配位化合物手性异构体绝对构型的命名

手性配合物是一类重要的配合物,它与生物化学和合成化学有着密切的联系。这类配合物的数量越来越多,也越来越多引起人们的重视。因而对这类化合物需要有一个统一的命名法。但由于手性配合物绝对构型的命名极为复杂,过去化学文献上对同种构型曾出现过多种命名,较为混乱,不同的命名法又各有其局限性。1970年国际纯化学与应用化学联合会(IUPAC)总结过去各法,提出一套新的命名法^〔1〕,用于表达八面体手性配合物的绝对构型和构象,作为国际通用命名法。由于它的重要性,美国化学教育杂志^〔2〕和日本化学教育杂志^〔3〕均对该命名法作了较详细的介绍,现该命名法已广泛用于化学文献和有关配位化学的教材中^〔4〕。1980年中国化学会公布的《无机化学命名原则》^〔5〕中,没有对配合物的绝对构型的命名加以规定,但我国仍可引用IUPAC命名法。本文对IUPAC命名法中关于手性配合物的绝对构型的命名加以介绍,对适用于三个二齿配体组成的配合物的“三叶螺旋桨法”也作简要的介绍。IUPAC 命名法1.基本原理 以含两个二齿配体的顺式八面体螯合物为例,图1表示由两个二齿配体AA、BB和两个单齿配体所组成的螯合物,图中二齿配体用粗线表示。其右边两条相交的线,表示互不正交的二齿配体AA和BB的相对位置,虚线表示AA在纸面下,实线表示BB在纸面上。因AA和BB为互不正交的两条斜线,可由AA和BB确定一个圆柱面,再由圆柱面与BB确定一螺旋线,由右手螺旋或左手螺旋决定螯合物的绝对构型为△或Λ。图1(a)表示右手螺旋△,(b)表示左手螺旋Λ。由AA和BB决定螺旋线的步骤可由图2说明。图1.确定含有两个二齿配体——手性配合物的绝对构型图2.(a)右手螺旋△或δ (b)左手螺旋Λ或λa.对于互不正交且不在同一平面的两条斜线AA和BB有一条唯一的公共法线NN′,以AA为轴,NN′为半径作一圆柱面,BB则为圆柱面上N点的切线。b.在圆柱面上确定一条螺旋线。使BB为螺旋线的切线,切点为N点。c.确定螺旋线是右手螺旋或是左手螺旋,可用AA的转向来确定。在图1(a)中,AA要向右转动一个角度才能与BB重合,图1(a)的配合物按以上步骤作图,得图2(a),故该配合物为右手螺旋式,同理,图1(b)按此法作图得图2(b),即为左手螺旋式。此外也可用手来确定,即用姆指与轴线AA平行,使四个指头顺着螺旋线上升的方向,如果右手能适合,则为右手螺旋,反之为左手螺旋。图3是确定绝对构型的例子,配体为氨基酸所形成的两种手性配合物,首先用粗线代替配体,定出AA和BB后,按上述的方法确定其螺旋线的取向。图3.决定二齿配体手性配合物绝对构型的例子2.用于含三个二齿配体的手性异构体 三个二齿配体组成的八面体螯合物具有三重轴,将其投影在与其三重轴正交的平面上,得图4(a)。图4(b)为另一种画法,更便于确定构型,将图4(b)中的三条粗线分别组合成含两条粗线的八面体,得图4(c)、(d)、(e)一组组合(也可以得到其它组合)。任取其中一个按上节所述的步骤处理,都得到其△构型,故决定三个二齿配体的八面体手性配合物的构型时,只要选其中一种组合来决定即可。图5是三个乙二胺与金属形成的配合物决定构型的例子。图4.3个二齿配体手性配合物的绝对构型 图5.三乙二胺的金属配合物的绝对构型3.用于含多齿配体的八面体螯合物具有三个二齿配体螯合物的命名原则可适用于此,即根据所有螯合环的相对位置,将代表螯合环的粗线组合成对,形成若干顺式螯合物,对每个“粗线对”组成的顺式螯合物按上述的方法命名,给予相应的符号△或Λ,多齿螯合物“粗线对”的△数若大于。Λ数,则表示为△,反之表示为Λ。“粗线对”的组合也可按下列方法进行。