Rh(I)-catalyzed asymmetric 1,2-addition to α-diketones with chiral sulfur-alkene hybrid ligands

This paper describes a Rh(I)-catalyzed highly efficient and enantioselective 1,2-addition of arylboronic acids to α-diketones with the use of a simple sulfur-alkene hybrid ligand. With as low as a 0.1 mol % catalyst loading, a variety of optically active α-hydroxyketones can be furnished in high yields with excellent ee's.     

基于曲面棱镜的宽视场推帚式高光谱成像仪设计

设计了一种覆盖短波红外谱段的宽视场推帚式高光谱成像系统,可用于空间遥感平台搭载获取高光谱数据立方体,分析地表物质组成及其理化特性。采用曲面棱镜作为色散元件,它集色散和成像功能于一体,通过与Offner中继结构相结合,大大简化了光谱仪光学系统的设计。相比传统色散型光谱成像仪,其结构紧凑、体积小、重量轻,而且能够有效校正棱镜色散带来的谱线弯曲和色畸变的问题。相比同类型的基于Offner中继结构的光栅光谱成像仪,其能量利用率高。分析了曲面棱镜的近轴光学理论和Offner中继结构的成像特点,给出了光谱仪的设计指标和结果,并对其光谱成像质量进行了评价。     

等离子体气动激励机理数值研究

基于介质阻挡与准直流电弧放电的物理过程, 分析了它们的气动激励机理, 建立了各自的气动激励模型, 并分别研究了它们对低速和超声速流动的激励效果. 结果显示: 介质挡板放电等离子体气动激励机理是改变了连续流体中的三种力, 即由牛顿内摩擦引起的剪切应力、由电动力学引起的体积力及由压力突变引起的冲击力, 其中基于电动力学的体积力效应占主导地位; 临近空间环境中体积力的作用效果更强, 诱导速度更大; 超声速来流下准直流电弧放电气动激励机理主要是等离子体的热阻塞效应, 本文所建立的爆炸丝传热模型可以用于仿真其控制激波的过程; 热电弧对于超声速来流而言就像一个具有一定斜坡角度的虚拟突起, 可用于高超声速飞行器前体激波的控制.     

三唑和环戊烯苯并菲衍生物盘状液晶分子的电荷传输性质

电荷传输是有机电子材料的重要性质. 根据Marcus理论模型, 电荷传输为电子-电子相互作用和电子-声子相互作用过程, 电子-声子相互作用耦合强度越大, 重组能越大, 不利于电荷传输. 电子-电子相互作用耦合强度越大, 电荷传输矩阵元越大, 有利于电荷传输. 对含1, 2, 4-三唑、1, 2, 3-三唑和1, 2, 3-三氮-2, 3环戊烯边链的苯并菲衍生物分子的电荷传输性质进行理论研究. 结果表明, 含1, 2, 3-三唑的苯并菲衍生物分子的空穴传输速率和电子传输速率相当, 速率常数为2× 10¹²s^-1. 含1, 2, 4-三唑的苯并菲衍生物分子的空穴传输速率常数为5× 10¹²s^-1, 约为电子传输速率常数的10倍. 含1, 2, 3-三氮-2, 3环戊烯的苯并菲衍生物分子的电子传输速率常数为3× 10¹²s^-1, 约为空穴传输速率常数的10倍. 目标分子的空穴传输或电子传输速率主要受传输矩阵元的影响, 即电子-电子相互作用耦合强度的大小决定传输速率的变化.     

基于电阻型频率选择表面的低频宽带超材料吸波体的设计

基于电阻型频率选择表面(Resistance Frequency Selective Surface, RFSS) 设计了一种低频宽带、 极化不敏感和宽入射角特性的超材料吸波体. 该吸波体的基本单元由开槽十字型平面超材料(Cave Cross Planar Metamaterial, CCPM)、 RFSS、 电介质基板和金属背板组成. 采用FDTD方法数值模拟得到的结果表明: 相比于单纯的CCPM吸波体、 RFSS吸波体, CCPM和RFSS复合结构吸波体低频吸收特性得到极大改善, 在整个1-5 GHz频率范围内, 吸收率大于80%, 吸收峰值达到98%以上. 数值模拟得到的不同极化角和不同入射角下的吸收率表明: 该复合结构吸波体具有极化不敏感和宽角度吸收特性.     

The truncated moment problem via homogenization and flat extensions

This paper studies how to solve the truncated moment problem (TMP) via homogenization and flat extensions of moment matrices. We first transform TMP to a homogeneous TMP (HTMP), and then use semidefinite programming (SDP) techniques to solve HTMP. Our main results are: (1) a truncated moment sequence (tms) is the limit of a sequence of tms admitting measures on ${\mathbb{R}}^n$ if and only if its homogenized tms (htms) admits a measure supported on the unit sphere in ${\mathbb{R}}^{n+1}$; (2) an htms admits a measure if and only if the optimal values of a sequence of SDP problems are nonnegative; (3) under some conditions that are almost necessary and sufficient, by solving these SDP problems, a representing measure for an htms can be explicitly constructed if one exists.     

