多肽链二级结构的氢键定义及氨基酸残基间的氢键分布

蛋白质的生物功能往往决定于它的三维结构，而二级结构是蛋白质的氨基酸顺序和三维构象之间的桥梁，决定了蛋白质折迭的框架，氢键是稳定二级结构的主要作用力。通过Kab—sch—Sander的二级结构的氢键定义，由氢键识别模式对二级结构及其氨基酸残基问的氢键作了统计分析，发现二级结构中的氨基酸残基的丰度与其提供氢键的能力没有统计关联，但氨基酸残基(除ser外)的CO基团形成氢键的能力越强，其NH基团形成氢键的能力越弱，反之亦然I同时给出了各种残基对在*螺旋中形成氢键能力的比较。     

碱基与氨基酸二肽间的氢键相互作用

对于碱基-蛋白质之间的相互作用,氢键的形成及断裂起着重要的作用.选取7种氨基酸二肽和3种碱基,以它们之间形成单根氢键的体系为研究对象,在ab initioB3LYP/6-311++G(d,p)水平下进行结构优化,MP2/6-311++G(d,p)水平下进行能量的计算.同时应用ABEEMσπ/MM方法优化结构和计算能量.通过改变氢键相互作用区域的静电相互作用参数kH-bond和形成氢键的氢原子与其受体原子的孤对电子之间距离Rlp,H来拟合函数kH-bond(Rlp,H).用所得函数对选取的复合物进行结合能计算,其结果与ab initio方法所得的结果符合的很好.     

从头计算法研究分子间的氢键相互作用

首先概述了氢键的静电相互作用理论。然后以一个典型氢键体系──氢氰酸水的计算过程和结果为例，讨论了从头计算法（ａｂｉｎｉｔｏ）在研究分子间氢键方面的应用，以及此体系氢键相互作用的机理。     

环丁烷与氟化氢形成氢键络合物的从头算研究

用ab initio能量梯度法(HF/3-21G水平)优化了环丁烷、氟化氢及它们之间的1:1氢键络合物的平衡几何构型,发现这种络合物具有C_(2v)对称性,氰化氢分子中氢原子与环丁烷四元环一边的中点形成氢键,并相距2.199(?).HF/3-21G给出该络合物的稳定化能为7.1kJ/mol,属于较弱的氢键。此外,从能量分解所得的各能量分量看,该络合物的稳定化能主要来自于静电作用和电荷迁移作用。     

量子化学从头计算法计算石墨微晶中碳原子的净电荷

采用从头计算法在RHF/STO-3G水平上对石墨微晶中不同位置碳原子的净电荷进行量化计算;研究碳原子的净电荷与炭材料的微观结构变化规律;根据石墨的结构与成键特征,将石墨表面的碳原子分为边缘碳原子与基平面碳原子.研究结果表明：在单碳层及含多层碳的石墨微晶中,不同位置碳原子的净电荷数差别较大;基平面碳原子的电子云密度较小,均带部分正电荷;部分边缘碳原子的电子云密度较大,净电荷为负.随着平行于碳层的微晶尺寸La及垂直于碳层的微晶尺寸Lc的增大,边缘碳原子中电子云密度最大的碳原子所带的负电荷增加.     

应用ABEEM/MM模型研究异亮氨酸与水的氢键作用

应用ABEEM/MM模型构建了异亮氨酸(Isoleucine)-水相互作用的势能函数,并将其运用到异亮氨酸与水组成的二聚体的研究中.在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,首先研究了异亮氨酸单体的几何构型,结果表明最稳定的构型是异亮氨酸的顺式结构,并用ABEEM/MM模型对其进行优化和电荷分布分析;其次研究了异亮氨酸与1个水的相互作用,通过分析氢键作用区域得到4种稳定构象,用ABEEM/MM和从头算方法计算稳定二聚体的结合能.数据表明,ABEEM/MM模型与从头算方法得到的结果有很好的一致性.     

