检索结果-内蒙古大学图书馆

化学学报 2013年第5期71卷 749-754页

作者：孙小丽李吉来黄旭日孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学国家重点实验室长春130023

铁及其复合物催化的C—X键功能化日益引起人们的重视.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/def2-SVP水平下详细研究了Fe+与CH3X(X=Cl,Br,I)的反应活性和机理.计算结果表明标题反应存在两种反应机制,即插入机制和SN2机制.从机理上来看,在插入... 详细信息

铁及其复合物催化的C—X键功能化日益引起人们的重视.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/def2-SVP水平下详细研究了Fe+与CH3X(X=Cl,Br,I)的反应活性和机理.计算结果表明标题反应存在两种反应机制,即插入机制和SN2机制.从机理上来看,在插入机理中,反应都始于Fe+离子从侧面进攻CH3X,生成产物FeX+和CH3;而在SN2机制中,反应则始于Fe+离子从背后进攻CH3X,生成产物3FeCH+和X.从我们的计算可以看出,四重态或六重态下的Fe+离子在C—X键活化中展现了截然不同的催化活性;在所有通道中,都以四重态为主导;SN2机制中相对较高的决速能垒使其丧失了竞争性.再者,计算表明在所有的插入机制中,所有通道都是放热的,而在SN2机制中,仅有X=I时,反应是放热的.此外,计算表明这些反应属于两态反应活性,两种机制中,在反应的入口和出口存在最小能量交叉点.此外,反应途径电子结构追踪分析表明自旋极化对能量影响较大,调控着反应采取的反应通道和主副产物比例.通过本文的理论研究,尤其是详细的电子结构分析,为铁催化剂活化C—X键和C—C耦联反应提供了线索和以铁为基的催化剂设计提供理论依据.

关键词： