理解和应用疏水相互作用的尺度依赖原理

Lum,Chandler 和Week 三人建立起来的尺度依赖的疏水相互作用理论为人们提供了一个 重要的理论框架（LCW 理论）去理解和进一步研究与疏水相互作用相关的现象。按照LCW 理 论,当一个疏水粒子的半径小于1 纳米,它的疏水水合自由能与其半径的三次方成线性关系;而当 一个疏水粒子的半径大于1 纳米,它的疏水水合自由能与其半径的二次方成线性关系。1 纳米是一 个较为普适的转变半径。小于这个尺度,水合的热力学过程是由熵主导的,大于这个尺度,水合的 热力学过程是由焓主导的。在这篇综述里,我们介绍了温度,压强和水里面的添加物对疏水水合自 由能的影响。在实验上,我们对基于原子力显微镜的单分子力谱方法研究疏水高分子水合能作了重 点介绍。同时,对这一理论在蛋白质折叠和膜组装等体系中的应用也做了介绍。     

一些热塑改性热固性树脂体系结构对反应诱导相分离时间/温度依赖性的影响

利用光学显微镜、DSC等手段研究了一些上临界共溶温度(UCST)类型的热塑性改性热固性树脂体系反应诱导相分离时间/温度依赖性随组分化学结构的变化规律.结果表明,分相活化能Ea(ps)受热塑性树脂的主链结构、热固性单体、交联剂结构、化学计量比等因素的影响.利用相互作用能密度解释了实验所研究的UCST体系的相分离活化能Ea(ps)随组分结构的变化规律.     

壳聚糖纳米复合材料

壳聚糖纳米材料成为近年研究的热点,随着研究的不断深入,众多的壳聚糖纳米复合材料也应运而生.由于这类材料的制备与复合作用有关,因此在研究与开发阶段进行形成壳聚糖纳米复合材料的物理(或化学)作用的研究具有重要的意义.本文归纳总结了近年来国内外壳聚糖纳米复合材料研究现状和发展趋势,讨论了静电作用、共价交联作用、吸附作用和氢键作用多种复合方式以及复合材料在各个领域中的应用.目前这类材料由于其优越的生物相容性主要用于药物载体.     

通过rGO与g-C3N4的π–π堆积作用提高氮化碳光化学氧化能力

石墨相氮化碳(g-C3N4)具有较高的催化活性、良好的生物相容性、廉价易得、低毒性等特点,因而受到了广泛的关注.g-C3N4的禁带宽度为2.7 eV,可被可见光激发,相对于二氧化钛和氧化锌,它对可见光具有更高的太阳光利用率.尽管理论上g-C3N4是类似于石墨烯结构的二维材料,但通常情况下g-C3N4却是层层堆积起来的三维体相结构.从而导致了其比表面积降低,催化反应过程中与反应物接触面积小.同时又使光照下生成的载流子不能迅速传递到材料表面参与反应,大大降低了g-C3N4光生载流子的分离和传递效率.另外,作为一种可见光催化剂,g-C3N4的禁带宽度比一般的无机半导体光催化剂窄,仅能够吸收部分可见光.本文利用原位煅烧法制备了g-C3N4/rGO复合光催化剂,以罗丹明B和2,4-二氯酚为目标探针分子,考察了其可见光催化活性.这对于设计开发其他具有共轭大π键的光催化体系,具有一定的借鉴意义.X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),X射线光电子能谱(XPS)和激光共聚焦拉曼光谱(Raman)结果表明,氧化石墨烯成功地被还原为石墨烯,并成功地引入到了g-C3N4中去.在三聚氰胺聚合的过程中,石墨烯被夹杂在氮化碳的片层中间,有利于形成π-π共轭作用.复合光催化剂C3N4/rGO的带边发生明显的红移,在可见光区域内的吸收强度也有所增加,因而有利于其可见光催化活性的提高.通过外推法算得g-C3N4和C3N4/rGO-1复合光催化剂的带隙宽度分别为2.70和2.42 eV.为了更好地考察复合光催化剂C3N4/rGO的能带结构的变化,通过光电化学的手段对其进行进一步的研究.莫特-肖特基结果表明该半导体是n型.计算得出g-C3N4和C3N4/rGO复合光催化剂的平带电势分别为–1.12和–0.85 V对甘汞标准电极,C3N4/rGO复合光催化剂的平带电位发生明显的正移.由此分别确定g-C3N4和C3N4/rGO复合光催化剂的价带底则位于1.58和1.74 V对甘汞标准电极.相比g-C3N4,g-C3N4/rGO复合光催化剂的价带位置的降低意味着其具有更强光氧化的能力,且比表面积的增大也有利于光催化反应.结果发现,石墨烯与g-C3N4的比例为1%时,复合样品的光催化性能最佳,对罗丹明B和2,4-二氯酚的降解性能均有提高.     

