HClO对TYR氧化的理论研究

海洋生物黏附引起的生物污损危害极大,其分泌的黏附单元3,4-二羟基苯丙氨酸(多巴,DOPA)具有超强粘性,而DOPA又是由酪氨酸(TYR)氧化而来。导电涂膜电解海水阻断生物黏附是近年来发展的1种新的防污技术,研究电解海水产生的HCLO对贻贝黏附单元DOPA前体酪氨酸(TYR)的修饰机理,可以为探讨HCLO阻断海洋生物黏附技术提供有力的理论依据。采用广义梯度密度泛函理论(GGA)的BLYP方法研究HCLO对TYR修饰的4条主要可行反应路径,经过频率分析这些反应的过渡态构型均只有唯一虚频,所有途径均可阻止酪氨酸(TYR)形成DOPA,降低贻贝的黏附性。计算结果表明反应路径(1)为生成3-氯酪氨酸的主要路径,连续反应(1)(3)是生成3,5-二氯酪氨酸的主要路径。在反应初期,3-氯酪氨酸是主要产物,反应后期,3-氯酪氨酸浓度增加,反应路径(3)同反应路径(1)的竞争性增大,3,5-二氯酪氨酸的浓度明显提高,计算结果也与实验结果吻合。     

煤自燃生成一氧化碳和水的反应机理研究

应用傅立叶变换红外光谱仪研究煤在氧化自燃中不同温度所生成的气体产物.在30%～100%左右有水和二氧化碳气体析出,温度升至105℃～150%左右时,有一氧化碳生成.采用密度泛函B3LYP法,在6-311G基组水平上研究煤与氧发生自燃反应生成水和一氧化碳的反应体系,对反应势能面上各驻点的几何构型全优化,用频率分析法和内禀反应坐标(IRC)法验证过渡态.计算结果表明,煤自燃生成一氧化碳的反应是氧分子攻击苯环侧链上丙基末端的碳原子,使丙基生成带醛的基团(-CH2-CH2-CO-H)和水,而带醛的基团继续分解生成一氧化碳.由反应活化能可知,生成水和一氧化碳的反应是一个自发式反应.     

木犀草素清除自由基活性的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)的方法,分别从静态和动态两大方面分析了黄酮类化合物木犀草素分子不同酚羟基清除自由基活性的大小。分别从该化合物的结构参数、酚羟基(O-H)解离能、半醌式自由基电子的自旋密度分布、前线轨道相关性质分析了其性质与分子活性位的关系,深入解析了木犀草素分子上不同酚羟基清除·OH的反应历程,在UB3LYP/6-311G(d,p)水平下,优化得到了该分子C5、C7位酚羟基与·OH发生抽氢反应的过渡态结构。结果表明,C4’位O-H BDE最小,自旋密度分布最为均匀,·OH可以无需克服能垒直接夺取该位酚羟基H生成自由基和水,该位酚羟基最易失去H,抗氧化活性最大,C5位酚羟基与·OH发生抽氢反应所需要克服的能垒最大,该位酚羟基活性最小。     

田菁胶大分子的量子化学计算

为了研究田菁胶大分子的化学反应活性与结构的关系,用GAMESS中MOPA程序的PM3方法在全局优经中的确定田菁胶大分子糖单元的几何构型和稳定构象,计算了该大分子绕两个旋转轴θ,φ旋转的热能面和羟基氧的电荷分布等数据,结果表明大分子基团之间不能绕θ-φ,轴进行自由旋转,糖单元主链和侧链上的羟基均可进行取代反应,仅取代基几率分布存 差异,计算结果与实验值相吻合。     

