活性炭酚羟基和羧基对二苯并噻吩吸附作用的分子模拟研究

采用密度泛函理论计算酚羟基、羧基和二苯并噻吩的结构以及酚羟基和羧基吸附二苯并噻吩后的结构;用分子内原子理论计算酚羟基和羧基吸附二苯并噻吩后体系的电荷密度及其拉普拉斯值;用自然键轨道理论计算酚羟基与二苯并噻吩之间的电荷转移。结果表明:酚羟基与二苯并噻吩之间形成了O-H…π芳香氢键,其结合能为7.97 kJ·mol~(-1);成键路径为从酚羟基的H_(34)开始,指向二苯并噻吩的C_1=C_2;酚羟基与二苯并噻吩形成芳香氢键的原因是其反键轨道σ_(O33-H34)~*与二苯并噻吩的π体系π_(C1=C2)存在交互作用;约有5.29×10~(-22) C的电荷从二苯并噻吩的C_1=C_2转移至酚羟基的σ_(O33-H34)~*;羧基未与二苯并噻吩形成氢键。增加活性炭表面酚羟基含量,将有利于提高活性炭对DBT的吸附容量。     

密度泛函方法研究辣椒碱分子的结构和性质

辣椒碱(Capsaicin)在医药、农业和反恐装备方面具有广泛的应用前景.本文用密度泛函理论DFT/B3LYP方法,在6-31+G(d,p)基组水平上对其进行了计算.密度泛函理论方法既考虑了电子相关,又较其他组态相互作用或微扰方法节省机时,其计算结果可靠,被广泛应用于研究各类化合物结构性质.本文获得了辣椒碱分子稳定的几何构象和电荷分布,确定O(12)、N(16)、O(19)、C(37)和C(38)原子,可以作为氢键受体;C(18)与O(19)原子形成一对偶极,它们均是关键药效团的活性部位.通过进行分子轨道特征分析,确定苯环区是参加化学反应时的活性部位.进行的自然键轨道分析结果与分子轨道特征分析结论一致.在振动分析的基础上获得分子的振动频率、IR光谱与实验结论一致;在振动分析的基础上,同时获得不同温度下的热力学性质以及温度对热力学性能影响的关系式,其中,当T＞2 542 K时,热容Cp,mθ会随温度的升高而减小,各表达式和热力学量对深入研究辣椒碱分子的其它热力学性质有帮助.探讨了辣椒碱热分解机理,获得该分子热分解时C-N键的断裂能为306.6 kJ·mol-1.本文为研究辣椒碱类化合物的定量构效关系研究提供理论依据.     

甲酰胺水杨酰腙及取代物的稳定性和光谱的密度泛函研究

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31G水平上对甲酰胺水杨酰腙及2种取代物进行了几何构型全优化,并对其稳定性和振动光谱进行了研究。在此基础上采用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了它们的第一激发态的电子跃迁能,得到最大吸收波长厘γ_(max)。计算表明,随着配体甲酰胺水杨酰腙的N原子的取代基数目增加,N原子与C原子生成的键级不断增加,合成配合物的可能性越来越大。N,N-二甲基甲酰胺水杨酰腙红外光谱的计算数据与实验值吻合。取代基的引入,导致最大吸收波长红移。     

气相和水相中氯代酚与单线态氧反应机理的研究

用密度泛函理论分别研究气相和水相中的6种氯代酚(2-CP,3-CP,4-CP,2,4-DCP,2,4,6-TCP和PCP)与单线态氧的反应机理。在B3LYP/6-31+G(d,p)水平上,将可能路径上的反应复合物、过渡态和产物分别全优化几何结构和计算频率,通过内禀反应坐标(IRC)的方法验证反应路径,并在B3LYP/6-311+(2df,p)水平上计算单点能。采用极化统一模型(PCM)法探索溶剂效应。结果,不论气相还是水相,1,3加成生成1个烯丙基氢过氧化物和1,4加成生成1个酮类氢过氧化物,在热力学上均是可行的,但是在动力学上前者的能垒比后者更低,是优先路径。热力学更支持在水相中反应,而动力学则相反。能垒随氯代数量的增多而升高。     

