基于量子化学计算的乙烷、乙烯、乙炔水合物主客体间相互作用特性研究

天然气水合物是一种特殊的笼状化合物,水合物中的客体分子不同,主客体间的相互作用存在差异。为了分析烃类水合物中主客体间相互作用的特征,利用量子化学方法,对乙烷、乙烯、乙炔这3种客体分子占据Ⅰ型水合物T笼时的结构、相互作用能及C—C键伸缩振动频率进行研究,讨论了客体分子在水笼中的赋存形态,揭示了主客体间的相互作用机制。结果表明：客体分子占据T笼后,与占据前相比,T笼会发生微小的膨胀或收缩,客体分子的原子间距减小;通过能量分析,发现主客体间相互作用能(ΔE_host-guest)的大小顺序为：ΔE_T笼-乙烯<ΔE_T笼-乙烷<ΔE_T笼-乙炔,色散矫正的加入使主客体间的相互作用能增大;能量分解结果显示C原子的杂化方式对水合物的主客体间相互作用影响较大,随着客体分子中C原子的杂化方式由sp³→sp²→sp杂化,客体分子与水笼间的相互作用中静电作用先略微减弱、然后增强,色散作用逐渐减弱;与未占据T笼相比,乙烷分子占据T笼后C—C键伸缩振动频率增加了6.79 cm^-1,乙烯和乙炔分子占据T笼后C—C键伸缩振动频率分别减小了5.86 cm^-1和15.87 cm^-1。     

八氢番茄红素脱氢酶的分子结构及其与达草灭相互作用分析

八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase,PDS)是除草剂达草灭的靶点,作者对野生型和两种定点突变型PDS的二维和三维结构进行预测,并通过DOCK6.5进行PDS与达草灭的分子对接比较,利用Gromacs进行分子动力学模拟,使用Amber9中的mm_pbsa.pl分析能量分布及变化,使用LIGPLOT+软件进行氢键分析确认结合氨基酸位点.结果表明突变对二维和三维结构无影响,但是在达草灭存在的情况下,突变的PDS有更高的结合能以及更弱的结合稳定性,更难以与达草灭结合,找到突变PDS蛋白对达草灭具有抗性的分子证据.     

R+-SiF3(R=Li,Na,K)分子构型及稳定性的理论研究

在B3LYP/6-311 G(2d,2p)理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)各构型进行结构优化,NBO原子电荷分析用NPA程序.用同样的理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)进行零点能、总能、焓、相对能量计算和碱金属离子亲和能计算,计算出能量结合频率分析确定配合物构型的稳定性.优化的几何构型、NBO分析表明R (R=Li,Na,K)和SiF3形成的是离子偶极型配合物.Li ,Na ,K 形成最稳定分子的亲和能分别是90.46KJ/mol、57.52KJ/mol和37.83KJ/mol.足够大的锂离子亲和能表明锂离子吸附SiF3的配合物能被锂离子吸附质谱仪探测到.     

分子标记辅助选育香型巨胚水稻

香型稻米因其在蒸煮和食用时都会有特殊的香味受到人们的喜爱．研究中,分别以实验室培育的香型正常胚水稻和非香巨胚水稻“上师大5号”作为亲本进行杂交,结合水稻香味基因分子标记辅助常规育种成功选育出香型巨胚水稻“上师大8号”．比较分析“上师大5号”和“上师大8号”两种巨胚水稻主要农艺性状和产量性状．结果显示：虽然“上师大5号”水稻平均每穗实粒数极显著地超过“上师大8号”水稻,但是“上师大8号”有效穗数略多于“上师大5号”水稻,而且千粒重也略高于“上师大5号”水稻,由此两者平均单株重接近,分别为29．10g和28．92g,统计分析差异不显著．两种巨胚水稻胚性状分析显示：“上师大8号”巨胚水稻的胚重量以及胚体积都与“上师大5号”巨胚水稻统计分析无显著差异,而且两种巨胚水稻的胚与糙米重量比以及胚与糙米体积比,统计分析都没有显著差异．开展此研究,为今后香型巨胚水稻的市场开发应用奠定了重要基础．     

