离子型胶束中分子内扭转电荷转移的盐效应

分子内扭转电荷转移(TICT)是目前凝聚态光化学领域中的前沿课题之一,这是因为TICT除具有特别的光物理化学性质外,在光合作用原初过程模拟以及非线性光学材料的研究中亦具诱人的前景.胶束被认为是一种膜模拟体系,因此研究胶束中的TICT不仅可在更近层次上模拟叶绿体光合作用的原初过程,而且对于研究其它有序组织体(如LB膜,合成双分子膜以及真正的生物膜等)中的TICT和利用TICT特殊的光物理化学性质了解有序组织     

十六烷基三甲基氯化铵胶束中对二甲氨基苯甲酸的分子内扭转电荷转移

分子内扭转电荷转移(TICT)是近年来凝聚态光化学领域的热点课题之一.迄今的TICT研究主要集中于有机介质中,并且观察到随着介质极性提高,长波长处TICT荧光带(a带)与短波长处正常荧光带(b带)强度比I_a/I_b增大.这种相关性在水溶液中或由有机溶剂向水过渡时是否依然成立尚无明确结论.因此系统地研究水溶液中TICT性质并与有机介质中的比较对于发展和深化TICT理论和应用研究是必要的.本文将报道对二甲氨基苯甲酸(DMABOA)在十六烷基三甲基氯化铵(CTMAC)胶束溶液中TICT性质的稳态荧光光谱学研究.     

超分子体系中的分子识别研究Ⅲ——环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的手性识别

分子受体(主体)选择性键合底物(客体)形成超分子种类的研究在化学和生物化学等领域是当今一个研究热点.天然和化学修饰环糊精具有相当的刚性和良好的疏水空腔,可以作为分子受体识别各种有机和无机以及生物分子形成主-客体或超分子配合物,而且可以作为一种优良的酶底物相互作用的模型被应用于科学和技术的几个领域.我们近来对天然环糊精和各种环糊精衍生物与萘衍生物分子识别的热力学性质研究,有助于我们加深理解受体-底物之间的几种弱相互作用力,包括范德华力、氢键和疏水相互作用力,得到了有意义的结果.在目前的研究中,我们报道环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的分子手性识别.这样的一种     

超分子体系中的分子识别研究——Ⅶ.竞争包结法研究α-环糊精对氨基酸生物分子的手性识别

环糊精(CD)对于客体分子的包结作为一种酶-底物相互作用的模型而受到广泛的研究,但研究的对象大多为烃、脂肪醇、脂肪二醇、苯酚、环己烷衍生物、萘衍生物以及其他芳香化合物,而对于氨基酸分子的识别研究较少.我们曾报道环糊精双核铜配合物对于几种芳香氨基酸生物分子的识别能力,从主体环糊精与双核铜形成配合物的构型变化、多点识别和诱导楔合作用讨论了对于形成超分子体系的贡献.近来我们报道了单-[6-(1-吡啶)-6-脱氧]-α和γ-环糊精对非芳香氨基酸分子识别的热力学性质,给出了有意义的结果.然而由于环糊     

蛋白质超家族分子进化研究的一种新方法

选取丝氨酸蛋白酶超家族作为研究对象，采用ＳＳＡＰ算法从结构比较的层次上进行蛋白质超家庭分子进行化的研究，分子相同或相似物中酶和功能的演化，鼠类胰鼠白酶突变体结构的聚类关系以及不同抑制对牛β－胰蛋白酶天然结构的影响，探索了结构比较对于蛋白质工程中定点突变改造蛋白质结构与细胞以及蛋白质抑制剂设计等方面的指导作用，基于结构比较的方法是蛋白分子进化的一种新方法。     

超分子体系中的分子识别研究——Ⅶ.竞争包结法研究α-环糊精对氨基酸生物分子的手性识别

<正>环糊精(CD)对于客体分子的包结作为一种酶-底物相互作用的模型而受到广泛的研究,但研究的对象大多为烃、脂肪醇、脂肪二醇、苯酚、环己烷衍生物、萘衍生物以及其他芳香化合物,而对于氨基酸分子的识别研究较少.我们曾报道环糊精双核铜配合物对于几种芳香氨基酸生物分子的识别能力,从主体环糊精与双核铜形成配合物的构型变化、多点识别和诱导楔合作用讨论了对于形成超分子体系的贡献.近来我们报道了单-[6-(1-吡啶)-6-脱氧]-α和γ-环糊精对非芳香氨基酸分子识别的热力学性质,给出了有意义的结果.     

