有机化学品分子片段定量结构与致癌活性研究

以分子连接性能和微扰分子轨道指数作结构、能量参数，从分析ＤＮＡ链互补碱基对２癌有机物分子片段发生共价交联的构效角度出发，首次得出产生碱基移码或置换型化学致癌的主要过程是化学品分子片段中活性原子与ＤＮＡ互补碱基对间氢键的共价结合，显示致癌性的充分必要条件是碱基Ｇ≡Ｃ间两个氢键与致癌片的特异交联。     

非共价相互作用对中心手性的影响及中心手性的定义

建立在van't Hoff碳正四面体构型学说基础上的中心手性的概念未涉及非共价相互作用对分子中心手性的影响.可以想像,当某原子连有两个相同的原子或基团(如氢原子)时,可因非共价相互作用(如分子内氢键)的存在(如只与其中的一个氢原子形成氢键)成为不等性原子或基团.考虑到非共价相互作用对分子中心手性可能产生的影响,中心手性的概念似应为:一个原子(如C,N)的四支键分别指向四面体的各顶点,并分别键连四个不等性原子或基团(包括孤电子对)时,则该原子是手性的.     

水溶液中的环状DNA超螺旋空间构象

质粒DNA水溶液的喇曼光谱研究表明,854和1-083-cm-1特征峰反映了DNA主链骨架三级结构的振动状态;表征脱氧核糖中C-C伸缩振动的969-cm-1峰,其相对强度值介于线性DNA在水溶液和在纤维状态下所得数值之间(0.46＜0.83＜1.10);DNA中胸腺嘧啶的堆积反应活性增加,A-T间氢键能减弱.这些参数是辨认环状DNA分子三级结构的有效依据.     

生命的旋律——“DNA音乐”

细胞是生命的基本单位。任何生物的细胞核中,都含有一套由遗传物质去氧核糖核酸(DNA)组成的染色体。分子生物学家已经探明,染色体是由两条 DNA 长链缠绕而成的双螺旋结构。DNA 含有4种类型的碱基,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。每条 DNA 长链上的腺嘌呤和胸嘧啶配对互补,而鸟嘌呤则和胞嘧啶配对互补。互补的碱基间以氢键联结,成为两条 DNA 长链间的纽带。DNA 上的碱基排列,就是生命世界最奥妙的“遗传密码”。每3个碱基决定一种氨基酸。一段去氧核糖核酸链,能够决定一组氨基酸排列顺序。按这个顺序合成的氨基酸长链,就是支配生物某一性状表现的一种蛋白质分子。所以遗传决定性状,说到底就是碱基排列顺序     

关于核酸分子的电子结构

1.由量子力学计算证明,由氢键相连的孤对嘌呤—嘧啶可以形成电荷迁移络合物,但强度很差,基态和激发态都是独态,没有非成对电子,络合物呈反磁性。 2.证明在脱氧核糖核酸分子中,大量有序排列的碱基对之间的集体作用是产生非成对电子自旋的原因。局部或整个DNA分子形成正负电荷有序交错的双螺旋链。得到的结果能初步解释与非成对电子有关的实验事实。     

精氨酸侧链与生物小分子间离子氢键强度的快速计算

提出了1种快速模拟生物分子间离子氢键作用的新方法,并将该方法用于计算模拟带有1个正电荷的精氨酸侧链与甘氨酸二肽分子、碱基尿嘧啶分子、碱基胸腺嘧啶分子等中性分子间的N—H…O=C离子氢键相互作用.计算结果表明:新方法可以快速计算带电精氨酸侧链分子和甘氨酸二肽分子、碱基尿嘧啶分子、碱基胸腺嘧啶分子间形成的N—H…O=C离子氢键的平衡氢键键长和分子间相互作用能;得到的平衡氢键键长与从头计算MP2/6-31+G(d,p)方法得到的平衡氢键键长的绝对偏差均小于0.005nm;分子间相互作用能与从头计算MP2.5/CBS方法得到的分子间相互作用能的绝对误差均小于8.2kJ/mol,相对偏差均小于5.5%;在同等计算条件下,新方法的计算效率比从头计算方法快数千倍以上.这些结果表明新方法准确快捷,在生物大分子体系的分子模拟领域有潜在应用价值.     

新型羧基卟啉铁（Ⅲ）、锌（Ⅱ）配合物的合成及其超分子自组装

设计合成光合作用光化学反应中心的模拟体系,研究其光诱导电子转移机理,对于光合作用的原初过程包括能量传递和电荷分离过程的了解,具有重要意义．报道了以共价键相连的二元化合物模拟光合作用光化学反应中心的研究,包括以柔韧链相连的双卟啉［１］、卟啉－酞菁二元化合物［３］、卟啉－醌二元化合物［３］等．光合作用光化学反应中心各成分并不是通过共价键方式而是以非共价弱相互作用结合的事实,引起人们的关注,以氢键、配位键、芳环堆积作用和疏水作用等非共价弱相互作用组装的二元化合物体系模拟光合作用光化学反应中心的研究陆续…     

天然氨基酸中氢键的量子化学研究

用从头计算法优化了20种天然氨基酸正、负、偶极离子.计算结果表明,α-NH2上的氮原子可以和羧基氧原子形成氢键,通过N1-H2…O3氢键的生成,原子N1、H3、O4、C4、C5形成了五元环.从正离子、负离子到偶极离子,氢键强度逐渐减小.侧链原子对氢键也有影响:正离子的侧链除苏氨酸和丝氨酸外,其它氨基酸不对氢键构成影响;负离子氢键受侧链的影响较大;而偶极离子中氢键基本不受侧链的影响.     