如图6(a)为四齿配合物,以依次相连的粗线表示,若将图中联结两条粗线间的中段去掉,则成为两条分离的斜线(图6(b)),则其绝对构型与图4(d)一致,故此螯合物为△,命名为“斜螯环对(Skew chelate pair)△”,如三乙基四胺的α异构体属此种构型。图6.四齿配体螯合物(b)属△型 (a)为“斜螯环对△”构型图7(a)是四齿配体的另一种构型,如果去掉中间的一段粗线后成为图7(b),它恰和图4(c)互为镜象(与图4(d)及(e)也是镜象关系),故为Λ型,该螯合物命名为“斜螯环对Λ”,如三乙基四胺的β异构体属此种构型。图7.四齿配合物的另一种构型(b)属Λ型 (a)为“斜螯环对Λ”构型图8(a)代表具有六齿配体的螯合物,如edta的螯合物,用五条相连的粗线表之,中间一条粗线两端各与另外两条相连,若去掉中间一段,则将其余四条两两组合成三组“斜线对”,得图(b),(c)、(d),图8(c)与4(d)一致,故为Λ构型,图6(b)和图4(c)互为镜象,图6(d)和图4(e)互为镜象,故其构型为Λ。对该六齿配体的螯合物命名为“斜螯环对Λ△Λ”,因为图6的(b),(c)、(d)出现的顺序是任意的,故表示为ΛΛ△或△ΛΛ均可。 图8.六齿配体的螯合物(b)、(c)、(d)为三组斜线对(a)为“斜螯环对Λ△Λ”构型图9(a)表示五齿配体的螯合物,可组成两组斜线对,二者互为镜象,分别为△和Λ构型,因而难以明确命名,故暂时命名为“螯环末端的斜螯环对Λ”。图9.五齿配体螯合物(a)为“螯合环末端的斜螯环对Λ”4.用于构象 除由于螯合环不对称分布,使配合物具有手性外,与中心原子相联的螯合环的构象也会产生手性异构现象,如乙二胺的两种交叉式δ或λ,键合到中心原子形成折叠的五员环,如以中心原子与C－C键的中点的联线为二重轴,则产生两种交叉式的配合物(如图10(a)和(b)),其螯合环的构象是σ还是λ,也可用类似方法来确定。与构型命名不同之处是用于构型时一个螯合环用一条粗线表示,而在确定螯合物构象时,一个螯合环要定出两条斜线来确定螺旋线。现在规定联接两个配位原子的联线为AA(如乙二胺的两个氮原子),图10为两个对映体在纸面上的投影,联线AA位于纸面,与两配位原子相邻的两个环上原子的联线为斜线BB,BB在纸面上,中心原子M在纸面下,位于两线的交点上,根据AA与BB的相对位置,即可决定构象是δ还是λ。图10(a)与图1(b)一致,构象为λ,图10(b)和图1(a)一致,构象为δ。 图10.决定螯合环构象的例子三叶螺旋桨命名法三叶螺旋桨法适用于三个二齿配体生成的八面体配合物,使用较为方便,但应用范围不广,而IUPAC规定的方法则可广泛的用于各种类型的配合物。首先规定三叶螺旋桨的手性,由图11可见当顺着螺旋桨主轴向下看时,叶片粗线的一边表示向着我们的方向,用四个指头握拳,姆指顺着主轴的方向,当叶片细线边向粗线边运动时,如果运动方向与左手的四个指头的指向一致,则为左手式,以△代表。即左手螺旋桨在顺着主轴向前方运动时,在叶片上任取一点,这一点画出的轨迹为左手螺旋线,右手螺旋叶片上任取一点画出的轨迹则为右手螺旋线。图11.三叶螺旋浆的手性图12是互为对映体的三个二齿配体所组成的配合物,并将它们绘成三叶桨螺旋式,叶片由离我们远的配位原子向离我们近的配位原子运动,即顺着箭头方向运动。用姆指沿着三重轴,其余四个指头沿着叶片转动的方向,则右手正好与图12(a)适合,而左手正好与图12(b)适合。根据图11的规定,图12(a)与图11(b)一致,故为△构型,图12(b)与图11(a)一致,故为Λ构型。图12.三个二齿配体的配合物与相应的三叶螺旋浆“三叶螺旋桨法”应用不广,IUPAC命名法可用于二齿和多齿配体组成的八面体配合物和多个螯合环的配合物的构象。但对非螺旋体系则不能适用。     

