit)₄·5H]⁺)、三聚体([Bi₃(cit)₃·4H]⁺)和二聚体([Bi₂(cit)₂·3H]⁺)的信号, 并且它们在溶液中的丰度成逐渐递增趋势. 同时, 由于在中性水溶液中观测不到m/z 2000以内的信号, 说明柠檬酸铋化合物在中性水溶液中不会降解, 而在酸性水溶液中会逐步降解成二聚体单元. 综合晶体结构数据和电喷雾质谱分析, 我们认为柠檬酸铋类药物在胃中有可能先形成三维网状结构覆盖在溃疡的表面, 然后再在胃酸的作用下降解为二维结构直至二聚体单元. 同时, 由于柠檬酸铋的低毒性及可以形成带负电荷的多孔状聚合物, 因此可以作为一种药物载体, 运输有效药物成分到相关的生物标靶分子.     

三核金配合物分子间Au-Au相互作用及其发光性质的含时密度泛函理论研究

使用混合密度泛函方法(MPW1PW91交换相关势), 对Au₃(HOC＝NH)₃分子进行了几何构型全优化, 在此基础上构建了Au₃(HOC＝NH)₃二聚体和三聚体模型, 采用含时密度泛函方法研究了单体和低聚体模型的分子间Au-Au相互作用与其发光性质的关系. 计算结果表明: 此d¹⁰亚金化合物低能激发态的主要成分是反键或非键的Au(5d)电子轨道到前线附近Au(6p)空轨道的跃迁, 并且这种激发大大加强了分子间Au-Au相互作用, 从而形成激发多聚体, 导致这类化合物溶液或固体发射谱红移.     

温和条件下元素对M2+/Fe2+/Fe3+-LDHs转化成尖晶石铁氧体过程的影响

研究了二价金属离子在温和条件下（低于100℃,暴露于空气中）从水滑石M²⁺/Fe²⁺/Fe³⁺-LDHs（M=Co,Ni,Mn,Zn）转化成尖晶石铁氧体的过程中所起的作用。结果表明,该转化过程不仅与晶化温度有关,还与M²⁺在元素周期表中所处的位置有关。当这些二价金属离子处于同一周期并且相邻较近时,M²⁺的半径越大,水滑石微晶向尖晶石铁氧体的转化就越容易。此外,Fe²⁺在转化过程中起着至关重要的作用,如果没有Fe²⁺的参与,在此条件下的转化将无法进行。     

1,4-丁炔二醇与4,4′-二乙炔联苯共聚物的合成及表征研究

 本文用(Ph₃P)₂PdCl₂为催化剂,合成了1,4-丁炔二醇(BD)与4,4-二乙炔联苯(DEBP)共聚物。对用不同比例的两种单体得到的共聚物测定了比重(d₄²⁵、溶胀度(θ_D)、最良溶剂及相邻两交联点之间的平均分子量(M_c)。实验表明,在两种单体摩尔比中,DEBP用量越多,共聚物中泡状微孔越多,颜色越淡,溶胀度和比重越小,交联度越大;DEBP/BD(摩尔比)大于1/5时,共聚物的最良溶剂为苯,溶度参数为9.15卡^0.5·cm^-1.5,是1/10时,其最良溶剂为乙醇,溶度参数是12.7卡^0.5·cm^-1.5。对共聚物还做了红外光谱表征。     

1H-ANTA二聚体分子间相互作用的密度泛函理论研究

在DFT-B3LYP/6-311＋＋G**水平上求得1H-3-硝基-5-氨基-1,2,4-三唑(1H-ANTA)二聚体势能面上5种优化构型和电子结构. 经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正, 求得分子间最大结合能为70.63 kJ/mol. 二聚体的形成使电荷向三唑环转移. 由氢键强弱推断二聚体稳定性的顺序与结合能顺序相一致, 氢键是二聚体的主要作用形式. 对优化构型进行振动分析, 并基于统计热力学求得200.0～800.0 K温度范围内单体形成二聚体的热力学性质变化. 发现在该温度范围所有二聚过程均能自发进行.     

多孔纳米Ce-M-O (M＝Pr, La)粉末的微波诱导燃烧合成及其表征

使用Ce(NO₃)₃•6H₂O, Pr(NO₃)₃•6H₂O, La(NO₃)₃•6H₂O, 尿素为原料, 利用微波引诱燃烧法合成了多孔纳米Ce-M-O (M＝Pr, La)固溶体. 使用XRD, X光电子能谱仪(XPS), Raman光谱仪, 红外光谱仪(FT-IR), 透射电镜(TEM), 场发射扫描电镜(FE-SEM)等仪器对纳米粉体进行了表征. XRD分析显示Ce-M-O粉体的粒径在20～50 nm之间, 且所有样品均具有萤石结构. XPS证明在Ce-Pr-O固溶体中Pr以＋3和＋4两种形式存在. Raman光谱表明随着M^3＋的掺杂, 在CeO₂晶格中产生氧缺陷, 且缺陷浓度随掺杂量增加不断提高. 红外光谱证明Ce—O键的吸收峰在1400 cm^－1左右, 且由于M^3＋的掺杂在2346 cm^－1的吸收峰消失. TEM照片说明样品具有类盘状的网络纳米微晶结构. 扫描图像说明产物具有多孔的外貌特征, 且孔径分布在2～40 nm之间.     

