核酸碱基(胞嘧啶)水合作用的蒙特卡罗模拟

生物大分子常处于极性溶剂(水)的环境中,因此生物大分子构型的稳定及其生理功能的正常发挥与溶剂效应密切有关.本文根据估算玻尔兹曼统计平均的蒙特卡罗方法的理论,对核酸硷基的水合作用进行统计热力学的超分子连续统(SuPermolecule-Continuum)的蒙特卡罗模拟处理,计算由于溶剂效应而产生的热焓(H)、亥姆兹自由能(A)以及熵(S)的变化.     

丙烯醛光谱溶剂效应的显溶剂模型和分子动力学模拟

引入永久偶极弹簧能的概念和对溶剂分子构象进行精确考虑, 采用离散永久电荷和诱导偶极表示溶剂分子电荷分布, 推导得到显溶剂模型的平衡态和非平衡态静电溶剂化能的表达式. 将溶剂环境作为点电荷分布的外场代入溶质自洽场计算, 以考虑溶剂化过程中溶质电子波函数变化引起的溶质自身能量的改变. 推导得到了计算光谱移动的表达式, 并应用到溶液中的光吸收和发射过程. 根据新理论, 对ASEP/MD程序进行修改, 并应用于计算水分子平衡溶剂化能和丙烯醛的光谱移动.     

类杂芪分子一阶超极化率与Gibbs自由能、基态重组能之间的非线性相关特性

通过光谱分析，从类杂芪分子的基态到第一电子激发态的紫外－可见吸收光谱中，得到了类杂芪分子在溶剂中的基态和第一电子激发态间的Ｇｉｂｂｓ自由能差和基态重组能，通过相关分析，发现在所研究的溶剂中，类杂芪的分子一阶超极化率和Ｇｉｂｂｓ自由能、基态重组能之间具有非线性相关特性，进一步分析发现不同类杂芪分子在同一种溶剂中的分子一阶超极化率不仅和相邻碳碳单双键的平均键长变化（ＢＬＡ）之间具有非线性相关特性，而且     

类杂芪分子一阶超极化率与Gibbs自由能、基态重组能之间的非线性相关特性

通过光谱分析,从类杂芪分子的基态到第一电子激发态的紫外-可见吸收光谱中,得到了类杂芪分子在溶剂中的基态和第一电子激发态间的Gibbs自由能差和基态重组能.通过相关分析,发现在所研究的溶剂中,类杂芪的分子一阶超极化率和Gibbs自由能、基态重组能之间具有非线性相关特性.进一步分析发现不同类杂芪分子在同一种溶剂中的分子一阶超极化率不仅和相邻碳碳单双键的平均键长变化(BLA)之间具有非线性相关特性,而且和Gibbs自由能、基态重组能之间也具有非线性相关特性.结果证明了类杂芪分子的分子一阶超极化率是一个具有热力学特征的物理量.     

CO_2/H_2O绿色溶剂体系的特性及对催化加氢反应的作用

H2O与超临界CO2(scCO2)作为绿色溶剂取代传统挥发性有机溶剂在催化反应中的应用研究取得了较大的进展.本文主要介绍CO2/H2O绿色溶剂体系的特性及其在催化加氢反应中的作用,从体系的特性及H2O分子、CO2分子与反应物分子、中间产物、产物分子间的相互作用,阐述CO2/H2O体系对催化加氢反应速率、产物选择性的影响及促进作用.     

有机化合物的溶解度与分子极性的关系

溶解现象是溶质与溶剂分子间的相互作用。两种物质的相互溶解度的大小,主要决定于同种分子和异种分子之间引力的差别。而分子间引力的大小与很多因素(如分子的极性、极化度、分子间生成氢键的情况、分子络合物形成的可能性等等)有关。因此,影响溶解度的因素是多方面的。     

具有抗艾滋病毒活性的多肽T22([T2,12yr,L7 ys]-Polyphemusin Ⅱ )骨架构象模拟

用势能平滑搜索方法,在平滑修饰的势能面上对具有抗艾滋病毒HTV-1活性的肽T22([T5,12yr,T7yr]-Polyphemusin Ⅱ )骨架结构进行了全程搜索,得到该分子骨架结构在修饰势能面上的分子构象全集.用多构象优化方法,选择较适用于肽OPLS力场,采用GB/SA水溶剂模型,优化上述构象集,得到T22骨架结构在水溶液中优势构象集.结果表明势能平滑搜索与多构象优化相结合的构象分析方法是解决含有环结构的柔性分子构象分析中多重最小问题的有效方法.     