乌鳢不同组织的同工酶研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法对鸟鳢(Ophioceohalus argus)的晶体、生殖腺、肝脏、脑、肾脏、脾脏、肌肉、心脏、消化道等九种组织中的酯酶、乳酸脱氢酶、过氧化物酶、苹果酸脱氢酶以及乙醇脱氢酶进行了研究,并对各种酶的同工酶位点表达及酶谱表现型进行了分析．结果表明同工酶存在不同程度的组织特异性。     

修建京沪高速铁路是正确的战略抉择

从提高交通运输速度是社会发展的需要及我国客流的特点出发,论述了中国需要高速铁路;从京沪沿线地区社会经济发展的需要、铁路扩能的最佳方案以及修建京沪高速铁路的战略意义等方面,论证了修建京沪高速铁路是正确的战略抉择;简述了我国修建京沪高速铁路的技术储备和技术路线;介绍了京沪高速铁路的预测运量、可能采取的主要技术方案及社会经济效益;对修建京沪高速铁路提出了具体建议。     

基于HA-RF-SHAP的露天煤矿粉尘浓度预测模型

为了有效预测和控制煤矿粉尘浓度,保障煤矿工人健康及环境安全,以宝日希勒露天煤矿现场粉尘监测数据为基础,使用随机森林对粉尘浓度进行预测,提出了4种启发式智能优化算法优化随机森林超参数的方法,通过RMSE、MAE和皮尔逊相关系数R对模型进行评价,采用SHAP可解释模型分析影响露天煤矿粉尘浓度的因素。结果表明：PM2.5、PM10、TSP的最优模型分别为GWO-RF、WOA-RF和HHO-RF;超参数调整使模型整体RMSE指标提升约为1～3,MAE提升约为1～2.5,R提升约4%～6%;PM2.5的预测表现最好,训练集与测试集共同作用时,R为0.946 3,MAE为3.059,RMSE为4.919,其次是PM10、TSP;单因素作用时,湿度对于该矿粉尘浓度影响最大,双因素同时影响下湿度和气压对粉尘浓度变化影响最大。研究提供了一个有效的粉尘浓度预测方法,可准确预测粉尘浓度并确定粉尘最影响因素,对矿山粉尘管控具有重要参考价值。     

基于相位恢复的SBAS-InSAR技术与光学影像结合的攀枝花地区滑坡早期识别

为克服传统SBAS-InSAR技术存在的相干性高估以及高相干点密度、质量低的问题,将相位恢复引入SBAS-InSAR中,采用改进的高相干点选取方法提高形变速率反演精度;同时利用GF-1号高分辨率光学影像辅助InSAR形变监测结果,以提高研究区滑坡体早期识别准确性及全面性。研究发现,经过相位恢复后,选取的高相干点密度及质量明显提高;共识别出隐患点28处,其中11处与已知隐患点完全匹配,新识别出17个滑坡隐患点,在随机选取的隐患点现场调查验证时均存在地表裂缝等滑坡隐患特征。因此,将相位恢复的思想引入SBAS-InSAR中,可以有效提高高相干点选取的密度和质量,使得相干性得到有效校正,从而提高形变监测的精度;此外,光学影像辅助获取形变信息,是对InSAR滑坡隐患点识别结果精度及可解释性的有效补充。     

油气悬挂式履带车辆联合仿真建模与响应分析

为分析油气悬挂式履带车辆行驶过程中的动态特征,基于RecurDyn和MATLAB/Simulink搭建悬挂行走系统联合仿真模型.采用RecurDyn完成悬挂行走系统几何模型的构建及装配,在Simulink中实现油气悬挂弹性力和阻尼力的求解,通过数据交互的方式实现二者的联合求解.开展随机路面激励下的响应特性分析,分别观测负重轮加速度、油气悬挂受力、车体质心位移和加速度等响应曲线.结果表明:1号和6号负重轮上的加速度较大,且1号油气悬挂上的受力要明显大于其他油气悬挂;车体会从启动时的低频振动过渡到运行状态下的高频振动.研究结果可为悬挂行走系统的优化设计提供重要的参考依据.     

屋脊及出山构造影响低矮建筑屋面 风压特性研究

基于Fluent RNG k-ε湍流模型,以风向角为变量,研究屋脊和出山高度变化影响无屋脊硬山、有屋脊硬山、无屋脊出山和有屋脊出山等4类屋面的风压变化规律.结果表明:来流风向对4种屋面风压影响明显,屋脊高度在0.00~0.24 m时,迎风屋面平均风压明显增大,而随着屋脊的继续增高(0.24~0.36 m),迎风区体型系数也进一步增大;出山的存在可减轻山墙端风压,而出山的高度变化对屋面风压的影响较小.     

Ways to Sparse Representation: A Comparative Study

Many algorithms have been proposed to achieve sparse representation over redundant dictionaries or transforms. A comprehensive understanding of these algorithms is needed when choosing and designing algorithms for particular applications. This research studies a representative algorithm for each category, matching pursuit (MP), basis pursuit (BP), and noise shaping (NS), in terms of their sparsifying capability and computational complexity. Experiments show that NS has the best performance in terms of sparsifying capability with the least computational complexity. BP has good sparsifying capability, but is computationally expensive. MP has relatively poor sparsifying capability and the computations are heavily dependent on the problem scale and signal complexity. Their performance differences are also evaluated for three typical applications of time-frequency analyses, signal denoising, and image coding. NS has good performance for time-frequency analyses and image coding with far fewer computations. However, NS does not perform well for signal denoising. This study provides guidelines for choosing an algorithm for a given problem and for designing or improving algorithms for sparse representation.     

Sol-Gel法制备纳米TiO2薄膜及性能研究

采用TiO2溶胶,利用溶胶-凝胶技术在玻璃表面制备了TiO2薄膜．用原子力显微镜（AFM）分析了样品的形貌,结构和粒度的分布;用自动椭圆偏振测厚仪测量了薄膜的厚度．研究了TiO2颗粒的催化机理、薄膜上粒子的性能以及薄膜的光催化性能,130nm左右的TiO2薄膜对甲基橙溶液的降解率达到28．2％．     

下部钻柱有限元动力学仿真研究

针对下部钻柱在钻井过程中的振动状态,分析了振动机理,并建立下部钻柱组合节点单元三维动力学模型,运用强迫频率理论和高斯列主消元法对动力学方程组进行求解,得到不同转速下的最大径向变形及弯曲应力,绘出相应的幅频响应曲线,确定相应的临界转速。研究表明,钻柱转速对钻柱振动影响较大,通常钻柱工作转速要避开钻具组合谐振频率,可减缓钻柱振动,保护钻柱。