细胞色素P-450酶模型的研究:过氧化物的化学反应机理

含有铁卟啉化合物活性中心的细胞色素P-450和其它过氧化物酶具有重要的生物化学功能. 本文讨论了铁卟啉模型物模拟这些酶功能的反应机理. 通过与已知的过氧化物中氧氧键均裂机理的比较, 以及对大部分溶液反应的研究, 表明在过氧化物(包括过氧酸)与铁卟啉生成活性中间体( Fe=O^+.)的过程中, 氧氧键的异裂机理占主导地位. 过氧化物如同其它氧化剂受物(如烯烃)一样, 能快速地直接与 FeO^+反应. 以铁卟啉为催化剂的过氧化物反应体系为我们提供了研究模拟催化酶的人工模型体系.     

镍系胶体催化丁二烯聚合反应的研究Ⅱ: 催化剂组分的 电导率和紫外光谱

在加氢汽油介质中Ni(naph)~2-Al(i-Bu)~3-(BF~3·OEt~2+n-C~8H~1~7OH)体系为胶体催化剂的基础上,本文从电导率、UV-Vis光谱对催化剂各组分之间的相互作用作进一步的分析。得出催化剂组分以离子对的形式参与反应;Ni^0在Ni(naph)~2-Al(i-Bu)~3陈化液中以团簇粒子形式存在,因吸附Ni^+naph^-而稳定,因加入BF~3·OEt~2而失去稳定性、聚结为胶粒,活性中心位于胶粒表面的观点。     

活性炭自水溶液中吸附酚的热力学与机理研究

研究了水溶液中活性炭分别吸附苯酚、邻甲酚过程热力学与机理, 测定了不同温度下的吸附等温线。结果表明, 常温下稀溶液中, 苯酚以垂直与平伏混杂取向被吸附, 高浓度时则以垂直取向为主。邻甲酚以平伏聚向被吸附且取向几乎不受浓度变化的影响, 但受温度的影响, 55~60℃时, 吸附情况与苯酚相似。体系的热力学与吸附机理关系密切。垂直吸附的熵变较小, 平伏吸附的熵较大。对产生上述现象的原因, 本文进行了分析讨论, 并由此阐明了其它固-液吸附体系中的一些问题。     

硅烷化活性炭的吸附性质

本工作测定了25℃和35℃时硅烷化活性炭自水溶液中吸附苯甲酸和苯甲醛的等温线;计算了吸附过程的ΔGⅲ,ΔHⅲ和ΔSⅲ;用Hill-deBoer方程处理了实验结果。所得结果表明:(1)随硅烷化时间延长,苯甲酸和苯甲醛的吸附量(mol.m^-^2)明显增加;-ΔGⅲ和-ΔHⅲ略有升高,ΔSⅲ为正值;(2)吸附分子之间的相互作用很弱,吸附分子与活性炭表面间的作用随硅烷化程度增加而加大;(3)芳香化合物可能是以苯环吸附在炭表面上的。     

有机化学基本理论问题新的研究方法、新的观念和新 的思维模式

有机化学基本理论研究的总结和回顾。15年来,在国家自然科学基金委员会的支持下,为了认识电子离域的本质,在量子化学领域,我们建立和发展了新的作用能分解方法和大型计算程序,发展和完善了轨道定域化程序。我们的方法可以为任何一个共轭分子(无论是平面的还是非平面的,是含共轭双键的还是含累积双键的),提供一个π与σ体系彻底分离的片断分子轨道基组。这个轨道基组不仅满足分子特殊的对称性,而且还具有确切的电子占据数。与Hückel理论完全不同,我们强调：π电子的离域除了对它原先的定域π体系有强烈的失稳定作用外,它还可通过π-σ空间作用,对σ构架产生强烈的稳定作用。据此,我们提出了芳环化合物新的分类准则,揭示了芳香环流起因的必要条件,定义环的刚度为芳香性一个新判据。发现,分子内基团间的局部作用(CT和EX)同它们对分子整体性能的影响是完全相反的。就构象而言,稳定的CT作用是相斥的,失稳定的EX作用是相吸的;就电子转移而言,大的EX作用是电荷转移的助动力。其助动性在于,它能降低因CT作用而产生的给体自身对电荷转移的阻力。论证了,在二苯乙烯类分子中,π-π共轭,π-σ超共轭和σ-σ非键轨道作用都是失稳定的。与σ-σ和π-σ作用相比,π-π作用对于分子构像的影响是非常微弱的。与经典的思维模式相反,有机分子总是倾向于较小的失稳定,而不是较大的稳定。为了维持尽可能最稳定的电子总能量,在σ-σ作用的驱动下,共轭基团应该尽量地偏离共平面。阻止分子扭曲的(非电子作用力)是核排斥力。因此,一个空间拥挤的构象可以是能量有利的构象。在我们的研究中,经典有机结构理论的整体因果关系已经全面地被颠倒。     