DFT法研究取代酚对黑头呆鱼的急毒性

基于定量结构-活性相关（QSAR）研究酚类化合物的急毒性具有重要意义。运用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G^**水平下,全优化计算25种取代酚。从中获得分子最高占用和最低空轨道能(E_HOMO和E_LUMO)、前线轨道能级差(AE=EHOMOˉ尻_LUMO)、分子次最高占用和次最低空轨道能(E_NHOMO和E_NLUMO、分子总能量（E_T）、氢原子所带的最高正电荷（q_H⁺）、最负非氢原子的静电荷（g）、分子偶极矩（μ）和分子体积（V）等描述符。结合文献中标题化合物对黑头呆鱼急毒性值(-1g LC₅₀),由多元线性回归方法建成QSAR模型,采用内外双重验证的办法,深入分析和检验模型的稳健性。最佳模型的复相关系数（R²）,去一法（LOO）交替检验复相关系数(R²_CV),外部预测样本复相关系数(R²_ext)分别为0.976,0.974和0.940,故所建QSAR模型的稳定性和预测能力良好。表明:取代酚对黑头呆鱼急毒性与分子体积、最负非氢原子的静电荷及分子总能量的相关性密切。     

冠丙四肽与前周期碱土和碱金属离子结合作用的初步理论研究

借助于密度泛函理论的B3LYP方法,以冠丙四肽为模型基础,对锂、钠、钾、铍、镁、钙等金属离子与该冠丙四肽的结合形式进行了几何构型优化、能量计算、Mulliken布局数分析等理论研究。结果表明:冠丙四肽的构型在与金属离子结合前后几乎没有改变,结合过程中电子由冠肽移向金属离子,锂离子与冠型环丙四肽的结合作用并不明显优于钾离子和钠离子,碱金属离子的最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.225 nm、0.250 nm和0.300 nm;铍离子与冠型环丙四肽的结合作用明显优于镁离子和钙离子,碱土金属离子的最佳结合位距冠丙四肽中心的距离依次为0.000 nm、0.150 nm和0.225nm。     

取代酚对日本长腿蛙蝌蚪急性毒性的QSAR研究

用Hartree-Fock(HF)和DFT-B3LYP方法,分别在较高基组6-31G**和6.311G**水平下,全优化计算了21种取代酚化合物.从中获得分予最高占用和最低空轨道能(EHOMO和ELUMO)、前线轨道能级差(△E＝EHOMO-ELUMO)、分子总能量(ET)、氧原了所带的最高正电荷(QH+)、最负原子的静电荷(Q-)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V)等描述符.结合文献中标题化合物对日本长腿蛙蝌蚪的毒性值(-logLC50)和辛醇/水分配系数(logKow),由线性同归方法成功建立包含10gKow、ELUMO和Q-的三参数QSAR模型.其中,模型(5)的复相关系数R2=0.944 8,交叉验证系数Q2=0.920 5,标准偏差SE=0.187,Fisher检验值F=98.390,故其预测能力较好.由此推断,标题物对日本长腿蛙蝌蚪的毒性作用分为2步,首先穿过细胞壁在细胞内富集,以logKow和Q-描述;其次与亲核试剂发生亲电反应,以风ELUMO表示.     

