氢键在物理性质上对有机分子的影响

本文从物理学角度上论述了氢键对有机分子的影响,并对有机分子的物理性质范畴(沸点,熔点,溶解度,嗅,味和生物活性)内,对氢键的踪迹进行了探索和总结。     

特殊氢原子与丙氨酸二肽构象稳定性的理论研究

使用B3LYP／6-31G^*方法，优化得到了丙氨酸二肽分子的6个稳定构象，从特殊氢原子之间的相互作用及其所形成氢键环和五元环的结构特点，探讨了影响二肽构象稳定性的因素，并估算了相关弱相互作用的能量。     

具有2D氢键网络结构的锰化合物[Mn(BBP-H)2]的水热合成

利用水热合成方法，得到了一个新型的锰配合物[Mn(BBP—H)2](BBP为2，6-双(2-苯并咪唑甲基)吡啶)，并通过X-射线衍射得到其晶体结构，空间群为P-4n2，晶胞参数a=-1．01470(17)nm，b=1．01470(17)nm，c=1．5885(5)nm，V=1．6355(7)nm^3，Z=2．每个锰离子与两个带电荷的三齿配体BBP配位，形成畸变的八面体构型，相邻的分子之间通过氢键形成2D平面结构．     

邻二氮杂苯-水复合物氢键结构的理论研究

用直接密度泛函理论B3LYP方法对邻二氮杂苯-水复合物基态的氢键结构与相互作用能进行了理论计算，结果表明复合物之间存在较强的氢键N…H—O相互作用，在复合物中，水的H—O对称伸缩振动频率明显红移，计算结果与实验值吻合较好．     

水合2,4,6-吡啶三羧酸的晶体结构

培养了 2 ,4 ,6 吡啶三羧酸 [C5H2 N(COOH) 3]2 ·4H2 O (tpaH3)的单晶 ,并测定了其结构 ,给出了它的1 H和1 3C核磁共振波谱 ,解释了tpaH3的溶解性随温度变化而发生显著差异的原因 .结果表明 ,该化合物结晶在单斜晶系 ,空间群为P2 1 c,在固态中 ,两个tpaH3分子通过氢键以二聚体的形式存在 .     

ABEEMσπ/MM模型对蛋白质G_A88/G_B88水溶液动力学性质的研究

应用ABEEMσπ/MM（σπ水平的原子与键电负性均衡方法融合进分子力学）浮动电荷模型以及显性ABEEM-7P水模型,对GA88和GB88两个蛋白质分子进行了分子动力学模拟.分析了2个蛋白质的动力学性质,包括蛋白质的回旋半径、疏水表面积和亲水表面积、各类原子位置的均方根偏差以及氢键分布.通过对比水溶液和真空下2个蛋白质的回旋半径,表明该模型很好地体现了蛋白质的＂电致紧缩＂现象;对疏水表面积和亲水表面积的计算表明,GB88中残基与溶剂的相互作用更强一些;非氢原子位置的均方根偏差及氢键分布情况与实验结构相比较表明,ABEEMσπ/MM浮动电荷模型模拟的GA88和GB88的结构与实验结构有很好的一致性,进而说明该模型的合理性和参数的可转移性.     

纤维素在ZnCl_2水溶液中的溶解性能及再生结构

比较了不同质量分数的ZnCl2水溶液溶解不同聚合度纤维素的能力,发现:质量分数为65.0%以下的ZnCl2水溶液不能溶解纤维素;当ZnCl2水溶液的质量分数达到或超过65.0%时,未被水分子饱和的Zn2+可与纤维素分子链作用,使纤维素溶解,且65.0%的ZnCl2水溶液的溶解效果最佳;随着纤维素聚合度的增大,其溶解性能下降;经ZnCl2水溶液溶解后的再生纤维素的聚合度下降.广角X-射线衍射(WAXD)分析表明再生纤维素为纤维素Ⅱ结晶变体;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)显示ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,且再生纤维素分子内的氢键减弱.     

New crystal structure of molecular complex 1-piperidine carboxylate-piperidinium-H<Subscript>2</Subscript>O studied by X-ray single crystal diffraction

Piperidine absorbs CO2 and H2O in air to form a molecular complex： piperidium-l-piperidinecarboxylate-H2O. The structure of the complex was characterized by X-ray single crystal diffraction. The crystal structure was determined to be triclinic, space group P1^-with a=0.648 6（8） nm, b=0.809 200） nm, c= 1.357 1（16） nm, a=96.96706）°, β =102.506（15）°,γ=104.202 05）°, Z=2. The complex is stabilized via five hydrogen bonds between the three components, N-O electrostatic interaction and O-O interaction （electron transfer） betweenl-piperidinecarboxylate and H2O. Due to electron transference of carbamate ion, the oxygen atom in water molecule is strongly negatively charged and the O-H bond is considerably shorter than that of the free molecule of water. The formation of the molecular complex is a reversible process and will decompose upon heating. The mechanism of formation and stabilization is further investigated herein.     

Q：为什么一张被水弄湿的纸干了后会变皱？

A：纸张是以植物纤维为主要成分，辅之以填料、胶料和色料等经过加工而形成的薄膜状物。造纸的基本原理是：把木材或废纸中的纤维散布在水中，使纤维置于被水分子包围的状态下，然后在过滤上下两面加压脱水加热干燥的过程中除去水分。在此过程中，纤维细胞之间的水分子被去掉，而纤维分子之间形成了许多氢键，于是形成了纸。     

水合鸢尾异黄酮磺化物[K（H2O）]（C17H13O6SO3）的合成及晶体结构

目的 合成一种新的水溶性水合鸢尾异黄酮磺化衍生物[K(H2O)](C17H13O6SO3),并确定其分子结构.方法 在60 ℃条件下用浓H2SO4磺化30 min,得到尼泊尔鸢尾异黄酮磺化物,并用体积比为 1/1 的乙醇-水溶液培养单晶,采用X-射线四圆衍射、IR和元素分析等方法表征其结构.结果 和结论将尼泊尔鸢尾异黄酮在60 ℃用浓硫酸磺化,高选择性地在底物B环的3′位引入一个磺酸基,合成了水溶性尼泊尔鸢尾异黄酮衍生物,产率为82%.该合成方法简单,反应条件温和,选择性高,产物容易分离,且产率较高,是合成标题化合物一种理想的方法.X-射线晶体结构表明该化合物属于单斜晶系,空间群P21m,晶胞参数a=0.835(4) nm,b=0.728(3) nm,c=3.000(14) nm,β = 96.09(7)°,V=1.814(15) nm3,Dc=1.650 g·cm-3,Z=4.在化合物的晶体结构中, 相邻的钾离子之间被O6,O7和O8桥链形成聚八面钾离子链.此外,化合物中还存在多个氢键,这使化合物自组装成一个三维网格结构的超分子.