RuO2电极的析氧活性研究

本文用XPS, UPS和电化学方法研究了RuO2电极的活怀中心组成及其在电解过程中的变化。结果表明, RuO2电极的活性中心为氧结构空位。在电解过程中,表层的氧结构空位不断减少, 由于RuO2电极析氧反应区域不断扩展和深入, 又暴露出新的氧结构空位, 但电极外表面的氧结构空位对电极析氧活性影响较大, 外表面氧结构空位为RuO2电极有效的活性中心。此外, 电极的腐蚀和剥落也是导致活性降低的原因之一。     

双冠醚PVC膜钾电极的研究

Kimura等报道了双冠醚,庚二酸二-[3,4-(1’,4’,7’,10’,13’-五氧杂环十五-2-烯)骈苄酯](简称双冠醚A),并用作钾离子选择性电极的活性物质。朱春生等最近报道了双冠醚B的合成。本文研究了上述两种双冠醚作为电活性物质的PVC膜钾离子选择性电极,并与目前以二叔丁基二苯骈-30-冠-10为电活性物质的PVC商品钾电极作对比,实验结果说明双冠醚钾电极在测量范围,对Na~+,NH_4~+等离子的选择性系数,pH范围等方面均优于商品电极。     

MoFe3单立方烷原子簇研究I.(Et~4N)[MoFe~3S~4(Et~2NCSS)~5]CH~3CN的自兜合成及结构

双齿含硫配位体,二乙胺基二硫代甲酸钠盐与氯化亚铁及四硫代钼酸铵在二甲基甲酰胺溶液中,经一步自兜反应得到(Et~4N)[MoFe~3S~4(Et~2NCSS)~5]CH~3CN(1).X射线单晶结构测定表明1具有类立方烷骨架,核心价态为[MoFe~3S~4]^4^+,通过对1的阴离子结构分析,指出配位基的双齿螯合作用对化合物的稳定性及结构的影响。化学键理论计算也解释了阴离子中的主要键长特点。     

碳材料电化学腐蚀的质谱-电化学循环伏安(MSCV)法的研究: I. 溶液pH值对不同 碳材料的影响

用MSCV法研究了活性炭及乙炔黑在pH1-12范围内的电氧化,两种炭的φ~s、η~s与pH的关系(φ~s及η~s是CO~2开始析出的电位及超电位)以及I~M、φ~I与pH的关系(I~M、φ~I分别为给定电位下的质谱强度及给定I~M下的电位)均为一折点在的pH～7的折线。这暗示酸、碱介质中有不同的氧化机理。pH>7时,η~s及Tafel斜率b均较pH<7时的大。似可推断在酸性介质中形成CO~2所需的氧原子来自水分子放电,其活性明显大于来自碱性溶液中OH^-放电产生的氧原子。因而在酸性介质中炭氧化为CO~2较碱性介质中易于进行。两种炭之间氧化活性亦有明显区别。活性炭的φ~s比φⅲ(O~2/H~2O)负400-600mV;乙炔黑的φ~s则接近或正于φⅲ(O~2/H~2O)。前者的I~M及b均后者大。乙炔黑较低的氧化活性可归因于其较高的有序性结构。     

中药有效成分三维结构数据库的开发和研究

介绍了北京大学中药有效成分三维结构数据库软件系统的结构、功能及开发步骤。该数据库系统不仅仅提供6500个中草药有效成分的二维和三维结构以及其它各类相关信息,同时拥有功能强大的数据库查询、维护及分子表达系统。在该系统中,用户可以交互式地实现多种分子特征的查询以及二维子结构的查询。查询得到的分子可以直接在北京大学药物设计系统(PKUDDS)中进行三维结构的显示和分析。该数据库系统和我们科研组开发的北京大学药物设计系统以及中草药信息系统构成了完整的基于中药的药物设计系统。该系统已经用于NS3-NS4A蛋白酶抑制剂以及其它体系的研究并取得了很好的结果。