超分子体系中的分子识别研究——ⅩⅤ.几种苯硒基修饰β-环糊精对脂肪醇的分子识别

用分光光度滴定法测定了单 [6 (苯硒基 ) 6 脱氧 ] β 环糊精 (2 )、单 [6 (对甲苯硒基 ) 6 脱氧 ] β 环糊精 (3)、单 [6 (邻甲苯硒基 ) 6 脱氧 ] β 环糊精 (4 )、单 [6 (间甲苯硒基 ) 6 脱氧 ] β 环糊精 (5)与一系列脂肪醇在磷酸缓冲溶液中 (pH =7 2 0 )、2 98 15K时形成超分子体系的稳定常数 ,并与母体 β 环糊精 (1)的结果做了比较 ,从主 客体间的诱导楔合和几何互补等方面讨论了修饰 β 环糊精对脂肪醇的键合能力和分子选择性 .结果表明修饰 β 环糊精的苯硒基作为一种光谱探针可以扩展分子键合能力和分子识别能     

胺基修饰的β环糊精衍生物与1及2-萘酚的结合性能

研究分子间的特异作用(即分子识别)是当前仿生化学的重要内容之一.β环糊精(β-CD)是7个葡萄糖通过1,4-糖苷键构成的环状寡聚糖,可以作为受体通过其憎水穴腔与许多有机物(作为底物)形成包结复合物,这种结合是以对底物分子的形状、体积及极性大小的选择性实现的,因而它在模拟酶的研究中占有很重要的地位.在生物体系中,分子间的专     

从分子作用把握整体效应——中药分子药理的理论研究

古典中医学、中药学著作中所载中药的功用主治,都是在人整体上所表现出来的效应.作者所进行的工作——中药分子药理的理论研究,旨在揭示这些整体效应的分子基础,即从中药分子(活性成分)对机体生物分子(递质、受体、酶等)的作用,理解中药整体效应的机制.此项研究工作中的结果形成了一个理论结构.表达这个结果的专著《中药分子药理学导论》1998年将由清华大学出版社出版.     

超分子体系中的分子识别研究——ⅩⅤ.几种苯硒基修饰β-环糊精对脂肪醇的分子识别

用分光光度滴定法测定了单－「－６（苯硒基）－６－脱氧」β－环糊精,单－「６－（对甲苯硒基）－６脱氧」－环糊精,单－「６－（邻甲苯硒基）－６－脱氧」－β环糊精,单－「６－（间甲苯硒基）－６－脱氧」－β－环糊精与一系列脂肪醇在磷酸缓冲溶液中,２９８．１５Ｋ时形成超分子体系的稳定常数,并与母体β－环糊精的结果做了比较,从主－客体间的诱导楔合和几何互补等方面讨论了修饰β－环糊精对脂肪醇的键合能力和分子选择     

分子振转动量子计算及分子振转动纠缠

随着对于量子计算(机)的深入研究, 人们相继提出了不同量子计算的模型. 近年来, 基于分子振-转激发态的量子计算模型受到了研究者的广泛关注. 研究发现, 基于分子振动和转动模式的量子计算模型可以很方便地实现多量子比特计算, 并且可以获得足够长的退相干时间. 同时, 分子振转动量子计算的数值模拟也发现各种形式的量子逻辑门均可以获得很高的计算保真度. 分子振转动模式之间的纠缠是分子振转动量子计算的一个重要资源, 因此, 分子振转动纠缠动力学的研究也引起了人们的兴趣. 对于分子振转动量子纠缠动力学的研究能够为分子振转动量子计算的进一步研究和应用提供参考. 本文对分子振转动量子计算和分子振动纠缠的研究进展做了简要综述.     

单分子科学的机遇与挑战

单分子作为物质世界中独立稳定的最小单元,是构造物质的基本单元,是最稳定的量子化单元.单分子研究是对人类表征和检测技术极限的挑战,已经成为各国竞争的制高点.单分子科学作为一个前沿交叉领域,融合了分子结构设计、单分子超分辨、单分子物理化学性质研究、理论模拟等多层面工作,孕育着不可估量的突破.本综述以单分子科学为主题,对该领域的整体发展概况和突破性成果进行系统梳理.首先,从基础科学与应用两个层面介绍单分子科学与技术研究的意义;然后,重点阐述基于电学、力学、光谱学等技术对单分子不同维度性质进行表征的进展,并着重介绍我国学者为推动单分子科学研究领域发展所作出的巨大贡献;最后,归纳并展望未来单分子科学领域发展所面临的机遇与挑战.     

利用氢键构筑超分子纳米结构

合成了一个核中心含有6个氮的diquinoxalino(2,3-2′,3′-a,c)- phenazine(DQP)分子, 并在大气条件下用扫描隧道显微镜(STM)研究了它在高定向裂解石墨(HOPG)表面的吸附和组装行为. 利用1,14-十四二酸作为桥成功构筑了二维有序的超分子纳米结构. 结果表明, 利用分子与分子之间的氢键可以来构筑与调控超分子纳米结构.     

二阶非线性光学系数与共轭分子链长的关系

有机共轭分子由于其非定域的π电子体系常呈现大的非线性光学响应。共轭链长是影响其非线性光学系数的重要因素。 本文用量子化学方法研究了共轭链长对一系列有机分子二阶非线性光学系数的影响,所选的分子为:NEPEA—nn'(n+n'=0,1,2)和NPEPA—m(m=1,2,3),其化学结构如图1所示。在这2个系列中把苯环的贡献看作2个乙烯π键,则在胺基和硝基之间的π键数N_π从2变化到7。     

类脂双层传感器和生物分子电子学

从本世纪60年代初起人们对类脂双层进行了广泛的研究。目前,平面的双层类脂膜(缩写为BLM)与球状的类脂双层即脂质体一起在经过适当修饰后已是生物膜的最佳模型。近来,微电子学的进展和人们对包括BLM在内的超薄有机膜的兴趣已导致生物传感器的发展,从而在化学、电子学以及生物学等学科的交叉处产生了一个新的研究领域:生物分子电子学。这个激动人心的新科技领域是发展新的半导体后电子技术即其长期目标是分子计算机的分子电子学的一部分。当前的微电子学与未来的分子电子学之间的分界线为一微米。在一微米以下,经典的微电子学规律不再成立而量子力学的规律开始起作用。微电子学以半导体薄片为基础,而新型的分子电子学将以分子和原子本身的能力为基础。在分子电子学里有两个主要方向:(1)以分子和原子的性质为基础的分子电子学和(2)应用量子效应的纳电子学。人们预期这些新的领域将发展出比目前PC计算机线路要快10万倍的分子电子线路,在分子电子线路里,分子的信息加工能力将通过电子及其结构的变化来实现。在生物体里,蛋白酶的构     

激光相干合成分子的局域化振动

选键反应是激光化学多年来研究的主题之一,局域模振动激发的振动中介反应和化学反应通道的激光相干控制分别代表了该领域的两个主要方面,其中局域化振动(局域模激发)对选键反应的影响已在HOD分子的光解与双分子反应实验中得到了证实.分子低能量的本征振动为简正振动,在高激发态由于振动的非谐性使分子出现局域化本     

氮笼N12分子的量子化学研究

近来,人们在越来越多地进行碳笼烯的理论研究的同时,开始预测是否有同样几何结构的氮笼,1980年Volger在实验上就得到γ=380nm的N_6分子,许多理论研究已经涉及到氮笼分子,其中Bliznyuk等人在HF水平下计算了I_h对称性下的N_(20)分子的几何结构,指出N_(20)是一种子metastable分子,在N_(20)分子中的每摩尔N原子能量比10个N_2分子中的每摩尔N原子能量多出2.09×10~5J/mol,认为如果能合成出N_(20)分子,它将是一种潜在的高能量密度材料。在Leininger等人的文章中,比较了N_8的3种异构体与N_(20)和另外一类高能量密度材料O_n的分解能,指出在MP2水平下N_8分解为N_2时的分解能(每摩尔原子)比O_n分解为O_2的分解能高出2～3倍,说明N_8也是一种潜在的高能量密度材料,同时也指出由于N_8(O_h)的高势能,合成它采用普通的化学方法是行不通的,或许可以采用光化学反应,如由开链的D_(2d)对称性的N_8分子在光作用下进行[2 2]环加成反应得到。     

有机荧光分子检测环境中金属离子的研究进展

随着污染物的排放日益增多,环境问题备受关注.金属离子作为重要的污染来源之一,对人们生活造成了极大的影响,并可能引发各种疾病.因此,快速灵敏地检测环境中的金属离子尤为重要.含有各种检测基团的有机染料通过表观颜色和荧光的变化,实现了对金属离子特异、灵敏的检测,表现出巨大的潜力.本文基于有机荧光分子的特殊光物理性质与共轭结构,综述了近年来有机金属离子探针常用的检测机理.所涉及的检测机理主要有光诱导电子转移(photoinduced electron transfer, PET)机理、分子内电荷转移(intramolecular charge transfer, ICT)机理、荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)机理、跨键能量转移(through-bond energy transfer,TBET)机理、分子的聚集-解聚以及π共轭结构重排.此外,还对金属离子与探针之间的相互作用,以及探针的基本设计思路进行详细的讨论,并在目前研究的基础上对其发展前景进行展望.     

带帽碳纳米管分子开关

利用非平衡格林函数和第一性密度泛函理论, 研究了一维带帽碳纳米管分子开关器件的电子输运特性. 结果显示, 仅需要改变两管间距0.2 nm, 器件的透射谱就变化约两个数量级. 并且, 两管的构象对器件电子输运性质的影响非常小, 从而提高了器件作为分子开关应用的稳定性.     

利用扫描隧道显微镜研究单分子的最新进展

介绍了近年来单分子科学的最新研究进展和单分子研究的主要方法与技术手段，特别是利用扫描隧道显微镜进行的单分子研究工作。通过对在单分子尺度下若干特殊的物理现象和效应的讨论，说明单分子器件在未来科技中的巨大潜力，以及单分子研究对物理学发展所提供的机遇和挑战。