偶氮苯调控DNA解链的机理研究

采用半经典动力学模拟的方法研究了偶氮苯、2-甲基偶氮苯及2,6-二甲基偶氮苯3种分子的光致异构化反应,上述3种偶氮分子结构由反式变为顺式的时间顺序是偶氮苯<2-甲基偶氮苯<2,6-二甲基偶氮苯,说明光致异构化反应的活化能顺序是偶氮苯<2-甲基偶氮苯<2,6-二甲基偶氮苯.这就意味着2,6-二甲基偶氮苯发生光致异构化反应必须吸收足够高能量形成活化分子,从而克服过渡态能垒.较高的能量状态决定了分子在过渡态的热力学稳定性降低,因此反式的2,6.二甲基偶氮苯在过渡态更容易失活.形成顺式异构体.模拟结果解释了2,6.二甲基偶氮苯对DNA解链过程调控效率最高的实验现象.     

偶氮苯分子光致异构化的研究

偶氮苯类化合物分子在一定波长的光照射下会产生顺式反式的结构变化,利用东南大学分子逊实验室提出的薄膜实时演变分析技术和基于此技术所研制的系统对这一现象进行研究。我们发现甩膜法制备的异丁烯酸（２－对硝基偶氮苯）乙酯Ｐ１２薄膜在光照下的折射率的变化是由于偶氮苯分子的光致异构化造成的,用３６０ｎｍ光照使偶氮苯分子产生由反式到顺式的结构变化,再用４５０ｎｍ光照使偶氮苯分子产生由顺式到反式的结构变化。在薄膜实     

偶氮苯光开关在生物大分子中的应用

在相应结合策略的驱动下,偶氮苯以光开关分子的形式在各类生物大分子中得到了深度应用,特别是在多肽与蛋白质的结构与活性变化、核酸调控,以及脂类、多糖复合物的研究上具有独特价值.从近年来所报道的偶氮苯光开关设计出发对其在生物大分子中的应用做了分类综述,总结了偶氮苯光开关当前的发展现状.     

用分维理论研究B—DNA共聚物中氢键的解链温度

利用分形和分维理论研究ＤＮＡ的复制机理并计算Ｂ－ＤＮＡ共聚物中氢键的解链温度。所得结果与美国物理学家Ｐｒｏｈｏｆｓｋｙ用平均场自洽声子近似方法计算结果基本相符，并接近实验观测值。     

偶氮苯饱和吸收的光学双稳态的稳态理论研究

通过理论模拟,研究了稳态条件下,基于偶氮苯光致异构的饱和吸收效应的光学双稳态性质.首先计算了在饱和吸收条件下样品的透射率随入射光强的变化关系,然后计算在饱和吸收条件下光学双稳态过程.结果表明,在稳态条件下,基于偶氮苯的光致异构过程能够实现光学双稳态的开关过程,光学双稳态开关过程主要受以下3个因数影响:①样品的温度(用K参数表示),研究表明偶氮苯稳态条件下开关过程随K值的增大而明显增强;②反式偶氮苯分子的吸收截面σT,双稳态开关过程随σT的增加而增强;③顺式偶氮苯分子的吸收截面σC,开关过程随σC的增加而减弱.     

偶氮苯聚合物的光致各向异性光栅与表面光栅

研究了偶氮苯聚合物的光致各向异性光栅与表面光栅．实验结果表明短时间写入的光栅与光致各向异性有关，可以用任意偏振的单束光部分擦除．长时间写入的光栅属于表面光栅，不可擦除．它是由分子链团积引起的，分子链团积的动力来源于偶氮苯聚合物的光致异构．     

偶氮苯侧链液晶聚合物膜快速不饱和光致取向研究

用薄膜透射率变化研究了偶氮液晶聚合物膜不同功率光照条件下的取向速度及取向稳定性,并用锥光干涉图确定了相应介晶基元的取向方向。实验结果表明介晶基元的取向速度和取向度随光照时间和光照功率增加而增加,超过一定功率阈值时,取向变得不稳定,光照时间增加而薄膜的取向度(透射率)反而降低。介晶基元的取向方向结果表明在阈值功率以上强度光照时,介晶基元发生了面内和面外两种取向。面外取向的介晶基元不稳定,在停止光照后容易发生解取向,聚合物膜的透射率降低。而面内取向的介晶基元则能稳定维持其取向状态,不会发生解取向。采用不饱和取向的方法可缩短取向时间95%,薄膜取向度提高1.3倍。4 ms的一次曝光足以使聚合物膜产生可读出、稳定的面内取向,取向的结果能保持2年不发生变化。     

对羟基偶氮苯电化学氧化降解机理研究

研究对羟基偶氮苯在电生成羟基自由基的氧化降解下最后矿化成CO2和H2O.UV、IR、HPLC等方法的测试结果表明:在对对羟基偶氮苯氧化降解的过程中,首先羟基自由基作用于对羟基偶氮苯上N的N,使其断裂生成芳香族类化合物;续而羟基自由基亲电子作用结合于苯环上生成羟基化派生物,进一步氧化使苯环断裂生成脂肪酸类有机物,羟基自由基氧化降解对羟基偶氮苯符合宏观一级反应动力学模型.     

N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯的表征及光学性质研究

合成并表征了N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯,制备了掺N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯聚合物薄膜,并测试其光谱特性和折射率.根据光谱特性分析用632.8 nm的He-Ne激光用光泵浦测试法研究了薄膜光致双折射效应.结果表明该样品薄膜具有良好的光学性质并有望成为新型的光信息存储材料.     