酚羟基取代异黄酮类化合物的抗氧化活性理论筛选

运用密度泛函理论(Density Function Theory,DFT)中的B3LYP方法,6-31G(d)基组水平上计算了65种酚羟基取代的异黄酮类化合物的前线轨道能级和O-H键离解能(BDE),并讨论了这些化合物抗氧化活性的构效关系。结果表明,B环为异黄酮类化合物抗氧化、清除自由基的主要活性部位;C环的2-OH是必要的增效酚羟基,在增强抗氧化活性具有非常重要的作用;在C2位羟基作用下4’-OH可以显著增强异黄酮类化合物的抗氧化活性,同时3’-OH对4’-OH的协同作用增强了4’位羟基的活性。在所有标题化合物中,C3(2,3,4’-三羟基异黄酮)、C13(2,3,4’,5’-四羟基异黄酮)和C22(2,3,3’,4’,5’-五羟基异黄酮)具有较强的清除自由基活性,可作为潜在的高效抗氧化剂。     

壳聚糖结合ReO的初步理论研究

借助于密度泛函理论的B3LYYP方法,对壳聚糖及壳聚糖结合ReO的配合物（（CTS）₂-ReO,（CTS）₄-ReO）进行结合结构优化、Mulliken电荷、前沿轨道、相关能量的计算。结果表明:壳聚糖结合ReO的配合物前后,壳聚糖六元环结构基本不变,N（8）-C（4）和O（10）-C（3）键的键长有所增长;由壳聚糖结合ReO的配合物（（CTS）₂-ReO,（CTS）₄-ReO）的结合能及结合后配合物的前沿轨道能量差可推断配合物（CTS）₂-ReO和配合物（CTS）₄-ReO均可以形成,而形成配合物（CTS）4-ReO的可能性更大;配合物（CTS）2-ReO和配合物（CTS）₄-ReO形成时,壳聚糖环上的电荷发生了重新分布,电子由壳聚糖1位的羟甲基上向氨基的氮原子和Re原子移动。     

中药常山中的常山碱其电子结构和光谱性质的理论研究

用ZINDO、从头算、密度泛函和含时密度泛函理论法,研究常山碱的电子结构和光谱性质.模拟α-常山碱和β-常山碱的吸收光谱和荧光光谱成功,利用电荷密度差(CDD)和前线分子轨道(FMO)的组成,分析电子跃迁的特征,将每个吸收光谱和荧光光谱峰归属,发现α-常山碱和β-常山碱的吸收光谱均发生在母核4-喹唑酮上,而其荧光光谱则与母核4-喹唑酮和N3连接的基团有关.量子化学计算法可用来研究这类化合物的定性和定量.     

Modeling of the energies and splitting of the Qx and Qy bands in positional isomers of zinc pyridinoporphyrazines by TDDFT approach: Can TDDFT help distinguishing the structural isomers?

Electronic structures, energies and splitting of the Q_x and Q_y bands for positional isomers of zinc mono-, di-, tri-, and tetra pyridinoporphyrazines as well as parent zinc phthalocyanine were investigated using density functional theory (DFT) and time-dependent (TD) DFT approaches. The influence of the Hartree–Fock exchange on excited state energies and Q_x and Q_y bands splitting were studied using GGA BP86 and hybrid B3LYP and PBE1PBE exchange-correlation functionals. Solvent effects were estimated using the polarized continuum model (PCM) approach and cyclohexane, toluene, or DMSO as solvents. It was found that general trends in the Q_x and Q_y band energies and splitting correlate very well with the available experimental data on pyridinoporphyrazines and follow the trends in HOMO–LUMO and HOMO–LUMO + 1 energy gaps as well as LUMO–LUMO + 1 splitting. TDDFT trends allow estimation of the Q_x and Q_y band energies and splitting in unknown tripyridinoporphyrazines and in individual positional isomers of tetrapyridinoporphyrazines.     

一种新型溶解氧敏感材料的制备和研究

该实验合成了基于Pt席夫碱配合物的一种新型溶解氧敏感材料。它对溶解氧有灵敏响应(IN2/IO2=83),其Stern-Volmer曲线有良好的线性,并具有良好的重现可逆性。这是席夫碱金属配合物的又一新应用,具有良好的应用价值。     