苝醌分子内质子传递过程中的偶极矩变化

用半经验量子化学方法AM 1对各种状态的醌 (PQ)分子内质子传递过程的偶极矩做了计算 .发现除PQ负离子 (PQ-)的偶极矩存在极小值外 ,其余状态均为极大值 ,而且除基态PQ外 ,其他状态的偶极矩变化都相当大 .这为解释PQ分子内质子传递过程的溶剂作用奠定了理论基础 .     

具有抗艾滋病毒活性的多肽T22([T5,12yr,L7yr]-PolyphemusinⅡ)骨架构象模拟

用势能平滑搜索方法，在平滑修饰的势能面上对具有抗艾滋病毒HIV－1活性的肽T22（[Tyr^5,12,Tyr^7]-PolyphemusinⅡ）骨架结构进行了全程搜索，得到了该分子骨加结构在修饰势能面上的分子构象全集。用多构象优化方法，选择较适用于肽OPLS力场，采用GB／SA水溶剂模型，优化上述构象集，得到T22骨架结构在水溶液中优势构象集。结果表明势能平滑搜索与多构象优化相结合的构象分析方法是解决含有环结构的柔性分子构象分析中多重最小问题的有效方法。     

一种估算溶质氢键给体酸度的方法

氢键给体酸度a~H是线性溶剂化能相关(LSER)理论中一种重要的参数,用来度量化合物给出氢键的能力.它既可用实验方法直接测定,也可通过一定的方法估算得到,然而随着化合物的种类增多,结构复杂化,测定既费时又存在着困难.本文根据线性溶剂化能相关理论建立一种新的估算方法.线性溶剂化能相关(LSER)理论认为,溶质在两相溶剂间的分配(以分配系数的对数值1gK来表示)被考虑为三方面的贡献:(1)反映溶质分子在溶剂中挤出一个可以容纳自己的空穴所需要能量的窝穴项,以溶质的分子体积V(摩尔体积V或Vanderwaals摩尔体积V_i)表征;(2)     

具有抗艾滋病毒活性的多肽T22([T_(yr)~(5,12),L_(ys)~7]-Polyphemusin Ⅱ)骨架构象模拟

用势能平滑搜索方法，在平滑修饰的势能面上对具有抗艾滋病毒ＨＩＶ－ｌ活性的肽Ｔ２２（［Ｔ５，１２yr,Ｌ７yr］－ＰｏｌｙＰｈｅｍｕｓｉｎ Ⅱ）骨架结构进行了全程搜索，得到该分子骨架结构在修饰势能面上的分子构象全集．用多构象优化方法，选择较适用于肽ＯＰＬＳ力场，采用ＧＢ／ＳＡ水溶剂模型，优化上述构象集，得到Ｔ２２骨架结构在水溶液中优势构象集．结果表明势能平滑搜索与多构象优化相结合的构象分析方法是解决含有环结构的柔性分子构象分析中多重最小问题的有效方法．     

苝醌分子内质子传递过程中的偶极矩变化

用半经验量子化学方法AM 1对各种状态的醌 (PQ)分子内质子传递过程的偶极矩做了计算 .发现除PQ负离子 (PQ^-)的偶极矩存在极小值外 ,其余状态均为极大值 ,而且除基态PQ外 ,其他状态的偶极矩变化都相当大 .这为解释PQ分子内质子传递过程的溶剂作用奠定了理论基础.     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物在选择性溶剂中胶束现象的研究

嵌段共聚物分子存在分子内相分离。如分子处于选择性溶剂中,不溶解的嵌段会收缩、聚集形成胶束。目前研究者对这种类型的胶束现象的兴趣集中在研究临界胶束浓度CMC和临界胶束温度CMT,胶束内聚集的共聚物分子数目N_m,胶束尺寸及建立理论模型等     

分子内电子转移溶剂重组能计算的一种新方法

根据电磁理论和球孔穴近似，通过解在边界条件限制下的电势方程，得到非平衡和平衡溶剂化条件下体系的Gibbs自由能。在处理非平衡溶剂化问题时，考虑到溶剂分子取向极化对电子转移的慢响应，将平衡溶剂化取向极化产生的面电荷作为非平衡条件下的固定电荷处理，从而得到溶剂重组能的解析表达式。将这种新方法运用到一些电子转移体系，NO^ /NO,NO2^ /NO2,NO2^ /NO,获得了这些络合物中电子转移的溶剂重组能。     