偶氮-苝酰亚胺二元功能染料的合成及其聚集体结构的调控

以3,5-二羟基苯甲醇和4-羟基-4’-硝基偶氮苯为原料合成一种新的含氨基的偶氮中间体,然后与1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四甲酸二酐缩合得到新型偶氮-苝酰亚胺二元染料(AZO-PTCDI)。采用紫外可见-吸收光谱和荧光光谱研究UV光照时间和浓度等因素对AZO-PTCDI光响应行为的影响。研究结果表明:AZO-PTCDI的浓度越大,偶氮基团在353 nm处的特征吸收峰强度随UV光照时间的延长而下降越缓慢,表明偶氮生色团由反式结构向顺式结构的转变速度越慢;对于相转移法组装形成的AZO-PTCDI聚集体结构,两相溶剂甲醇与三氯甲烷的体积比越大,越容易组装形成较规整的类纤维状结构;将未光照和UV光照后的AZO-PTCDI三氯甲烷溶液快速扩散到甲醇中所得到的聚集体形貌结构存在明显差异,前者表现为短的一维结构,后者为不规则的类球状结构,表明光照驱动偶氮基团的反式结构向顺式结构的转变导致苝酰亚胺的N-取代基的几何空间构型发生改变,削弱了分子间的π-π作用和烷基链的疏水作用力,致使聚集体分子排列无序化。     

Synthesis and photo-activity of peptide nucleic acids containing an azobenzene unit

We prepared the azobenzene PNA unit and synthesized various PNAs containing an azobenzene unit by a typical tBoc method. Both the azobenzene PNA unit and PNA containing an azobenzene unit （N-PNA） showed reversible photoisomerization with UV and visible light irradiation. The hybridization of N-PNA with complementary DNA resulted in a considerable decrease of the photoisomerization rate constant of the azobenzene.     

含偶氮非线性光学生色团取代炔的合成及光限幅性能研究

合成一种新的偶氮苯非线性光学生色团取代乙炔,用红外光谱,元素分析,核磁共振对其进行了表征,利用波长1064nm脉冲宽度40ps的激光,对该化合物光学性能进行研究,结果显示该化合物的THF溶液对40ps的1064nm脉冲激光呈现出较好的光限幅性能,其限幅阈值为235.9GW cm2。     

The hybridization between peptide nucleic acid containing azobenzene and DNA labeled nanoparticle on chip surfaces studied by atomic force microscopy

Peptide nucleic acid containing azobenzene （N-PNA） was covalently bound on chip surfaces. Complementary DNA probes labeled by gold nanoparticles hybridizated with PNA on chip surfaces, The hybridization was successfully detected with AFM by the microscopy mothed. The influences of the position and the cis-trans isomerization of azobenzene unit on hybridization were investigated with AFM.     

AgBr团簇熔化行为的研究

用恒温分子动力学方法研究了（AgBr）n（n=9,12,16）团簇的熔化行为。结果表明：在低温区,团簇中原子间的相对位置变化很小;在中温区,原子开始扩散和重排,结构发生扭曲及部分价键断裂,但仍保持着基态结构总体构型不变;在熔点,团簇结构发生了根本性转变,结构变得很破碎。     

几种主要氧化物对神华煤灰灰熔点的影响

选取煤灰的主要成分SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O模拟神华煤灰,利用国标和灰熔点测定仪测定弱还原气氛下各种配比的熔融特征温度,表征模拟煤灰的熔融性;分析各个化合物对灰熔点的影响,从而改变煤熔点,满足不同的生产需求。     

灰渣组分对灰渣熔点影响的实验研究

采用某医疗废物焚烧炉灰渣,研究添加不同组分物质对其熔点的影响。参考此灰渣比例,以SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2CO3、NaCl和CaO配成模拟灰渣,研究其组分含量变化时熔点的变化情况。结果表明:添加SiO2、Fe2O3、Na2CO3对焚烧炉灰渣和模拟灰渣均具有助熔作用,且前2种物质使熔点降低160℃以上;CaO在焚烧炉灰渣和模拟灰渣中均起到提高熔点的作用。     

不同熔化速率下的电渣重熔过程数值模拟分析

电渣重熔能提高钢锭的质量,从而满足特种行业的需要,其过程伴随着复杂的物理现象,存在着磁流体流动、传热和传质以及电化学等多方面的影响。通过耦合电磁以及流动和温度方程对电渣重熔过程的三维瞬态进行了数学模拟,研究了熔化速率对重熔过程的影响。结果表明:电流密度、焦耳热和电磁力都随着熔化速率的增大而增大,当熔化速率由14.4kg/h增加到27.0kg/h,电流密度、焦耳热和电磁力最大值的增大比例超过100%。随着熔化速率的增大,温度最大值有小幅的增加,而且速度最大值的增大幅度接近50%;金属熔池深度则由27mm增大到38mm,不利于保证铸坯的质量。     

时间步长对铜平衡熔点模拟计算结果的影响

采用二分搜索等温等压分子动力学方法和EAM(embedded atom method)势,对单质铜的平衡熔点进行计算,研究了不同时间步长对模拟计算结果的影响.结果表明:时间步长越小,熔点计算结果越接近实验值;当时间步长小于0.05fs后,进一步减小时间步长,熔点计算结果在计算精度范围内没有变化.