金纳米颗粒修饰的共价有机框架材料用于基质辅助激光解析/电离质谱分析小分子

利用金硫键相互作用将金纳米颗粒固定在带有硫醚悬臂的二维共价有机框架(TTB-COF)上,制备了一种金属有机复合材料(Au-TTB-COF),用于基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)分析小分子物质。与前期报道的基质相比,Au-TTB-COF将COF材料对紫外光的吸收和金纳米颗粒所具有的促进激光能量转移作用相结合,提高了分析物的电离效率,显著提高了小分子MALDI-MS分析的灵敏度。同时,Au—S键的稳定性有效降低了基质背景干扰,提高了分析的重现性和耐盐能力。实际样品的分析结果表明,对富含大分子物质组分的血清和牛奶样品以及富含电解质的果汁,以Au-TTB-COF为基质均可实现样品中小分子的MALDI-MS分析。     

蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用

构建微生物细胞工厂是化学品、生物能源以及药物分子可持续生产的可行性策略。然而，微生物的代谢复杂、调控严谨，制约着目标产物高效合成。蛋白质组学和代谢组学可以从系统生物学角度分析酶和代谢物组分，从而理解复杂的生物系统，为微生物代谢工程改造提供重要线索。该文介绍了蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用，包括基因组尺度代谢模型构建、菌株生物合成优化、指导菌株耐受性改造、限速步骤预测、植物次级代谢途径挖掘，从而为微生物合成天然产物提供新的基因或途径。在此基础上，该文还展望了生物大数据未来的发展方向。     

2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成、理论计算及超快三阶非线性光学响应

合成了一个供体-受体(D-A)型含芘萘啶衍生物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶(PN)。 通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、液-质联用仪(LC-MS)表征了其结构。 通过电子光谱和Z-扫描技术方法分别研究了化合物PN的线性光学性质和三阶非线性光学吸收,采用综合热分析方法测定了它的热稳定性。 结果表明,在532 nm、180 fs条件下,PN的三阶非线性吸收行为为反饱和吸收,其吸收系数为β=9.0×10^-14 m/W,显示出超快三阶非线性光学响应。 运用密度泛函理论方法计算了分子轨道能量、极化率和超极化率,结果表明电子转移能够在分子内部进行。 2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的紫外光谱在450 nm以上无吸收,在非线性光学吸收、激光防护、吸收型光开关或双稳器件等方面可作备选材料。     

MFI/BEA双沸石复合物的合成及其在甲烷选择性还原NOx中的应用

以合成的β沸石固液混合物作为ZSM-5沸石的部分原料制备了含有ZSM-5和β沸石的双相沸石复合物MFI/BEA。采用XRD, FTIR, 吡啶红外, NH₃-TPD, TEM, SEM和氮吸附-脱附等对合成的材料进行了表征。结果表明后合成的ZSM-5沸石在β沸石内部孕育生长, MFI/BEA双沸石复合物中两相沸石的组成比例可以通过控制第二步晶化时间来进行有效调控;与单一的Co-ZSM-5或Co-β相比, 通过离子交换法制备的Co-基复合催化剂Co-MFI/BEA在富氧条件下甲烷选择催化还原NO反应中具有高活性和高的稳定性, 并且表现出较好的抗SO₂毒化性能和良好的可逆性。     

锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4金属掺杂的第一性原理研究

近来尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4被认为是一种有前景的二次锂离子电池正极材料.但是其相对较差的循环性能和倍率性能限制了LiNi0.5Mn1.5O4的大规模应用.金属掺杂被认为是一种提高其电化学性能的有效方法.然而,还急需深层次地理解掺杂对材料结构和电化学性质的影响.采用第一性原理方法,系统地研究了金属掺杂的LiM0.125Ni0.375Mn1.5O4(M为Cr,Fe和Co)电极体系的结构与电子性质.计算结果显示,少量的过渡金属M取代LiNi0.5Mn1.5O4晶格中的Ni,能够有效抑制材料在电化学脱嵌锂过程中的体积变化(从锂化相到脱锂相,体积变化率约为4%,而未掺杂的情况为4.7%),提高材料循环性能.体系态密度表明金属掺杂能够减小体系的带隙,进而提高材料的电子传导.另外,通过Li离子的扩散计算,我们发现与未掺杂的LiNi0.5Mn1.5O4相比,Co掺杂使得Li在材料中两条不同扩散路径的扩散能垒分别降低了约90 meV和140 meV,表明Co掺杂有利于Li在材料中的快速扩散.     

光(热)致变色剂:单和双吲哚啉螺苯并吡喃

用乙醇作溶剂,在哌啶存在下,通过2,3,3-三甲基-N-(β-羟乙基)吲哚啉碘化物(1)与3-或5-硝基水杨醛反应,分别制得螺环异构体(2a)与(2b)。它们再进一步与异氰酸苯酯进行加成反应,合成一对单螺环异构体(3a)与(3b),将2a 与2b 分别和2,4-二异氰酸甲苯酯(TDI)反应,合成一对双螺环异构体(4a)与(4b)。2a,3a,4a,4b 是光致变色化合物;2b 与3b 是热致变色化合物。     

自然丰度氮-15核磁共振的研究(Ⅰ)——哌啶衍生物中4-位取代基对15N化学位移的远程相互作用及其与13C化学位移的关系

测定了8个4-位取代的2,2,6,6-四甲基哌啶的自然丰度¹⁵N核磁共振谱及¹³C谱,发现4-位取代基对¹⁵N化学位移有一定的远程相互作用,¹³C化学位移与4-位卤素取代基的原子电负性有近似的线性关系。     

有机物同分异构体的学习进阶研究

分析了高中生学习同分异构体的思维过程,建构碳架异构、位置异构、官能团类型异构、信息加工推理的四维度五水平模型。合理设计学习进阶,系统发展高中同分异构体思维水平,得到三学段五层级十二进阶设计。系统规划进阶,精准评价思维,建议使用结构模型和思维导图进行教学,发展学生同分异构体的思维水平,培养学生模型认知的核心素养。     

基于荧光共振能量转移的核酸适配体传感器检测环丙沙星

建立了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的核酸适配体传感器,并用于检测实际水体和牛奶中的环丙沙星（CIP）。为了防止羧基荧光素（FAM）被CIP猝灭,FAM和四甲基罗丹明（TAMRA）分别标记在互补单链DNA(FAM-cDNA)和适配体（TAMRA-APT）,通过DNA杂交发生FRET, TAMRA有效猝灭FAM的荧光。CIP加入后,其与FAM-cDNA发生亲和力竞争反应,CIP与TAMRA-APT形成结构更稳定的CIP/TAMRA-APT复合物,使体系FAM的荧光恢复。在优化条件下,本方法对CIP表现出高灵敏度和高选择性,检测浓度线性范围为0.01～1μmol/L,检出限为6 nmol/L;对实际水样和牛奶的加标回收率为90.4%～113.2%,相对标准偏差为1.8%～11%。该荧光适配体传感器具有成本低、灵敏度高、特异性好等优点,在环境中CIP残留快速检测方面具有良好的应用潜力。