非血红素铁(III)活化氧分子反应的自旋轨道耦合和零场分裂

采用密度泛函理论对原儿茶酚3,4-双加氧酶(3,4-PCD)活化O₂分子的反应机理进行了探讨. 初始复合物, 六重态⁶1的超快形成主要归因于电子交换诱导系间穿越(EISC), Fe d_z:O₂ π^*(z)是主要的交换通道, 在Fe―O键长为0.2487 nm处, 交换重叠积分S_ij=ád_z α|π^*(z) β>=0.3758. 从六重态⁶1 形成四重态中间体⁴1, 有两种效应共存, 即电子交换耦合作用和自旋轨道耦合(SOC)作用, 且相互竞争. 计算结果表明, 自旋轨道耦合(SOC)作用起主导因素(SOC=353.16 cm^-1). 至于O―O键的解离主要取决于儿茶酚(PCA)最高占据分子轨道(HOMO)的电子转移, 非血红素酶的铁中心仅承担PCA向O₂电子转移的缓冲作用.²²     

层状MAgTeS3 (M＝K, Rb)的溶剂热合成与表征

以硫醇为螯合剂, 在溶剂热条件下合成了两种层状硫代亚碲酸盐KAgTeS₃ (1)和RbAgTeS₃ (2). X射线单晶解析表明, 1和2是类质同晶化合物. 在晶体结构中, 银硫四面体通过共用顶点形成无限的平行链, 在相邻链中银硫四面体取向相反, 这些链与链由三角锥配位的碲互相连接形成阴离子层状结构, 阳离子在阴离子层间. 1的结晶学数据为: M_r＝370.75, P2₁/c, a＝0.73639(6) nm, b＝1.06468(8) nm, c＝0.85203(6) nm, β＝106.4640(10)°, V＝0.64062(8) nm³, Z＝4, R(F)＝4.44%, wR(F²)＝11.66%. 2的结晶学数据: M_r＝417.12, P2₁/c, a＝0.75531(12) nm, b＝1.07076(7) nm, c＝0.8583(2) nm, β＝106.497(6)°, V＝0.66558(19) nm³, Z＝4, R(F)＝6.00%, wR(F²)＝15.43%. DSC及紫外-可见漫反射光谱研究表明, 这两种化合物为半导体, 并具有很好的热稳定性.     

亚稳碘化汞(β-HgI2M)晶体生长与相变

采用溶液法,以α-HgI₂为原料,在DMSO和H₂O混合溶剂中生长了β-HgI₂^M晶体。通过XRD检测了晶体的结构特征,利用偏光显微镜研究了晶体生长的动态过程及β-HgI₂^M→α-HgI₂的相变过程。研究表明,生长的晶体为β-HgI₂^M,空间结构为Cmc2₁;晶体生长界面夹角为65.02°,与β-HgI₂^M单胞中(110)和(110)夹角(65.16°)吻合;β-HgI₂^M→α-HgI₂相变为结构重构的一级相变。     

［Eu2(o-ClC6H4OCH2COO)6(C12H8N2)2(H2O)2］·(CH3)2SO的晶体结构和荧光光谱

标题配合物M=1892.01,单斜晶系,空间群P2₁/c, a=1.2975(3) nm, b=2.6591(9) nm, c=1.2118(3) nm, β=96.95(1)°, Z=2, D_c=1.577 g/cm³, T=293(2)K。最终的偏离因子R=0.0583。该配合物以二聚体形式存在,通过其中的桥联羧基形成了双核分子。该分子中羧基具有桥联双齿、桥联三齿和单齿三种配位模式,Eu-Eu之间的距离为0.4019(1) nm。在77K下测得配合物中Eu(Ⅲ)离子仅有一种格位。 ⁵D₀→ ⁷F_J(J=0～2)跃迁光谱说明Eu(Ⅲ)离子格位具有C₂对称性。     

α-和β-K7[SiW9O37Fe3(H2O)3]·xH2O的合成及其在有机溶剂中的反应

本文报道了从三缺位杂多阴离子α-和β-SiW₉O₃₄^10-合成α-和β-[SiW₉O₃₇Fe₃(H₂O)₃]^7-的钾盐的方法。FAB-负离子质谱表明,阴离子在溶液中主要是以单体形式存在,二聚体微量。阴离子中的配位水分子在甲苯中可被SCN等配体取代生成具有特征颜色的配离子。标题化合物具有催化PhIO(亚碘酰苯)环氧化反式-二苯乙烯、苯乙烯、环乙烯生成相应环氧化物的性质。     

