以科研引导的高分子实验课程内容变革*——以硫醇-异氰酸酯点击反应分散聚合制备交联功能化微球为例

分散聚合是一种制备单分散微球的重要方法,是高分子专业学生的必修实验课。传统基于自由基链式反应的分散聚合难以制备高交联、功能化微球,且存在反应时间长、单体转化率低的不足。介绍了具有逐步聚合机理特性和高反应活性的巯基-异氰酸酯点击反应在分散聚合体系中快速制备单分散、交联、功能化微球的实验。该实验在室温搅拌条件下即可得到单分散、交联微球,且通过调节巯基-异氰酸酯的配比可得巯基或异氰酸酯功能化微球。与传统基于苯乙烯、丙烯酸酯类链式反应的分散聚合相比,巯基-异氰酸酯逐步反应的分散聚合作为本科专业实验在理论知识体系、综合能力培养、时效性和可拓展性等方面具有显著优势。     

柯楠因诱导寡聚腺嘌呤核苷酸双螺旋结构增强赛博绿I 荧光及柯楠因的高灵敏和高选择荧光检测

柯楠因是原小檗碱类生物碱类似物. 研究发现, 在近生理酸度下柯楠因与寡聚腺嘌呤核苷酸(poly A₁₆)形成双链结构, 明显增强DNA 嵌入染料赛博绿I (SG I)的荧光. 在优化条件下, 530 nm 处荧光增强与60～600 nmol/L 的柯楠因呈线性关系, 检测限(3σ)为30 nmol/L. 方法选择性好, 同倍含量的小檗碱类似物不产生干扰. 将所建立的方法用于柯楠因合成样的测定, 回收率在92.5%～105%之间, 相对标准偏差RSD 小于3.1% (n＝3).     

三组分一锅法合成1-羧甲基-6-芳基-1,2,3,4,5,6-六氢茚并[2,3-b]-喹啉-5,11-二酮

以芳醛、1,3-茚二酮、烯胺酮为原料, 冰醋酸为溶剂, 三组分一锅法合成了一系列茚并[2,3-b]喹啉类化合物. 该反应产率高(83%～93%)、操作简单、后处理方便. 产物的结构通过红外光谱、核磁共振谱和元素分析证实, 同时给出了该反应可能的反应机理.     

"球槽模型"中的临界质量比与静止释放初始位置的关系

球槽模型中,仅当槽、球质量比大于或等于相应的临界质量比时,小球才会在最低点获得最大速率.临界质量比与静止释放的初位置有关.通过数理解析和数学软件绘图分析,得到了槽、球临界质量比与静止释放初始角度之间的定量关系,是对已有文献结论的补充和推广.     

固相萃取-液相色谱-串联质谱法检测小鼠肌肉组织中矮壮素

建立了快速检测小鼠肌肉组织中矮壮素的固相萃取-液相色谱-串联质谱(SPE-LC-MS/MS)方法。小鼠肌肉样品经乙腈提取,弱阳离子交换(WCX)固相萃取柱净化,3 mL甲酸-甲醇(1∶99,V/V)重力洗脱。采用亲水作用色谱柱(HILIC),含10 mmol/L乙酸铵、0.1%甲酸水溶液-乙腈(40∶60,V/V)为流动相,以电喷雾正离子(ESI+)、多反应监测模式(MRM)进行矮壮素的定性分析,采用基质标准曲线外标法进行定量分析。结果表明:矮壮素的线性范围为5.0～500.0μg/L,线性相关系数为0.9991。在10.0,100.0和200.0μg/kg添加浓度下的回收率为73.2%～82.3%;相对标准偏差小于9.3%;方法定量限为10.0μg/kg,能够满足小鼠肌肉组织中痕量矮壮素检测的要求。     

Ca0.5Sr0.5TiO3弹性和热学性质的第一性原理研究

利用能量最小原理, 确定了Ca_0.5Sr_0.5TiO₃晶体中4c位置的Ca/Sr原子对称分布, 建立了Ca_0.5Sr_0.5TiO₃稳定的晶体结构, 在此基础上利用基于密度泛函理论第一性原理的平面波超软赝势方法, 采用局域密度近似和广义梯度近似函数, 计算了Ca_0.5Sr_0.5TiO₃的晶格参数、弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比, 并基于Christoffel方程的本征值研究了平面声波的特征, 基于Cahill和Cahill-Pohl模型研究了最小热导率的特征. 计算结果表明: Ca_0.5Sr_0.5TiO₃晶格参数和实验值很接近, 体弹模量大于剪切模量, [100], [010], [001]晶向的杨氏模量、泊松比、普适弹性常数(A^U)以及杨氏模量三维图均显示了弹性各向异性; 平面声波在(010), (001)平面呈现各向异性, 在(100)平面呈现各向同性, 平面声波大小与平均横波和平均纵波的数值很接近. Cahill模型最小热导率在各平面呈现各向同性, Cahill-Pohl模型最小热导率在高温时趋于恒定. 准谐德拜模型下Ca_0.5Sr_0.5TiO₃ 晶体的摩尔热容和热膨胀系数与CaTiO₃晶体的接近, 并且高温下具有稳定的热膨胀性能. 计算所得禁带宽度为2.19 eV, 导带底主要是Ti-3d与O-2p态电子贡献; 由电荷布居和电荷密度图理论证实Ca_0.5Sr_0.5TiO₃具有稳定的Ti-O八面体结构.     