黄芩活性组分与牛血清白蛋白相互作用的热力学分析

用荧光光谱和紫外可见吸收光谱法研究了在不同温度下,中草药黄芩的水提取液中的活性成分(RS)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用的光谱行为,试验发现,RS对BSA有较强的荧光猝灭作用.用Stern-Volmer和Lineweaver-Burk方程分别处理试验数据,发现RS与BSA反应生成新的复合物且发生了分子内的非辐射能量转移,属于是静态荧光猝灭类型,并计算出不同温度下形成复合物的形成常数KLB(288 K:4.538×10-4L·mol-1;308 K:3.488× 104 L·mol-1)及对应温度下结合反应的热力学参数(ΔHθ=-9.71 kJ·mol-1;△Sθ=55.45/55.42kJ·mol-1;△Gθ=-25.68/-26.78kJ·mol-1),证明二者主要靠疏水作用力结合.这为了解中草药中的活性小分子与蛋白质等生物大分子的弱相互作用提供有益的参考和依据.     

几种新型双吡唑衍生物缓蚀性能的理论研究

通过量子化学计算中的密度泛函理论(DFT)/B3LYP方法在6-311+G(d,p)水平上对3种新型双毗唑衍生物5,5'-二甲基-4-乙酯基-1'氢-1,3'-二吡唑(Bipl)、1,1',5,5'一四甲基-1氢,1'氢-3,3'-二吡唑(Bip2)和3-(溴甲基)-5,5'-二甲基-1'氢-1,3'-二吡唑(Bip3)的缓释性能与结构关系进行了研究。用Fukui指数分析了分子中反应活性位点。结果表明全局活性参数最高占据轨道能量(E_(HOMO))、偶极矩(μ)、电负性(X)及电子转移数(△N)与缓释性能有良好的关系。缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合。     

2-(4-甲氧基苯基)亚肼基乙酸与乙醛酸反应密度泛函理论研究

本文应用量子化学密度泛函理论(DFT)研究了2-(4-甲氧基苯基)亚肼基乙酸与乙醛酸的反应机理及动力学行为,并研究了不同取代基对反应的影响.在RB3LYP/6-31G*水平上,优化了各反应通道的反应物、中间体、过渡态及产物的几何构型,计算了各驻点的振动频率、零点能和电荷分布.计算结果表明,该反应有2条反应通道,分别生成(2Z)和(2E)-3(4-甲氧基苯基二氮烯基)丙烯酸.产物发生了键长的平均化和电荷的重新分布.两反应通道具有相同的反应入口,Z式产物为主要产物,2-(4-甲氧基苯基)亚肼基乙酸中苯环对位被给电子基团取代,有利于反应进行.     

密度泛函方法的ZSM-5分子筛上苯与乙烯烷基化反应机理研究

采用密度泛函(DFT)方法对于ZSM-5分子筛上苯与乙烯的烷基化反应机理进行研究。选取了包含酸性质子的8T原子簇模型代表ZSM-5分子筛的部分结构。采用B3LYP/6-31G(d)水平从生成能与反应活化能角度对于烷基化反应发生时可能存在的2种联合机理和一种分步机理进行了计算与比较。结果表明,联合反应机理中乙烯的质子化和C-C键的形成同时发生,而分步机理开始于乙醇盐中间体的生成,随后与苯反应生成反应产物。分步机理中乙醇盐中间体生成步骤的活化能(124.55 kJ/mol)低于联合机理的反应活化能(168.98 kJ/mol和156.06 kJ/mol),而烷基化步骤的活化能(209.35 kJ/mol)高于联合机理的反应活化能,由此可以推断ZSM-5分子筛上苯与乙烯的烷基化反应时2种机理同时发生,存在竞争关系。     

CHF+O2反应的理论研究

为了弄清CHF与O2反应在单重态势能面(PES)上的机理,我们在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对该反应作了详细的理论研究。优化了反应势能面上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并在相同水平上用内禀反应坐标法确认了中间体和过渡态之间的相关性。为了获得准确的能量,我们将B3LYP/6-311++G(d,p)方法优化得的各驻点几何构型用QCISD/6-311++G(d,p)作了单点能计算。研究发现CHF+O2反应,第一步经无势垒络合生成HFCOO,然后经过一系列的异构化和断键过程,生成P1(HCO+FO)、P2(HF+CO2)和P3(CO+HOF)。其中P1(HCO+FO)通道最缺乏竞争力,而P2(HF+CO2)通道最有优势。在产物P2和P3的生成路径中,所有的过渡态能量都低于反应物,因而该反应在低温中起着重要作用。     

