酶分子在试管内的定向进化及其在手性有机物合成中的应用

本文扼要介绍了当今改进酶分子性能的有效手段———分子定向进化技术的基本方法如易错PCR和DNA洗牌,以及派生的一些新技术的原理与进展,并列举了在手性有机物合成中一些成功的实例,为该领域的研究与应用提供了一些新的信息。     

Use of Silicon Substituents in the Syntheses of Natural and Non-natural Molecules

Trimethylsilyl groups have been used in our research as a director as well as a bulky and lipophilic group in our quest for natural and non-natural molecules.     

单分子器件电子输运性质的理论研究

对当前单分子器件的理论和实验的研究进展作了简短评述,并简要介绍电子输运理论,最后给出一个基于非平衡态格林函数电子输运理论的全自洽方法,研究单个水分子在Au(111)电极之间的输运性质的计算实例.研究结果表明由于水分子与电极之间存在较强的杂化作用,水分子的分立能级间距大,在小偏压范围内,水分子的特征已经被淹没在杂化能级之中.体系的电势变化主要发生在水分子局域区间,其电子输运行为主要是一个单通道过程.     

上海科学家研制出新型电化学生物传感器

不久前，上海科学家根据DNA可以灵敏识别特定分子的原理研制出新型电化学生物传感器，该传感器能灵敏检测出细胞中的能量分子三磷酸腺苷（ATP）的含量，将来可能用这种方法便捷地判断食品的新鲜程度。     

酚蓝系列分子非线性光学性质的INDO/CI研究

在AM1和INDA/CI方法的基础上,按完全态求和公式自编了计算二阶非线性光学系数β~ijh的程序,并对酚蓝系列分子,考察了苯环取代基变化及不同原子闭环对二阶光学非线性的影响.苯环上引入推电子基团对增大β有利,引入吸电子基团对增大β不利;闭环形成三环体系对增大β有利.对上述结果所反映的规律性在微观上进行了解释.     

基于非生物折叠体的分子识别

利用分子自组装的方法控制大分子量的线性有机分子的构象是物理有机化学一个富于挑战性的研究课题. 近年来, 化学家已经成功利用不同的分子内非共价键作用力如氢键和疏溶剂作用等诱导线性分子的折叠乃至螺旋构象的产生. 综述了近年来这种新的非生物二级结构形式在分子识别研究中的应用.     

六配位锇（IV）卟啉中的轴向配体效应

使用密度泛函理论和定性轨道分析方法研究了六配位锇（IV）卟啉络合物[Os (por)L_2] (L = CH_3, OCH_3, SCH_3, SeCH_3, Cl, Br, I)中不同的轴向配体对 络合物的结构和磁性的影响。结果表明，不同性质的轴向配体对锇的两个e_g轨道 （即d_(xz)和d_(yz))的影响不同，导致锇具有不同的电子组态：（1）当铀当配体 为反位影响很强的CH_3时，L-Os-L弯曲，这种弯曲导致d_(xz)和d_(yz)转道能级分 裂，整个络合物表现为弯曲抗磁；（2）当轴向配体为反位影响很弱的OCH_3， SCH_3, SeCH_3以及卤素Cl, Br, I时L－Os-L均保持线性，其中单π供体性较强的 SCH_3，SeCH_3，使得d_(xz)和d_(yz)轨道能级有较大的分裂，络合物呈线性抗磁 ；单面π供体性较弱的OCH_3，其d_(xy)和d_(yz)轨道能级分裂较小，整个络合物 呈线性顺磁；卤素则由于其双面π供体的等同性，使得它对d_(xz)和d_(yz)轨道的 影响一样，其简并性仍得以保持，化合物也表现为线性顺磁。     

Tweezer分子的合成和对有机阴离子的配位效应

本文报道新的Ｔｗｅｅｚｅｒ（１）的合成，用＾１ＨＮＭＲ研究了新的Ｔｗｅｅｚｅｒ分子和对硝基苯甲酸盐的配位效应，结果表明它兴通过氢键，静电引力和芳环夹心堆叠作用而自动缔合。     

桥联双β-环糊精对N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸的手性识别及机理研究

利用紫外-可见吸收和荧光发射光谱, 结合非线性最小二乘法拟合曲线以及分子力学(MM2)模拟系统地研究了手性分子N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸(PDP和PLP, 总称PPs)与β-环糊精(β-CD)、 2-位硒桥联双β-CD(2-SeCD)和2-位碲桥联双β-CD(2-TeCD)的包结能力大小及这3个环糊精对PPs手性识别能力的差异和识别机理. 研究结果表明, PPs不能与单疏水空腔的β-CD形成很好的包结复合物, 与具有较长桥联链的2-TeCD结合能力最强. 2-TeCD与PDP和PLP的结合常数分别为2.33×104和6.07×103 L/mol, 对PPs的手性识别比达到KD/KL=3.84, 高于2-SeCD(KD/KL=2.61). 用MM2模拟得出了PPs与这两个双环糊精形成复合物的三维结构: PPs的绝大部分位于双环糊精两个空腔之间, 但是在这两个复合物中, 苯环与芘环所成的二面角不同. 此外, PPs与这两个双环糊精作用时均存在明显的氢键相互作用, 且2-TeCD强于2-SeCD.     

取代苯酚中共振增强的分子内氢键

根据晶体结构资料，计算了59个邻位取代苯酚中分子内氢键的几何．在STO－3G水平上计算了一些分子中原子部分电荷．结果表明，酚基氧与苯环上碳之间的键长，酚基上氢原子的部分电荷，酚基所在位置处的苯环环内角与取代苯酚的酸常数pKa均有近似线性关系，当邻位上存在硝基或羰基时，内氢键由于共振而得到显著的增强，据此可说明这一类酚的显著酸性