二元过渡金属团簇V-Co化学键的量化研究

用量子化学从头算方法对过渡金属原子二聚体V2、Co2，双金属VCo及其二聚体（VCo）2的各种组态及化学键，在HF／Lanl2DZ水平进行了研究，并用MP2作了电子相关能校正。计算结果表明：V2的五种可能电子组态中，3∑g态最稳定，Co2则是5重态更稳定。VCo金属对中，V与Co的前线轨道相似，均为sd^3杂化，可形成1～7重态的电子组态，其中单态、七重态较稳定。比较（VCo）2二聚体的12种异构体的几何构型与化学键，发现直线、折线型结构中有强弱交替的定域键，而菱形结构的（VCo)2则是正常的金属键。     

α-氨基酸热分解环氧中间产物的从头算研究

用量子化学从头算方法在RHF／6-2lG水平上对四种氨基酸失去NH3以后的分子碎片进行了全优化计算，得到了四种氨基酸各自的环氧中间产物的几何构型．对计算所得的各环氧中间产物进行了振动分析，均无虚频，表明环氧中间产物的构型不是鞍点过渡态结构，而是稳定点结构，证明了文献[1]关于环氧中间产物的推断是正确的．     

氢的键型研究进展

总结了近二十年来合成化学和结构化学的成果,综述了氢原子在不同化合物中可以形成的十一种成键形式,其中七种型式是近年发现的新键型。     

聚苯硫醚交联反应机理的量子化学计算研究

用量子化学从头计算方法,利用静态理论对聚苯硫醚（ＰＰＳ）的交联机理进行了研究,通过对ＰＰＳ分子模型和可能产生的自由基模型的量子化学计算,探讨了ＰＰＳ的热交联反应趋势和交联结构,证实了氧在交联中所起的重要作用。     

小螺桨烷的量子化学计算

在微机 DUAL-68000-83/80上改编并调试通过了半经验分子轨道程序 MNDO 及从头算 MQM81和 ABHF 程序.对〔1.1.1〕螺桨烷、〔2.1.1〕螺桨烷、〔2.2.1〕螺浆烷和〔2.2.2〕螺桨烷进行了 Hellmann-Feynman 力的从头算分子轨道理论研究.     

用分子片轨道为基研究环二磷氮的化学键

用量子化学从头计算方法研究环二磷氮的模型化合物(H3PNH)2时发现，如果不在基组中加入磷的d函数，环二磷氮中的P—N竖键将破裂．为检验磷的d函数的作用，提出在分子环境中的分子片轨道的分析方法．先将(H3PNH)2分子分成4个分子片(两个PH3和两个NH)，分别计算在分子环境中的各个分子片轨道，再用分子片轨道为基组成整个分子轨道．在分子轨道中，含磷的d函数的分子片轨道的成分很少，剔除之后对优化的键长也影响不大．于是得出结论，磷的d函数只起极化函数的作用，而不是价轨道．     

草酰碘分子构型的量子化学研究

采用量子化学从头算的HF,MP2,QCISD方法和密度泛函中的B3LYP方法,在不同基组6-311G(d),6—311G(2df),6—311G(3df),6-311 G(3df)水平上对草酰碘中性分子(ICO)2作了构像分析．结果表明,在不同基组水平上,由MP2,QCISD,B3LYP方法均能得到草酰碘分子的交叉式构型和平面反式构型,与实验所得草酰卤化物的构型完全相符．     

乙醇醛-水聚集体的结构与振动光谱研究

借助量子化学计算方法,对最简单的糖分子-乙醇醛的稳定结构及振动光谱参数进行了研究.以分子结构敏感的振动生色团为结构探针,预测溶液中乙醇醛特征基团的振动参数,进而表征分子结构特性.研究表明,乙醇醛的羰基与水分子之间存在较强的氢键作用,C=O振动频率在水溶液环境下发生显著红移,且红移程度随着水分子的增加而增强.当氢键距离增大时,振动频率所受到的影响逐渐减小最终趋于稳定.借助光谱手段,在化学键水平上研究分子的稳定结构及其所处的微环境,为揭示分子结构特性、表征溶液中溶质-溶剂相互作用提供了一定的科学依据.