金纳米微粒晶格畸变和结合能的尺寸形状效应

利用紧束缚分子动力学的方法,模拟了球形和立方体金纳米微粒的最近邻原子间距以及结合能. 研究表明,原子数为108, 256的立方体纳米微粒的稳定结构是非晶态,而其他尺寸的球形和立方体形微粒则是面心立方结构. 对于晶态结构,在一定的形状下,金纳米微粒的最近邻原子间距以及结合能随着微粒尺寸的减小而降低;而在微粒原子数一定时,球形金纳米微粒的最近邻原子间距以及结合能的变化量分别要小于立方体形微粒的相应变化量. 由于晶体-非晶转变对于最近邻原子间距的影响非常明显,因此最近邻原子间距可以作为晶态和非晶态纳米微粒的一个判据. 通过线性拟合模拟数据, 定量地给出了形状对于最邻近原子间距变化量的贡献为总变化量的2%,而对于结合能的贡献为总变化量的15%. 本文模拟的最近邻原子间距的数值与文献上报道的实验结果符合得很好.     

超分子体系中的分子识别研究27.单-[6-(8-氧喹啉基)]-β-环糊精与模型底物分子识别的荧光光谱研究

采用荧光光谱滴定法测定了单－［６－（８－氧喹啉基）］－β－环糊精（２）与９ 种脂肪醇、３ 种脂肪酸和樟脑手性对映体在磷酸缓冲溶液中,２５℃时形成超分子配合物的稳定常数,并与母体β－环糊精（１）的分子键合能力进行了比较．研究结果表明,客体分子的结构与主体化合物空腔的尺寸匹配决定了所形成超分子配合物的稳定性,即范德华力和疏水相互作用是分子识别的主要驱动力,而氢键作用对超分子配合物的稳定性有重要影响．键合到β－环糊精主面的喹啉基不仅可以作为一种荧光光谱的探针,也可以识别客体分子的手性,其中对（＋ ）／ （－ ）－薄荷醇的对映体选择性高达４．４（ΔΔＧ°＝ － ３．６７ｋＪ·ｍ ｏｌ－ １）．     

Preparing strong basic zeolite molecular sieve catalytic materials

Progress on preparing strong basic and superbasic zeolites, mainly obtained in China during last decade has been reviewed. Strong basic sites are difficult to be generated on zeolite by common way, e.g. adjusting the chemical composition of frameworks or loading alkali metal oxides/hydroxides owing to the special structure of zeolite. Through some novel methods such as modification with neutral salt of potassium or dispersion of MgO combined microwave irradiation, however, strong basic zeolites can be obtained, and the relationship between formation of superbasic sites and structure of support is discussed. Finally the research on strong basic zeolites is prospected.     

生物分子分类检索表—原理与方法

在对大量分子数据比较分析的基础上,对分子检索表这一概念及其遗传学原理进行了探讨,并根据ｒＲＮＡ基因结构特点及进化规律讨论了生物高级阶元以及生物物种界定的分子标准．分子检索原理和方法的阐明,不仅对生物资源的分类鉴定有重要的价值,而且在医学,生态学,古生物学等许多领域中也有广泛的应用前景．     

磁场对水扩散系数影响的分子动力学模拟研究

将水系统视为正则系综，采用分子动力学模拟（Molecular dynamics simulation简称MD）方法对磁场条件下水的扩散系数进行了计算。结果表明水的扩散系数与外加磁场强度的关系是多极值关系，且在B＝0.25T以及常温下磁化效果最为明显；通过对径向分布函数的计算发现：磁处理对水理化性质的影响，主要是由于磁场改变了水的径向分布函数，使水的结构发生变化，从而影响了水的扩散系数，增大了水分子的活性和渗透性。     

分子和金表面相互作用的DFT和HF研究

硫氢能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件，我们从第一性原理出发，分别利用密度泛函理论和哈特利-福克方法研究了4，4‘-二巯基联苯分子和金表面的相互作用。研究结果表明，在描述分子的电子结构可以分子与金表面的相互作用，密度泛函理论可以给出很好的结果．