重金属Cu2+增强农药甲萘威对ctDNA作用的光谱法研究

运用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了在Cu2 的参与下农药甲萘威与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用.实验结果表明,甲萘威可以嵌入小牛胸腺DNA的双链中形成DNA加合物,从而使甲萘威的荧光光谱发生猝灭.通过计算这种猝灭为静态猝灭.当有Cu2 的参与下,甲萘威的猝灭常数增大,结合位点数n也有很大的增加.通过对热力学函数的计算和分析,在有Cu2 参与时,金属离子可能在甲萘威分子与ctD-NA分子间起"离子架桥作用",使甲萘威分子与ctDNA分子间静电相互作用增强,故△H对△G的贡献增大.     

小麦ACCase CT功能域基因在大肠杆菌中的表达及与除草剂的相互作用

以中国春小麦幼苗为材料,克隆构建了小麦质体乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)的羧基转移酶(CT)重组质粒( RCP18-5),并实现了重组质粒在大肠杆菌中的可溶性高表达.对重组蛋白的性质研究表明,该蛋白具有较强的疏水性,稳定性不高.为改善这种状况,对CT功能域基因进行了截短和延长,同样于大肠杆菌中进行表达.结果表明,仅长...     

两亲无规聚合物的聚集行为及其与非离子表面活性剂的相互作用

以2-丙烯酰胺基-十二烷基磺酸(AMC12S)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行无规共聚,合成了含AMC12S摩尔分数(X)较高(X=0.1,0.3,0.5)的一系列两亲聚合物.采用稳态荧光及动态光散射技术对聚合物在水溶液中的聚集行为及其与三种非离子表面活性剂(HO(CH2CH2O)10C12H25(C12E10)、HO(CH2CH2O)20C12H25(C12E20)和HO(CH2CH2O)40C12H25(C12E40))的相互作用进行了研究,并考察了X对聚集行为的影响以及表面活性剂亲水基团长度对相互作用的影响.随着X的增大,聚合物的临界聚集浓度(CAC)明显减小,X=0.5时聚合物的CAC低达0.0039g·L-1.聚集体的流体力学半径(Rh)都大于26nm,并随着聚合物浓度的升高而增大,说明聚合物分子主要以分子间的聚集方式聚集,形成多分子聚集体.随X的增大,聚集体Rh减小,同时Rh随聚合物浓度升高而增大的幅度减小,说明聚集体结构变得更加紧实.表面活性剂与聚合物之间存在很强的相互作用,在混合溶液中表面活性剂浓度达到临界胶束浓度(CMC)左右时聚合物聚集体开始解离,形成混合聚集体.亲水基团长度增长,表面活性剂对聚合物聚集体的解离能力随之增强.C12E40与X=0.5的聚合物形成的混合聚集体Rh为6.8nm,与C12E40自身形成的聚集体尺寸相当.     

3-溴丙酮酸与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

运用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色光谱法研究了抗肿瘤药物3-溴丙酮酸(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA)与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用.3-BrPA对HSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移.热力学数据显示,二者之间的作用力主要为静电作用;同步荧光光谱表明,3-BrPA与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;荧光光谱研究发现,Zn2+存在时3-BrPA对HSA的猝灭程度进一步增强;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,3-BrPA对HSA的结构影响非常小.     

Crystal Structure and Interaction with DNA of [Ni(phen)(mal)(H2O)2]·3H2O

A new complex [Ni(phen)(mal)(H2O)2]·3H2O (phen = 1,10-phenanthroline,mal2-= malonic acid) has been synthesized by the reaction of nickel nitrate,phen and malonic acid.EA,IR spectra and X-ray single-crystal diffraction were carried out to determine the composition and crystal structure of the title complex.Crystal data:monoclinic system,space group P2/c,a =8.937(3),b = 12.163(5),c = 9.725(3)(A),β = 119.36°,C15H19N2O9Ni,Mr= 430.03,Z = 2,F(000) =446,V = 921.3 (A)3,Dc = 1.550 g/cm3,μ = 1.104 mm-1,-10≤h≤ 10,-12≤k≤ 14,-11 ≤l≤7,R =0.0261 and wR = 0.0609 for 4376 (Rint = 0.0203) independent reflections and 1631 observed ones (I＞ 2σ(I)).Ni(Ⅱ) exhibits an octahedral coordination geometry,with hydrogen bonds and π-π interactions stabilizing the whole structure.UV spectrum of the complex interacting with protamine DNA indicates that the title compound interacts with DNA via insertion mode with bonding constant Kb of 1.11 × 104.     

Theoretical Investigations on the Interaction Nature of Br2 with HF, H2O and NH3

The interactions of HF, H2O and NH3 with Br2 are investigated at the MP2(full)/ aug-cc-pVDZ level. It is found that two kinds of stable complexes, halogen-bonded and hydrogen- bonded complexes, exist between Br2 and HF and between Br2 and H2O. The interaction energy analysis and natural population analysis (NPA) are conducted to these two kinds of complexes, indicating the halogen-bonded complexes are more stable than the corresponding hydrogen-bonded ones, and the binding energies of the former increase in the order HFH2O for the latter.