Observable Berry Phase for Charge Qubit in a Dissipative Environment

A geometric phase of open system is directly obtained from Schrödinger equation with a hermitian Hamiltonian of a two-level atomic system interacting with its reservoirs. We find that the dynamical phases are proportional to the geometric phases in terms of Weisskopf-Wigner theory in the rotational frame. Thus an effective scheme to measure the Berry phase in a charge qubit dissipative system is proposed by coherently controlling the macroscopic quantum states formed in superconducting circuits. Our approach does not need any operations to cancel the dynamical phases so as to reduce the experimental errors. Furthermore, we find that the dissipative effects can be overcome by choosing adapted parameters of the superconducting circuit.     

Characteristics of electrical field and ion motion in surface-electrode ion traps

In this article, we calculated the potential function of the surface-electrode ion trap (SEIT) by using Green's function method, optimized trap size, obtained the coefficients of the multipoles and analyzed ion trajectories in the RF potential. The optimized SEIT not only increases its trapping well depth by a factor of about 15, but also has relatively good linearity of the field (or large quadrupole component). The current design of SEIT can work well either as the ion guide for ion transmission or as the ion trap for ion confinement. Our research can be used to calculate the potential function in the SEIT with different device parameters, understand ion motions in the traps and optimize instrument performance. The method for calculating potential function can be expanded to planar and halo ion traps.     

新型双β-环糊精键合SBA-15液相手性固定相的制备及评价

由于桥联双β-环糊精的协同包结作用和独特的多重识别功能已被广泛地用作人工模拟酶,本文尝试用桥联双β-环糊精作固定相配体,开发其手性分离功能.采用3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂连续反应法,首先将（6-氧-对甲苯磺酰）-β-环糊精键合到有序介孔SBA-15硅胶表面,然后与（6-乙二胺-6-去氧）-β-环糊精反应,制备一种新型的乙二胺桥联双β-环糊精键合SBA-15液相色谱手性固定相（BCDSP）.采用质谱、红外光谱、元素分析、热重分析和透射电镜等进行结构表征.在极性有机溶剂模式下,评价了新固定相的基本色谱性能,并用于β-受体阻滞剂对映体的拆分.考察了流动相中有机溶剂、三乙胺、冰醋酸改性剂用量和柱温对手性分离的影响.基于优化的色谱条件,采用双β-环糊精键合固定相成功地拆分了常用的14种β-受体阻滞剂药物对映体,其中普萘洛尔的分离度可达到2.18,卡维地洛的分离度可达到2.01,分析时间一般为10～20 min,取得了较高的分离效率.为比较研究,还制备了一种单β-环糊精固定相（CDSP）,结果发现双β-环糊精键合相可拆分14种β-受体阻滞剂,而在优化的条件下单β-环糊精键合相仅能部分拆分4种β-受体阻滞剂,且前者的分离度明显优于后者.基于实验数据对双β-环糊精和单β-环糊精固定相的分离机理的异同点展开讨论.一方面包结作用和氢键作用在桥联双β-环糊精键合相的手性分离中占重要地位,与常见的单β-环糊精固定相相似;另一方面桥联双β-环糊精固定相拥有自身的特点,两个β-环糊精腔体存在协同作用,相应于它的模拟酶功能,协同作用不仅扩大了空间识别域,还提高了立体选择性,基于双腔体的包结作用和乙二胺桥键的氢键作用等增强了固定相的手性识别能力,加上有序的SBA-15能加快传质,使得BCDSP具有较好的手性色谱性能,拥有更广泛的拆分对象、更高的分离度和更短的分析时间.新固定相的制备方法简便,手性分离功能强,色谱性能稳定,且制备成本较低.这类桥联双β-环糊精键合有序介孔SBA-15新型的快速分离材料在手性药物质量监控和药代动力学研究中存在良好的应用前景.     

介孔碳的快速水相合成及对辣根过氧化物酶的固定

以间苯三酚-甲醛为碳源前驱体, 嵌段聚合物F127 (PEO₁₀₆PPO₇₀PEO₁₀₆)为模板剂, 在水相中快速合成了介孔碳材料. 将其应用于辣根过氧化物酶的固定化, 并初步研究了固定化对酶稳定性的影响. 利用TEM和SEM观察该材料的微观结构, 通过N₂吸附-脱附技术对介孔碳材料的孔结构和孔容等进行了表征. 结果表明, 介孔碳材料具有蠕虫状介孔结构, 孔径可在5.6～7.6 nm之间调变, 相应的比表面积介于691.1～787.8 m²/g, 且随着反应体系中盐酸浓度的增加, 所得材料的孔径、比表面积和孔容等均呈现减小的趋势. 固定在介孔碳中的辣根过氧化物酶, 保持了其蛋白质二级结构, 且与游离酶相比, 固定化酶的热稳定性、pH稳定性和操作稳定性都有明显的提高. 经多次循环操作, 固定化酶依然保持较高的活性, 说明其具有良好的可重复利用价值.