用界面几何约束的多起点蒙特卡罗方法对蛋白质/ 短肽识别体系的对接计算

提出了一个界面几何约束的多起点蒙特卡罗构象搜索方法,并把这个方法用于三个丝氨酸蛋白酶/短肽抑制剂体系的刚性、部分柔性和全部柔性对接计算中。我们的方法成功地预测出了接近晶体结构的配体构象。与没有几何约束相比,我们的几何约束蒙特卡罗方法显示出了更好的收敛性质。     

光谱法及热动力学法研究环糊精与四-N-正丙基吡啶基卟啉的作用

通过紫外吸收,荧光光谱,一维、二维核磁共振技术等光谱方法,确定了环糊精与四－N－正丙基吡啶基卟啉2：1型包合物的形成,分子模拟方法进一步证实了该包合物的形成;采用热动力学法研究了温度对包合反应的影响,计算得出包合过程的熵变、焓变及自由能变化,绘出了卟啉类化合物与环糊精包合物的熵焓补偿曲线,进而确定了包合反应的主 要驱动力是焓。     

用MM2力场模拟手性金属配合物[Co(phen)_2dppz]~(3+)的新方法

配位键并非典型价键 ,所以在模拟金属配合物时若模拟方法和参数选取不当 ,将会导致不能成键或构型发散。本文将探讨一种能在微机上用分子力学模拟手性金属配合物的新方法 ,该方法以CsChem3D中MM2为支持力场 ,通过搭建和优化配合物Δ ,Λ [Co(phen) 2 dppz]3+获得其几何构型 ,并将其构型特征量与文献值或实验值进行比较以确定该方法的可靠性     

嵌入配位不饱和金属位对多孔芳香骨架材料储氢性能的影响

基于密度泛函理论(DFT)和巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,系统地研究了引入配位不饱和金属位(CUS)对PAF-30n (n = 1–4)材料储氢性能影响的规律。结果表明,77 K下PAF-302MgO₂_PBE100的最大过量质量储氢量达到7.97% (w);77 K、10 MPa下100%醇镁功能化改性PAF-302和PAF-303的绝对储氢量分别达到9.9% (w) (65.9 g∙L^-1)和15.0% (w) (50.5 g∙L^-1),分别超过美国能源部(DOE)标准80% (64.8%)和173% (26.3%),均超过在相同条件下目前储氢性能最佳的NU-1101 (9.1% (w), 46.6 g∙L^-1)。即使在243 K、10 MPa下,其绝对质量和绝对体积储氢量也能分别达到5.13% (w)和34.19 g∙L^-1,占DOE质量与体积储氢标准的93.3%和85.5%,是目前为止常温储氢性能较为均衡的多孔材料之一。结合等量吸附热(Q_st)、径向分布函数(RDF)和质心几率密度分布(MCPD)方法进一步分析,发现有机链长度增加导致孔隙率增加和体积比表面积减小,是引起多孔材料绝对质量和绝对体积储氢量此消彼长的根本原因。另外,引入CUS能提高PAFs材料对H₂分子亲和力,显著增强其体积储氢量。     

化学模拟在反应堆水化学课程中的应用

高温高压化学反应对反应堆设备的可靠性、反应堆性能的控制、核电站运行的安全持久性等具有重要影响,但相关实验难以在高校教学中开展。借助PHREEQC程序及最新热力学数据,建立了反应堆一回路硼酸-氢氧化锂添加配比、腐蚀沉淀物产生及二回路pH控制方案的化学反应模型。运用化学模拟来教学,促进了学生对所学知识的理解与掌握,丰富了现代教学方法。相关模型对核电企业的培训也具有一定参考价值。     

2017年全国高考理综化学试题分析——基于布卢姆的教育目标分类学

利用修订版的布卢姆教育目标分类学的二维分类表,对2017年全国高考新课标Ⅰ卷理综化学试题考查的知识类型与认知水平进行统计与分析,目的是能够在一定程度上反映试题对学生在内容掌握上的具体要求。根据定量的表格呈现试题在知识维度和认知过程维度上的考查情况,并给予定性的阐述。最后对试题做出整体评价。     

立体化学在有机化学中的重要地位——中国化学奥林匹克竞赛理论试题分析

分析2015-2017年中国化学奥林匹克竞赛（初赛、决赛）理论部分试题,发现有机化学试题中立体化学相关内容备受命题者的青睐,凸显了立体化学在有机化学中的重要地位。     

