幻数团簇丝氨酸八聚体:结构和手性特征

自从2001年丝氨酸八聚体第一次在质谱中被观察到,这种奇特的幻数团簇就受到研究者们的广泛关注。丝氨酸八聚体具有显著的同手性优势,而且它的手性能够通过对映选择性取代反应传递给其他分子。一些研究者提出这种丝氨酸八聚体的同手性优势很可能与生命的同手性起源相关。本文综述了丝氨酸八聚体的产生、结构和手性特征等方面的研究结果和进展,其中包括运用串联质谱（MS/MS）,气相H/D交换,离子淌度,红外解离光谱等多种实验方法以及理论计算对丝氨酸八聚体及含有取代单元的八聚体的相关研究。这些结果逐步地揭示了丝氨酸八聚体的结构特点和性质,进一步加深了人们对其在手性识别和手性传递方面的作用的理解。然而,由于体系的复杂性,真正地理解其结构、同手性选择性的原因以及其在生物分子同手性起源中的作用仍是一个非常具有挑战性的问题。     

丰中子区幻数N=28消失的相对论平均场证明

提出了一种从理论上检验壳效应的方法. 即在考虑了BCS近似的相对论平均场理论框架内, 通过计算粒子数的涨落, 发现涨落的大小和核的壳结构有紧密的关系, 由此从理论上证明了在滴线附近的丰中子区, 传统幻数N=28已经消失.     

奇异核漫谈

 一八九六年放射性现象的发观,使人类第一次接收到来自原子核的信息.十五年以后,原子的有核模型出现了.到了一九三二年,发现了中子,这促使人们认识到原子核是由不带电的中子和带正电的质子所组成.在核物理与核化学中,把由一定数目的质子与中子组成的原子核称为一种核素.至今已发现的核素约有二千七百种,其中仅有二百八十种左右是稳定的,也就是说,人们没有发现它们通过放射性衰变而转化为另一种核素的现象.     

密度泛函理论研究(IrO2)n(n = 1-5)纳米团簇的稳定性及其电子性质

采用密度泛函理论(DFT)中的UB3LYP方法全参数优化了(IrO_2)n(n=1~5)纳米团簇的几何构型,并对能量、频率、电子性质以及相对稳定性进行了研究。结构优化表明,当n=1,2时,团簇为平面结构,n2时为三维结构。计算结果表明,桥位O原子与Ir原子之间有更多的电荷发生转移;通过计算解离能可知(IrO_2)n(n=2~5)纳米团簇中Ir4O8为稳定分子;经计算垂直电离能和垂直电子亲和势可知n=2,4为团簇的幻数。     

原子团簇的稳定结构和幻数

原子团簇介于原子分子和宏观凝聚物质之间 ,一般产生于非平衡条件 ,其结构和性质随所含原子数目而变化。当含有某些特定原子数时 ,团簇特别稳定 ,这就是“幻数”。本文重点讨论几种典型团簇的幻数及其演变规律 ,说明“幻数”是团簇的基本属性之一及其与键合方式的关系     

Al6ONa2组装Zintl相晶体的理论研究

结合遗传算法和从头算方法确定了Al₆ONa₂的低能异构体. 揭示了以非金属为中心的Al-Na团簇的幻数行为. 金属团簇离域的凝胶轨道和非金属原子的价轨道作用形成定域在O原子上的成键轨道和离域在整个团簇上的反键轨道, 26个价电子形成s ²p ⁶S ²P ⁶D ¹⁰的闭合壳层强幻数电子结构. Al₆O ^2-与Na ⁺通过离子键结合, Al₆O ^2-的电子结构符合Wade-Mingos规则. 基于超原子阴离子Al₆O ^2-具有较强的热稳定性和化学惰性, 组装了具有Pn \bar{3} m和Fd \bar{3} m空间群的AB₂型晶体结构, Al₆ONa₂团簇的结合能为-23.44 eV, 组装结构中团簇单元间的相互作用能分别为-1.19和-1.53 eV. 晶体结构的电子结构分析表明, 2种组装晶体均为宽带隙半导体. 声子色散曲线和弹性常数的计算表明组装晶体具有良好的动力学稳定性.     

原子团簇和原子核的相似性

原子团簇(或原子簇)和原子核内部粒子之间的相互作用是根本不同的,但都是含有一定数目的多粒子系统,存在着某些相似特性,如饱和性、壳结构、幻数与同位素效应、变形特性和复合团簇(核)过程等,这些相似性是核物理学家、原子物理学家以及化学家们共同关心的问题。 Both atomic clusters (microclusters) and nuclei are systems of the finite number ofparticles but with different interaction forces among the component particles, and have somesimilarities in their properties, such as saturation, shell structures, magic numbers, isotopic effect,deformation and compound clusters (nuclear) process, etc. The similarities rivet attention in manyscientific communities from nuclear, atomic and molecular, and condensed matter physics as well aschemistry.     

微原子簇的奇异性质研究

本文系统地介绍了迄今实验所发现的微原子簇的奇异性质，概述了十多年来该领域的重要进展，并分析了理论研究现状。     

硅氧团簇(SiO2)nO2H4的密度泛函理论研究

提出硅氧团簇(SiO2)nO2H4的两种新构型: 基于笼状结构和环状结构的构型, 并与链状构型相比较, 用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G(d)基组水平上计算了三种构型n=2～22(n取偶数)的几何结构、平均结合能、能隙以及能量的二次差分. 分析计算结果发现, 笼状构型不但在n=4和8处存在幻数团簇(实验上已经观察到), 而且预测在n=14处也存在类似的幻数团簇; 此外, 与(SiO2)n团簇不同的是, (SiO2)nO2H4团簇的环状构型的稳定性从n=4开始大于链状构型, 意味着水的加成对硅氧团簇的稳定性有着重要的影响.     

核子对相互作用的壳效应

在引入BCS理论修正的相对论平均场模型下，给出了计算对力强度Gn和Gp的一般公式．通过数值计算，首次揭示了在β稳定线附近的中重核中，对力强度Gn和Gp存在着明显的壳效应，从而提供了一种检验幻数存在与否的新方法．