链烷烃的沸点与其分子体积及侧链碳原子数的相关性研究

基于链烷烃的沸点主要取决于烷烃分子的大小和形状的原理,本文利用分子力学MM2和MM+方法对链烷烃分子进行构象优化后,计算出其分子体积(V_m),然后结合侧链碳原子数(N_(sc)),通过关联分析建立了计算链烷烃沸点(T_b)的关系式:In(968.27-T_b)=7.368 28-2.713 04×10~(-2)V_m~(1/2)-7.331 99×10~(-4)N_(sc)~2。研究结果表明,链烷烃的沸点与其分子体积和侧链碳原子数具有很好的相关性(r=0.999 0)。由于这2个参数的物理意义明确,易于理解,而且可以快捷、方便地获得,因而上述公式在预测链烷烃沸点方面有一定应用价值。     

关于△2G算子的一些研究

(1)文章研究了关于△2G作为边界算子的一些基本思想,虽然它们的出发点不同,但都 得到了相似的结果.(2)文章讨论了△2G的生理学意义,用实验说明了△2G与视网模上神 经节细胞的感受野DOG非常相似.(3)文章分了△2G的抗噪声干扰能力,给出△2G 在白噪声污染的四种典型边界模型下的零交偏差和输出信噪比的理论结果,并用实验作了验 证,讨论了零交偏差和输出信噪比与△2G参数σ和输入信噪比的关系.     

丙烯酸正丁酯聚合的Diels-Alder反应机理理论研究

本文从理论上对丙烯酸正丁酯(nBA)自引发聚合的Diels-Alder反应机理进行了研究.利用DFT方法在UB3LYP/6-31G*水平上对反应的最低能量路径进行了计算,各驻点能量分别采用MP2/6-311G**和B3LYP/6-311 G(3df;2p)进一步精确计算.结构表明:此Diels-Alder反应仅包括一种途径,即路径(I),另一条途径在热力学不支持.     

重金属捕集剂二甲基二硫代氨基甲酸对6种重金属螯合固化性能的量子化学研究

为探讨二甲基二硫代氨基甲酸盐螯合重金属离子的作用机理,本文采用密度泛函理论,在B3LYP/6-31++G（d,p）和B3LYP/LanL2DZ混合基组水平上,分别计算了二甲基二硫代氨基甲酸离子（DDC^-）和铬、铜、钴、锌、铁、镉6种重金属离子形成配合物的前线轨道能级、配位能△E、考虑基组重叠误差后的配位能△E_BSSE、零点振动能校正后的配位能△E_ZPE及自然电荷分布。研究结果表明:上述二甲基二硫代氨基甲酸配合物的稳定性与能级差△ε及配位能△E_BSSE、△E_ZPE的绝对值密切相关,△ε及△E_BSSE、△E_ZPE的绝对值越大,配合物越稳定。6种二甲基二硫代氨基甲酸重金属配合物的稳定性由大到小的顺序为:[CrDDC]²⁺>[CuDDC]⁺>[CoDDC]⁺>[ZnDDC]⁺>[FeDDC]⁺>[CdDDC]⁺。在形成配合物的过程中,电子从配体DDC^-流向重金属离子,电荷转移越多,配位能的绝对值越大。     

海洋低温酶酶解贻贝的动力学研究

用海洋低温碱性蛋白酶在温度30℃、pH为10.00条件下,对贻贝肉蛋白进行酶解。用相关的动力学模型推导公式与实验相结合,研究其酶解机制。结果表明:在反应过程中存在着酶失活现象,以及底物存在着促进反应进行和抑制酶活性的双重作用;得到的水解度动力学方程及水解速率方程,结果表明酶催化水解速率随水解进程呈指数递减;失活常数k_d=13.989 min^-1;动力学模型计算值与实验值平均相对偏差为5.80%,此结果说明该动力学模型与实验测量结果有很高的吻合性。     