DNA中的化学键

作为重要的遗传物质,DNA为双螺旋结构,组成双螺旋的两条链由嘌呤和嘧啶通过氢键配对联系.讨论了氢键在遗传过程中的重要性,提出了电子在空间中的分布决定了遗传物质一切活动的假设,在此基础上,对一些具体问题进行了解释.     

取代基上官能团位置对苄基壳聚糖衍生物液晶性的影响

合成了4种N-苄基化壳聚糖衍生物,即N-(2-羟基苄基)壳聚糖、N-(3-羟基苄基)壳聚糖、N-(4-羟基苄基)壳聚糖和N-(3-甲氧基-4-羟基苄基)壳聚糖(分别简写为NOCS、NMCS、NPCS和NMPCS),它们的取代基上官能团的数目和位置不同.N-取代度相近,分别为0.72,0.62,0.71和0.68.衍生物溶解在甲酸溶液中均呈现胆甾型溶致液晶相.用偏光显微镜法和折射率法测得各衍生物的液晶临界浓度w分别为28%,37%,24%和27%,均比纯壳聚糖的12%有很大提高,因为取代基的引入破坏了壳聚糖分子内与分子间非常强烈的氢键作用.通过分子模拟,对4种壳聚糖衍生物分别从分子内氢键作用与分子间氢键作用两个方面进行了比较.在分子内氢键方面,NOCS较强,NMCS、NPCS和NMPCS均较弱.在分子间氢键方面,NOCS较弱,NMCS居中,NPCS与NMPCS较强.将分子内或分子间氢键作用与临界浓度相联系,可见分子内氢键强(如NOCS)或者分子间氢键强(如NPCS,NMPCS),都显著地提高了分子链的刚性,分子链的排列与取向更加规整,因而降低了壳聚糖衍生物的液晶临界浓度,这两个因素只要具备一个即可.若两者都不强(如NMCS),则分子链的刚性较小,临界浓度明显较高(37%).对于该体系,氢键的强弱对液晶临界浓度有着决定性的影响.     

黄曲霉素和N-亚硝基化合物借诱发DNA互补碱对交联而启动癌变

致癌机理的双区理论发现,绝大多数环境中的致癌剂,均通过引起DNA股间互补碱对的共价交联而启动细胞的癌变.DNA碱稀释过滤法证明:致癌物中的霉菌毒素即黄曲霉素G 1 ,N-亚硝基化合物中的亚硝基二乙胺,二丁胺,吗啉和四氢吡咯、偶氮染料中的4-二甲氨基偶氮苯和含氮杂环化合物中的喹啉,均剂量相关地引起DNA股间交联.而相应类型的非致癌剂黄曲霉素B 2 、亚硝基二苯胺、4'-溴-4-二甲氨基偶氮苯和异喹啉,均不能引起此种交联.用DNA交联24h修复实验,首次提出测定DNA股间交联中、互补碱对交联比率的方法.证明:DNA非互补碱对交联被完全修复,但互补碱对间的交联则难以修复,而互补碱对交联的比率与其致癌强度相关.致突变谱数据证明:突变即点突变和移码变异都是由交联的互补碱对所指导.因此,双区理论是化学、内源物和物理致癌作用的合理机理.     

Ⅱc=o→σ*s型S…O=C非共价弱作用支持的类环肽的自组装研究

通过一个类环肽的晶体结构研究表明,沿着晶体b,c面,这个类环肽通过分子间N-H…O=C氢键和C-H…O=C氢键组装成了β-折叠片式结构;沿着晶体a轴,分子以交错对插方式进行堆积,其中πc=o→σ*s型S…O=C非共价弱作用扮演了重要的角色.     

Πc=o→σs^型S…O=C非共价弱作用支持的类环肽的自组装研究

通过一个类环肽的晶体结构研究表明,沿着晶体b,c面,这个类环肽通过分子间N-H…O=C氢键和C-H…O=C氢键组装成了β-折叠片式结构;沿着晶体a轴,分子以交错对插方式进行堆积,其中πc=o→sσ＊型S…O=C非共价弱作用扮演了重要的角色.     

Co(Ⅱ)配位超分子的水热合成、晶体结构及光物理性能

采用水热方法合成了1个Co（Ⅱ）配合物[Co（p-Cl-C6H4COO）2（phen）（H2O）2].通过单晶X-射线衍射确定了该化合物的分子结构.结构分析表明,该配合物是由分子间氢键将分子连接成一维氢键链,相邻的一维链间通过π-π堆积作用将1D链伸延成2D结构.采用表面光电压光谱（SPS）及场诱导表面光电压光谱（FISPS）技术研究了配合物的表面光伏性能.结果表明配合物在300-600 nm范围内呈现出正的表面光伏响应.同时对该化合物的UV-VIS-NIR和IR光谱进行了测定和分析指认.     