新型长侧链双羧基功能单体N-(p-乙烯基苄基)-N,N-二[2-(3-羧基丙酰氧基)乙基]胺的合成及其对牛血清白蛋白印迹识别的应用

设计合成了一种新型功能单体N-(p-乙烯基苄基)-N,N-二[2-(3-羧基丙酰氧基)乙基]胺. 采用质子核磁共振、红外光谱及元素分析对单体分子的结构进行了表征, 利用荧光猝灭法和同步荧光法研究了单体与牛血清白蛋白的结合机理, 结果表明在pH 7.4离子强度为0.5 mol•L^－1条件下, 单体与牛血清白蛋白中的色氨酸残基形成稳定的复合物, 其结合比为2∶1, 表观结合常数K_A＝2.239×10¹¹ L²•mol^－2. 以该单体为功能单体, 牛血清白蛋白为模板分子, N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂和多孔聚偏二氟乙烯膜为支持膜, 在水介质中制备了一个分子印迹聚合物复合膜. 渗透实验表明, 这个印迹复合膜对模板分子牛血清白蛋白的渗透量要远高于对照的人血清白蛋白和卵蛋白, 通过与非分子印迹膜对照也说明了此分子印迹复合膜对模板分子高的渗透选择性.     

1,3-丙二胺的不对称双Schiff碱异三核配合物的合成表征、晶体结构与磁性研究

合成了一种新的不对称双Schiff碱Cu(II)单核配合物Cu(HLt) (1) (H₃Lt为N-3-羧基水杨醛-N'-水杨醛-缩1,3-丙二胺)及其两个异三核配合物[(CuLt)₂Ni]•2.5H₂O (2)和[(CuLt)₂Mn]•5H₂O (3), 并用元素分析、红外光谱、电子光谱对它们进行了结构表征. 用X射线单晶衍射法测定了配合物3的晶体结构, 其晶胞中每个不对称单元包含一个异三核中性分子, 在此三核分子中, 中心Mn^2＋离子位于[O₆]的变形八面体配位环境中, 两个端基Cu^2＋离子位于[N₂O₂]的平面正方场中. 在5～300 K范围内测定了两个三核配合物的变温磁化率, 经拟合得化合物2的磁交换参数为－57.7 cm^－1, 化合物3的磁交换参数为－28.5 cm^－1, 表明在两个异三核配合物中, 中心M^2＋离子与外部Cu^2＋离子间存在弱的反铁磁自旋交换作用.     

细菌化学趋向性受体聚集体的相互作用

细菌化学趋向性受体的最小结构单元为二聚体,在细胞膜上这些二聚体会聚集成大团簇. X射线晶体结构和低分辨电镜结构测定表明,这些团簇有两类不同的形式,一种是在晶体结构中观察到的倒金字塔式二聚体的三聚体重复形成的聚集,另一种为由二聚体尾部相互盘绕形成的拉链状聚集. 有关拉链状聚集的详细分子模型目前尚不清楚. 本文使用蛋白质-蛋白质对接的方法研究了大肠杆菌丝氨酸化学趋向性受体Tsr 二聚体之间的相互作用. 分子对接计算表明,倒金字塔式聚集和拉链状聚集的基本复合物都是可以出现的,相应复合物的分子动力学模拟表明这些结构都具有一定的稳定性. 对于所获得的拉链状聚集体的基本复合物结构模型进行了详细的二聚体作用界面分析,发现二聚体间主要通过静电和疏水作用形成复合物,其中Arg388、Phe373 和Ile377是形成拉链状聚集的关键作用残基. 所建立的Tsr 拉链状聚集的结构模型有助于揭示细菌化学趋向性受体在细胞膜上聚集的分子机制,为进一步的聚集理论及模拟研究提供了基础.     

桑蚕丝素蛋白初始结构对其矿化作用的影响

以碱金属离子诱导桑蚕丝素蛋白溶液发生构象转变, 研究了蛋白质初始结构对其矿化作用的影响. FT-IR, XRD和SEM等测试结果显示, 未经任何处理的桑蚕丝素蛋白溶液矿化后形成片状复合物, 其无机相以二水磷酸氢钙(DCPD)为主; 而经过K^＋和Na^＋金属离子处理后, 桑蚕丝素溶液的结构由无规线团/螺旋构象向β-折叠发生转变, 矿化后成纤维状, 并相互结合呈现纳米级的三维多孔结构, 其无机相以热力学稳定的羟基磷灰石(HA)为主. 可以认为, 丝素蛋白结构转化为较伸展的β-折叠后, 使得更多的亲水基团暴露在外面, 在丝素蛋白分子不断凝聚成纤过程中, HA结晶快速生长并附着在这些微纤上, 最终形成纤维状的丝素蛋白/HA复合物. 该结果为阐明蛋白质的生物矿化过程及其调控机理提供了理论依据, 同时可以从矿化复合物的形成来反映这些微量元素可能对骨组织形成的影响, 为临床骨组织的修复提供一定的参考.