聚壬酰胺-苯酚-乙酸体系的粘度行为

柔性链高分子特性粘数[η]的温度、溶剂、分子量依赖性,目前以 Flory-Fox 理论与实验事实最相符合,即[η]=φ(■~(3/2))/Mx~3=K_θM~(1/2)x~3,式中■是在没有链段间和链段与溶剂分子间的相互作用时高分子链的均方末端距,M 是分子量,x 是溶胀因子,依赖于温度、溶剂和分子量。当链段间无远程相互作用时 x=1,φ是一个普适常数,K_θ对给定高分子是一个常数。但是 Flory-Fox 理论对聚酰胺溶液的粘度行为是否也适用,有两点理由可以置疑:(1)聚酰胺分子链的聚合度比较小,在10~2的数量级,(2)由于酰胺键的氢键作用,分子链的柔性可能比较差,因此与一般的无规线团高分子溶液的粘度行为很可能有所不同。由于聚酰胺溶剂的选择比较困难,溶液性质的研究做得很少。Liquori,Mele 曾研究过聚酰     

C_(60)固体的hcp相和其立方相的取向相变

在一般分子固体中,除了研究分子所占据的空间位置以外,还要研究分子的取向,进而研究分子在晶体场中的形变或分子内部各原子的相互作用以及各个分子之间的相互作用.由于C_(60)分子是由20个六元环和12个五元环组成的一个具有Ih对称性的平截20面体,不是球对称,所以C_(60)分子在晶体中的取向也就成为十分重要的问题.X射线衍射已经证实不含溶剂     

异类分子间电子转移过程内重组能的研究

电子转移反应与许多化学及生物体系的重要过程有关,是近年来非常活跃的研究领域.按照Marcus理论,电子转移速率可以由Fermi的Golden规则表示如下:式中V是电子耦合矩阵元,△G~0是电子转移反应的标准自由能,λ是反应的总重组能.λ=λ_v λ_s,内部重组能λ_v、来源于反应体系内部的振动及弛豫的贡献,溶剂重组能λ_s来源于溶剂分子在电子转移前后的极化和重新取向.电子耦合矩阵元V可通过量子化学计算得到;内重组能和溶剂重组能通常由电子转移速率k,驱动力-△G~0的测定值拟合得到,但得到的并非唯一解,还需参考其他结果来加以判断.Gould等人研究了D为简单的芳烃化合物,A为9,10二氰基蒽(DCA)时D~ A→D A的复合电子转移过程,表明用相同的实验数据拟合可得到不同的λ_v值.Clos等人在研究分子内电子转移速率时也曾指出,对不同分子体系采用相同的内重组能是值得怀疑的,但由于缺乏直接测定λ_v的有效手段,他们在若干不同体系中仍采用相同的λ_v值.由此可见,用量子化学方法研究重组能具有重要的意义.     

水与吡哆醛的荧光反应机理的研究

溶剂四氢呋喃中存在的微量水能够与吡哆醛分子产生某种特殊的相互作用。从荧光光谱上看,随着四氢呋喃溶剂中含水量的增加,吡哆醛的荧光光谱上逐渐隆起一个新的荧光峰。另外我们还注意到,少量的甲醇与吡哆醛也存在类似的相互作用,在荧光光谱上有其相应的峰。不过水与吡哆醛的作用比起甲醇与吡哆醛的作用要大得多。 目前,越来越多的人认为,多数有机分子之间可以存在着一种称为电荷转移的相互作     

激基复合物的溶剂效应

分子受光激发以后,变成激发态的分子,在回到基态之前,可以与相同的基态分子相互作用,形成激基缔合物(Excimer),也可以与不同的基态分子相互作用形成激基复合物(Exciplex)。由于在光化反应和光电导过程中,激基复合物常常成为中间产物,因而受到人们的重视。weller提出形成激基复合物伴随有电子的转移,因此随着溶剂极性的增强,有离子形     

香豆素衍生物无辐射跃迁量子产率的溶剂效应

香豆素衍生物(Coumarin derivative)是一类重要的“蓝-绿”区激光染料。这类衍生物分子的光物理特性对周围微观化学环境十分敏感,近年来作为荧光探剂已广泛用于化学和生物学研究领域。香豆素衍生物分子的光物理特性研究已有许多报道。Jones等研究了在7位上有不同胺基取代物的香豆素衍生物分子荧光寿命和量子效率的溶剂效应,提出了一个分子无辐射跃迁衰变模型,即这类分子的强荧光发射的平面型分子内电荷转移激发态(ICT)可