两个Co(Ⅱ)配位超分子的合成、晶体结构及光谱

采用溶剂热合成方法,得到了2种Co（Ⅱ）的配位超分子化合物[Co（phen）2（L）]NO3·4H2O[L=CH3COO（1）和NH2COO（2）].它们的结构由X-射线单晶衍射确定.两个化合物都是由[Co（phen）2（L）]^2＋,NO3^-和H2O通过氢键自组装而成的,结构的主要特征是阴离子和结晶水分子形成了无限的1D氢键链（1）和2D氢键层（2）,链与链和层与层之间在C—H…O、O—H…O及N—H…O型氢键作用下与阳离子相互连接,形成了具有网状结构的三维超分子化合物.此外,讨论了2种化合物的光物理性质.     

其它

<正> T细胞抗原受体(TCR)是由可变的α和β链组成的异二聚体,α和β链与稳定的单链复合物CD3非共价结合,TCRα和β链的基因译成的密码是经过再排列的,并在个体发育时表达。在胸腺微环境内,TCR遗传正常,最近证实在先天性无胸腺裸鼠,也发现TCR表达。 TCR的功能是胸腺内可变的α和β链选择定型的。在无胸腺鼠只有少数V_β链被利用。这种限制的异原性是DNAβ链重排列的限制型和对不同V_β亚区的单克隆抗体可变染色型所证明。此外,无胸腺鼠的T细胞对各种抗原的反应功能分析表明,与缺乏无性     

表面活性剂对蒙脱石吸附鲱鱼精DNA的影响

选取具有代表性的阴离子、非离子、阳离子3种类型表面活性剂改性蒙脱石与DNA作用,探讨蒙脱石和表面活性剂耦合作用对DNA的吸附特征。实验表明,蒙脱石吸附DNA主要发生在矿物表面,DNA不能通过插层作用进入蒙脱石层间。经阳离子表面活性剂CTABr改性的蒙脱石与DNA作用符合Langmuir模型,CTABr从蒙脱石层间域解吸后与DNA形成复合体。阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂Span60改性蒙脱石以及未改性蒙脱石的DNA吸附模型符合Freundlich等温吸附模型,阴离子和非离子表面活性剂对DNA吸附主要通过降低矿物表面张力与DNA作用,DNA在蒙脱石表面的吸附不是均一单层吸附,主要通过配位交换和氢键作用。研究表明表面活性剂对蒙脱石吸附DNA的影响主要是通过插层和表面吸附后改变蒙脱石层间电性和降低矿物表界面张力进行调控。     

阻尼作用下双阱势氢键链中的包络暗孤子

利用多重尺度法,研究了弱阻尼作用下带有对称双阱势的氢键链中的波动行为,发现在０（ε）级阻尼作用下,原来在布里渊区中心和边界处的非传播孤子变为以群速度为λ传播的孤子,且其格波幅度和群速度都会随时间发生变化.同时由晶格动力学方程出发导出了耗散型的非线性Schrdinger方程,并对方程进行解析求解,结果表明：在０（ε）级阻尼作用下,对称双阱势氢键链中存在一种传播的包络暗孤子解.     

煤大分子在有机溶剂中的溶解溶胀行为及其交联本性

采用溶剂抽提与溶胀法研究了煤－煤及煤－溶剂间非共价键力对煤大分子溶胀行为的影响。煤在非极性溶剂中的溶胀行为反映了煤－煤分子间作用力的大小,煤在碳含量８１％￣８３％范围内有最小的分子间作用力,溶胀率最大。煤在极性溶剂中的溶胀行为由煤－溶剂间作用强弱决定,其溶胀率随碳含量增加而减小。煤大分子交联键性质包括共价与非共价交联两部分的贡献。共价交联存在于结构单元之间,非共价交联主要存在于片断之间,部分存在于     

密度泛函算法中基组效应对SiOSi链节的结构、能量和非共价键作用的影响(英文)

以二硅氧烷(H3SiOSiH3)为聚硅氧烷中SiOSi骨架的模型分子,以它与水分子形成1∶1氢键复合物作为SiOSi骨架参与非共价相互作用的模型分子,对二重裂分基组6-31G和三重裂分基组6-311G与不同极化函数和弥散函数组合下对二硅氧烷的几何结构、SiOSi线性化能垒及其非键相互作用的预测能力进行了测评.以B3LYP算法来测试基组效应对几何结构和SiOSi线性化能垒的影响,以PBE1PBE算法来考查基组对非共价相互作用的影响.结果表明:1)二硅氧烷的几何结构与线性化能垒对角动量的依赖性较强,至少要使用(3df,p)以上的角动量才会达到收敛;2)二硅氧烷的非共价相互作用同样也要使用(3df,p)以上的角动量才会达到收敛,同时需要包含零点校正能才能得到合理的结合能,但基组叠加效应对结合能的影响则可忽略.