苯并咪唑类化合物缓蚀性能的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)的B3LYP法,基于6-31G(d)和6-311+G(d,P)基纰水平,研究5种苯并咪唑类化合物:苯并咪唑(BIM)、2-丙基苯并咪唑(2-PBIM)、2-戊基苯并眯唑(2-ABIM)、2-己基苯并咪唑(2-HBIM)和2-对氯苄基苯并咪唑(2-CIBBIM)的缓蚀性能与分子结构的关系,讨论量子化学计算结果与缓蚀性能的关系.结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率与分子的最稳定质子化形式的最高占据轨道的能量EHOMO、质子化分子的硬度(η)及咪畔环上氮原子的净电荷相关性较好.通过缓蚀剂分子质子化能(PA)及咪唑环上N原子净电荷的分析,可以认为苯并咪唑类缓蚀剂在酸性环境中足以其吡啶N发生质子化形式存在,且通过咪唑环上大π键与金属之间发生作用.     

4,6-双-(5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)-5-硝基嘧啶(DANTNP)性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G(d,p)基组水平上计算4,6-双-(5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)-5-硝基嘧啶(DANTNP)的性能,得其稳定的几何构型和键级;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱及不同温度的热力学性质及温度对热力学性能影响的关系式。用UHF-PM3法探讨其热解机理,求得热解反应时的过渡态和活化能,发现热解始于N-H键断裂时。     

二硝基吡唑并吡唑性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G(d,p)基组水平上计算二硝基吡唑并吡唑(DNPP)的性能,得其稳定的几何构型、分子轨道及键级;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱及不同温度下的热力学性质,并得温度对热力学性能影响的关系式;用Monte-Carlo方法从理论上计算密度,运用Kamlet公式预测爆速。     

Thermodynamic assessment of the Pt–Si binary system

The Pt–Si binary system was thermodynamically assessed using the CALPHAD method based on the available experimental data from the literature. The solution phases, including Liquid, Fcc_A1 (Pt) and Diamond_A4 (Si), were treated as substitutional solution phases, of which the excess Gibbs energies were expressed with Redlich–Kister polynomial functions. Meanwhile, the intermetallic compounds, PtSi, Pt₆Si₅, Pt₂Si, Pt₁₇Si₈, Pt₅Si₂, Pt₃Si and Pt₂₅Si₇, were modeled as stoichiometric compounds. Subsequently, a set of self-consistent thermodynamic parameters formulating the Gibbs energies of various phases were obtained and the calculated values of phase diagram and thermodynamics were found to be in reasonable agreement with experimental data.     

基于增量计算的信息系统属性粒结构计算方法

针对不可分离信息系统的属性粒结构计算问题,提出一种利用分治和增量计算相结合的计算方法。首先,研究了在信息系统函数依赖集上增加新的函数依赖(FD)后,信息系统属性粒结构的变化规律,证明了信息系统结构增量定理;其次,通过移除部分函数依赖,使不可分离信息系统成为可分离信息系统,利用分解定理计算出可分离信息系统结构;然后,将移除的函数依赖加入可分离信息系统,利用增量定理计算出原信息系统结构;最后,给出了计算不可分离信息系统属性粒结构的算法,分析了算法复杂度。与直接计算不可分离信息系统的粒结构相比,该计算方法可将计算复杂度从O(n×m×2ⁿ)降低到小于O(n×k×2ⁿ)(k1×m₁×2^n₁)+O(n₂×m₂×2^n₂)(n=n₁+n₂,m=m₁+m₂)。理论分析和实例计算表明,所提方法能有效降低不可分离信息系统属性粒结构的计算复杂度。