原子力显微镜在生物物理领域的新应用

介绍了原子力显微镜在生物物理领域的最新应用:蛋白质去折叠、DNA拉伸、生物膜受力,通过分析实验得到的力谱,可以获取关于蛋白质、DNA、生物膜结构信息.原子力显微镜不仅能反映测量体系的力学性质,由于其具有独特的时间、空间分辨及实时成像,因而能提供更多信息.     

单级A/O程序HSMBR系统性能和亚硝酸型SND

采用单级A/O程序复合膜生物反应器(HSMBR)处理高氨氮废水,研究了在低DO浓度下系统对有机物、氨氮和总氮的去除效率.研究结果表明:在低DO浓度下,COD,氨氮的平均去除率分别为94.4%和92.8%.由于进水COD/TN比仅为2.01,则使得总氮平均去除率仅为69.4%,但是当系统亚硝化累积率从60.5%～67.1%提高到83.5%～86.4%时,系统总氮去除率提高了17.7%.另外,DO在0.5～1.0 mg·L-1时,TN去除率为69.4%,亚硝酸盐氮累积率在60.5%～89.5%之间,可见维持低DO浓度可以实现亚硝酸型同时硝化反硝化.     

沐浴海绵Spongia zimocca aubspecles irregularia(Lendenfeld)中的含氮化合物

从沐浴海绵Spongia zimocca aubspecles irregularia(Lendenfeld)分离和处理得到3种含氮化合物,通过波谱法鉴定化学结构,化合物1为新的神经酰胺N-2-(1,3-二羟基-十五烷基)-2′,20′-二十一酰胺,2为神经酰胺(E)-N-2-(1,3-二羟基-4-十八烯基)-十六酰胺,3为醋酸胍.     

（PdCl2—PVP）／Al2O3催化剂中Pd状态的探讨

氯化钯先锚定在聚乙烯吡咯烷酮上后进一步负载到Al_2O_3上所制的催化剂[简称(PdCl_2-PVP)/Al_2O_3]是一种活性、选择性高,稳定性好的烯烃、二烯烃和多烯烃加氢催化剂。本文结合加氢反应,使用XPS、FT-IR、电镜及用CO为探针的FT-IR,对这种催化剂进行了考察。实验说明,在这种催化剂中,钯的价态是在0—2之间。红外光谱在486cm~(-1)处有一微弱的小峰,说明存在Pd—N的配位键。催化剂中钯含量低时(0.2wt％)稳定性好,不吸附CO,活性中心是络合钯原子;当钯含量较高时(0.7wt％),催化剂的初活性虽不低,稳定性却较差,这种催化剂能吸附CO,IR谱图上仅在1919cm~(-1)处有CO桥式吸附态的伸缩振动。表明除络合钯原子外,还有聚集的钯金属存在。FT-IR尚表明,PVP在Al_2O_3上可能并非单纯的物理吸附。电镜结果表明,PVP在Al_2O_3上呈30—70(?)的微球状,(PdCl_2-PVP)/Al)_2O_3上的(PdCl_2-PVP)亦呈微球状,与前者无明显区别,这种催化剂中其活性中心是络合钯原子。     

A General, Highly Efficient Ullmann C-O Coupling Reaction under Microwave Irradiation and the Effects of Water

A general, rapid and highly efficient method for the synthesis of diaryl ethers under the assistance of microwave irradiation was described. A series of diaryl ethers were prepared by direct coupling of phenols and aryl halides in good to excellent yields in anhydrous DMF or NMP at 150 ℃ within 20 rain. The presence of water was found to have a significant impact on the Ullmann C-O coupling reaction between aryl halides and phenols under microwave irradiation.     

Formation and dissociation of protonated cytosine–cytosine base pairs in i-motifs by ab initio quantum chemical calculations

Formation and dissociation mechanisms of C-C＋ base pairs in acidic and alkaline environments are investigated, employing ab initio quantum chemical calculations. Our calculations suggest that, in an acidic environment, a cytosine monomer is first protonated and then dimerized with an unprotonated cytosine monomer to form a C-C＋ base pair; in an alkaline environment, a protonated cytosine dimer is first unprotonated and then dissociated into two cytosine monomers. In addition, the force for detaching a C-C＋ base pair was found to be inversely proportional to the distance between the two cytosine monomers. These results provide a microscopic mechanism to qualitatively explain the experimentally observed reversible formation and dissociation of i-motifs.     

钯(0)/铜(I)协同催化脱羧不对称4+2环加成反应合成四环香豆素（英文）

香豆素衍生物是天然产物中广泛存在的一类化合物,具有丰富的生理活性,因而受到广泛关注.其中四环香豆素结构包含多个连续的手性中心和复杂的四环结构,其手性合成是化学领域的挑战之一.利用简单易得的香豆素衍生物例如3-氰基香豆素作为原料设计手性催化反应,是构建这些复杂香豆素衍生物的有效方法.迄今为止,关于3-氰基香豆素的不对称转化依然很少,因为氰基和酯基间较长的距离限制了它们与金属离子形成刚性的环状过渡态.如果仅以氰基作为活化位点,较弱的配位能力、与反应位点较远的距离对手性诱导构成挑战.协同催化可以有效提升反应选择性和活性,近年来逐渐成为研究重点.特别是钯/铜协同催化取得较大的进展,然而仍存在一些局限性,例如每次催化循环形成一个碳碳键,只能合成简单的化合物,铜的活化模式也仅局限于和酰胺或醛亚胺酯形成刚性结构,相应亲核试剂范围有待扩展.因此,本文发展了一种新的钯/铜协同催化策略,通过金属钯形成烯丙基钯物种活化烯基苯并噁嗪酮,铜作为路易斯酸活化3-氰基香豆素,实现了两者的脱羧不对称[4+2]环化反应,不仅解决了单一催化剂立体选择性控制不足的问题,而且合成了具有三个连续手性中心的香豆素衍生的稠环.该方...     

手性无机纳米材料圆偏振发光的研究进展

手性无机纳米材料因为具有优异的光物理特性及广泛的应用价值而备受关注。通过采用手性配体对无机纳米材料的表面进行修饰或将无机纳米材料与手性模板进行组装获得的手性结构,可以与光子强烈作用引起偏振态的改变,产生圆偏振光(circularly polarized light, CPL)。从产生机理来讲,CPL主要包括圆偏振荧光和圆偏振散射,在一些情况下这两个机理是共存的。本文总结了硫族半导体纳米材料、金属纳米团簇、钙钛矿、镧系配合物及其他复合纳米材料中CPL的研究进展。此外,还讨论了不同的手性无机纳米材料中CPL的主要来源。本综述得出的结论有望在分子水平上实现对CPL活性材料的各向异性因子进行调控,促进其在量子计算、光学数据存储、信息加密、3D显示器和光学传感等多个领域的发展。     

激发态RbHe(Ar)分子的光离解

本文研究了Rb（5^2P) He(Ar) nhv→Rb(7^2D) He(Ar) n-1)hv过程，激光频率调离Rb7D5/2→5P3/2跃迁谱线20－100cm^-1，测量了精细结构普线强度分支出I（7D3／2→5P1／2）／I（7D5／2→5P3／2）。测量结果表明，原相互作用势和非绝热效应在分子离解动力学中起关键作用。     

何祚庥院士和理论物理研究所

何祚庥先生是《物理》杂志第一任主编。今年适逢何先生80华诞,本刊特邀约中科院理论物理研究所学术委员会主任欧阳钟灿和本刊副主编刘寄星撰文祝贺。感谢何先生为《物理》所做的贡献,祝何先生健康长寿。