有趣的向量旋转角度的计算

问题如图1，小正三角形沿着大正三角形的边，按逆时针方向无滑动地滚动．小正三角形的边长是大正三角形边长的一半，如果小正三角形沿着大正三角形的边滚动一周后返回出发时的位置，     

柯楠因诱导寡聚腺嘌呤核苷酸双螺旋结构增强赛博绿Ⅰ荧光及柯楠因的高灵敏和高选择荧光检测

柯楠因是原小檗碱类生物碱类似物.研究发现,在近生理酸度下柯楠因与寡聚腺嘌呤核苷酸(poly A16)形成双链结构,明显增强DNA嵌入染料赛博绿I(SG I)的荧光.在优化条件下,530 nm处荧光增强与60～600 nmol/L的柯楠因呈线性关系,检测限(3σ)为30 nmol/L.方法选择性好,同倍含量的小檗碱类似物不产生干扰.将所建立的方法用于柯楠因合成样的测定,回收率在92.5%～105%之间,相对标准偏差RSD小于3.1%(n=3).     

半滑舌鳎两种Aquaporinl同源基因的克隆与表达分析

克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)AQP1o和AQP1基因的全长cDNA序列,并对其序列和表达模式进行了分析.结果表明,AQP1o cDNA全长为993 bp,包括120 bp的5'非翻译区,789 bp的开放阅读框,84bp的3'非翻译区,编码262个氨基酸的蛋白质,分子质量为28.3×103.AQP1的cDNA全长为1 335 bp,包括63bp的5'非翻译区,786 bp的开发阅读框,486 bp的3'非翻译区,编码261个氨基酸的蛋白质,分子质量为27.4×103.聚类分析表明半滑舌鳎AQP1o蛋白与金头鲷和塞内加尔鳎等海洋鱼类在卵巢中特异表达的AQP1o聚为一类,而AQP1与非卵巢特异表达的AQP1聚为一类,表明该两类基因为不同类型的AQP1同源基因.RT-PCR分析表明两个基因具有不同的表达模式,AQP1o主要在卵巢中表达,提示其在卵巢中具有特定的生理功能、而AQP1则在雌雄鱼的多种组织中表达.     

Alloying and magnetic disordering effects on phase stability of Co2 YGa (Y=Cr,V, and Ni) alloys: A first-principles study

The alloying and magnetic disordering effects on site occupation, elastic property, and phase stability of Co$_{2}Y$Ga ($Y={rm Cr}$, V, and Ni) shape memory alloys are systematically investigated using the first-principles exact muffin-tin orbitals method. It is shown that with the increasing magnetic disordering degree $y$, their tetragonal shear elastic constant $C'$ (i.e., $(C_{11}-C_{12})/2$) of the $L2_{1}$ phase decreases whereas the elastic anisotropy $A$ increases, and upon tetragonal distortions the cubic phase gets more and more unstable. Co$_{2}$CrGa and Co$_{2}$VGa alloys with $ygeq0.2$ thus can show the martensitic transformation (MT) from $L2_{1}$ to $D0_{22}$ as well as Co$_{2}$NiGa. In off-stoichiometric alloys, the site preference is controlled by both the alloying and magnetic effects. At the ferromagnetism state, the excessive Ga atoms always tend to take the $Y$ sublattices, whereas the excessive Co atom favor the $Y$ sites when $Y={rm Cr}$, and the excessive $Y$ atoms prefer the Co sites when $Y={rm Ni}$. The Ga-deficient $Y={rm V}$ alloys can also occur the MT at the ferromagnetism state by means of Co or V doping, and the MT temperature $T_{rm M}$ should increase with their addition. In the corresponding ferromagnetism $Y={rm Cr}$ alloys, nevertheless, with Co or Cr substituting for Ga, the reentrant MT (RMT) from $D0_{22}$ to $L2_{1}$ is promoted and then $T_{rm M}$ for the RMT should decrease. The alloying effect on the MT of these alloys is finally well explained by means of the Jahn-Teller effect at the paramagnetic state. At the ferromagnetism state, it may originate from the competition between the austenite and martensite about their strength of the covalent banding between Co and Ga as well as $Y$ and Ga.