How Many Methanol Molecules Can Solvate a Glycine: a PBE1PBE Approach

Microsolvation of glycine in methanol clusters is explored by the use of DFT calculation method. The lowest energy conformations within 16.72 kJ·mol-1 of the glycine clustering with one to six methanol molecules, which are obtained at the B3LYP/6-31+G(d) level of theory, are reoptimized at PBE1PBE/6-311+G(d,p). The calculated results agree with our previous results with B3LYP (Chin. J. Chem. Phys. 22 (2009) 577) that the clusters of two forms (Z-and N-form) tend to be isoenergetic when the number of the solvate molecules reaches six. Furthermore, this result is in good agreement with the experiment of the tryptophan-methanol clusters, implying that the present treatments are reasonable and reliable. The results also indicate that nine methanol molecules are not enough to fully solvate a glycine molecule, and a tentative estimation is obtained that ten methanol molecules may fully solvate a glycine molecule, which consists with the experiment results.     

使用解析方法获得FitzHugh-Nagumo方程新的peakon解

依据对FitzHugh-Nagumo方程的研究,通过微分变化法近似分析出FitzHugh-Nagumo方程,获得了这个方程的尖峰孤立波（peakon soliton）的解,从而获得了更多形式的peakon解,同时也分析了微分变换法（differential transform method, DTM）收敛区域和收敛速度．构建的微分变换法,结合帕德(Padé)逼近,构建一个明确的,完全解析,对FitzHugh-Nagumo方程全部有意义的尖波解．其主要思想是限制边界条件而令导数在孤立波不存在峰值,但导数的孤立波在两侧存在．结果表明,微分变换法在参数很小的情况下可以避免摄动的限制．表明这种方法提供了一种强大而有效地获得FitzHugh-Nagumo方程新的peakon解的数学方法．     

DFT Calculation of Glycine with Methanols Clusters

应用DFT计算方法研究了中性和离子甘氨酸-甲醇氢键团簇Glycine-(CH3OH)n (n=1～6). 对中性和离子的甘氨酸与1～6个甲醇分子组成系列团簇的初始构型在B3LYP/6-13＋G*水平下进行全优化,确定最低能量稳定构型,并对其氢键结构进行分析. 理论预测表明,当n≤3时,在最稳定的中性构型中,所有甲醇分子优先聚集在羧酸基团附近;而在离子构型中,甲醇分子可在氨基和羧酸基团之间形成键桥,且该构型为最稳定构型. 当团簇中的甲醇数量达到5和6时,两种最稳定构型(中性和离子)的能量趋向等同.     

生物分子的微溶剂化过程*

研究分子的微溶剂化动力学过程是一个热点课题。应用各种光谱、质谱等实验技术并与从头计算和密度泛函等计算方法相结合,通过对生物分子和溶剂分子在气相中形成的分子团簇的研究,可以使我们了解溶剂分子对生物分子的结构和构型的影响。本文首先介绍了一些先进的实验技术及其应用于溶剂化团簇的研究,综述了近年来发展的几种主要理论计算和溶剂化模型方法。文中介绍了氨基酸分子与水、甲醇等发生微溶剂化过程的最新研究进展,然后分别综述了核酸碱基和碱基对、糖类、神经传递分子的溶剂化团簇的最新研究进展。最后,对该领域的研究前景进行了展望。