基于酸度诱导的HSA与BDE154的光谱和计算模拟研究

在不同酸度条件下（pH＝3.0,6.0,7.4,9.0）诱导人血清白蛋白（HSA）进行质子化或去质子化,以研究其与小分子2,2',4,4',5,6'-六溴联苯醚（BDE154）的结合情况.首先将HSA与BDE154进行半柔性对接,发现BDE154与HSA周围的残基,如：酪氨酸150、赖氨酸195、赖氨酸199等存在较强的疏水相互作用.然后通过分子动力学模拟技术研究HSA在不同质子化状态下的动力学行为和热力学性质,可知过多的正电荷使HSA或者HSA-BDE154的系统稳定性变差.最后对HSA-BDE154的结合自由能进行预测,并对分子动力学模拟结果进行二级结构分析,结果表明HSA-BDE154复合物体系中随着酸度的增大,配体的结合对HSA的去螺旋过程有促进的作用.     

胰岛素样生长因子及其结合蛋白的作用机理研究

胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF),主要由IGF1和IGF2、胰岛素样生长因子受体(IGF receptor,IGFR)I型和II型,以及胰岛素样生长因子结合蛋白(IGF binding protein,IGFBP)家族组成.实验中发现IGFBP可以抑制IGF2促肿瘤生长的活性,但二者之间的结合位点并不清晰.计算化学可以对蛋白质的结合亲和力进行预测,在药物设计领域中具有非常重要的作用.因此使用分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟对IGFBP6与IGF2之间的结合位点进行了扫描式搜索,通过对RMSD(Root Mean-Square Displacement)、相互作用能、有效吸附残基、接触面积等分析,发现IGF2与IGFBP6的结合位点主要集中于C端结构域,其中Arg、Gln、His、Asp、Glu、Asn等极性残基贡献最多,它们主要通过静电相互作用来促进IGFBP6-IGF2复合体系之间的结合.这些结果不仅有助于构建IGFBP6与IGF2二者相互作用的网络图谱,还可以用于推测IGF家族中蛋白质的未知功能,对了解生命活动的本质具有重要意义.     

密度泛函理论计算研究表面应力对钯催化乙炔选择性加氢活性与选择性的影响（英文）

在石油催化裂解过程中,除了生成乙烯、丙烯及丁烯等烯烃,还会产生部分炔烃.目前工业上通常采用炔烃选择性加氢转化为对应的单烯烃,以除去其中炔烃.由于产品烯烃中的炔烃等杂质含量需极低,这就对用于加氢催化剂的活性和选择性提出了很高的要求,即催化剂需要选择性吸附炔烃并加氢,而不损失其中的烯烃.经过前期大量的基础研究工作,目前工业中炔烃选择性加氢应用最广泛的催化剂是负载型钯基催化剂.然而,单独的钯金属选择性并不理想,因而对其选择性以及活性进行调控成为了当前关注的研究课题.本文采用密度泛函理论计算结合微观反应动力学模拟手段,研究了钯金属表面应力存在条件下的活性与选择性,以及形成次表层物种的可能性和形成后的活性与选择性.研究发现,改变钯金属的晶格参数与表面应力,反应物、表面反应中间体和产物的吸附能都会产生相应的变化,且吸附能与晶格参数的变化存在线性关系,晶格参数越大,吸附越强.利用表面反应过渡态能量与初始态能量之间的线性关系,相应的乙炔加氢生成乙烯的反应速率可以通过微观反应动力学模拟得到.结果显示,不同晶格参数的钯催化剂催化乙炔加氢生成乙烯的反应活性位于相应火山型曲线的强吸附侧,即减弱乙炔和氢的吸附强度可提高乙烯的生成速率.在此基础上,本文研究了不同表面应力的钯催化剂在次表面吸附不同覆盖度碳原子和氢原子的情况,发现晶格参数越大越有利于碳原子和氢原子在次表面的吸附.同时,研究发现在次表面碳掺杂的条件下,不同表面应力条件下的钯催化剂的活性均有所增强.此外,由于乙烯在所有研究的钯催化剂表面脱附比进一步加氢容易,因而乙烯都可以选择性生成.