苯的计算化学红外光谱表征及其与实验结果对比

本研究用GaussView软件模拟苯的分子结构,用量化计算软件Gaussian 03W的密度泛函法,在B3LYP/6-31G基组水平上,优化苯分子结构、计算能量和频率,及其红外光谱,并与实验结果对比。根据成键轨道(natural bond orbital,NBO)和电子密度计算结果,探讨苯的稳定性,分子轨道能量,原子静电荷分布规律和前沿分子轨道组成的特征,计算得出HOMO和LUMO的能量差是0.25191 eV,HOMO是比较大的负值(-0.24819 eV),说明苯有较好的稳定性,看来采用纳米TiO_2光催化方法降解苯是可行的。     

三维荧光等高线特征谱提取程序的设计及其应用研究

基于Visual Basic 6.0,用图像信息统计法,设计了提取三维荧光等高线沿发射波长Em方向和激发波长Ex方向的一对特征谱的程序,介绍了提取方案和关键程序段。研究表明,该对谱具有较好的特征性和可计算性,解决了模式识别中特征参数提取的问题。基于I_(Em)和I_(Ex)谱,将各样本均与1号样本比较,得到了样本之间的欧氏距离d_(Em)和d_(Ex),通过平面距离聚类法和谱系聚类法分别对参芪扶正注射液与黄芪和丹参注射液的区分进行了鉴别,鉴别结果正确。此研究将图像信息数值化,解决了三维荧光图数值表征的问题,将特征谱与现代的数值分析技术结合起来,可对物质进行分类和鉴别。     

2,4-戊二酮缩甘氨酸席夫碱及其配合物的抑菌活性和量化计算

采用文献方法合成了2，4－戊二酮缩甘氨酸席夫碱及其过渡金属配合物，进行了结构表征，利用单片纸碟法测定了它们对革兰氏阴性菌和阳性菌的抑制活性；利用MOPAC软件中的PM3程序对2，4－戊二酮、甘氨酸和2，4－戊二酮缩甘氨酸席夫碱进行了量化计算，量化计算结果与抑菌活性测定结果基本相符。     

The knowledge base partitioning problem: Mathematical formulation and heuristic clustering

Allocation of production rules among several partitions in a knowledge base can shorten the compilation and execution of expert systems applications and facilitate their verification, validation and maintenance. The problem of allocation of rules or groups of rules among partitions of limited size while minimizing the sum of inter-partition connections is formulated as a 0–1 integer programming problem with a quadratic objective function. Since this type of problems is NP-complete, a clustering algorithm based on the nearest neighbor heuristic is proposed.     

基于改进混沌扩频序列的多用户混沌扩频通信系统的研究与仿真

提出一种改进混沌扩频序列,并将其应用在多用户混沌扩频通信系统中,给出了多用户混沌扩频通信系统的理论推导和SIMULINK仿真模型。对该系统进行了详细的性能分析,包括信噪比、用户数、改进混沌扩频序列的分形参数和初始值等各自对系统误码率的影响,并比较了改进混沌扩频序列与传统混沌扩频序列的系统误码率随信噪比和用户数的变化情况。结果表明改进混沌扩频序列要好于传统混沌扩频序列的系统误码率,具有较好的抗噪声和抗多址干扰的能力。     

基于FPGA的频谱分析仪的设计与研制

设计了一种新型的基于FPGA的频谱分析仪。该分析仪采用FFT技术,充分利用NiosII软核处理器,加上LCD、AD芯片、滤波器及一些外围电路,完成了信号的采集、滤波、处理、数字FFT,并最终将得到的数据送到LCD上显示。系统的测试结果表明,该数字频谱分析仪能满足0～1MHz频段范围内实时频谱分析应用的需要。该频谱分析仪工作稳定、操作方便、且成本比其他频谱分析仪低很多。     

Evaluation of the suitability of data base management systems: a case study at the US Forest Service

A methodology for assessing the feasibility of a data base management system is described, and its use demonstrated in a specific situation: the U.S. Forest service. A series of questions to be answered at the test organization is formulated, aimed at quantifying the benefits of a DBMS. Results of attempting to answer these questions at two test sites are provided. Implications of these results are given for both forest and higher level management.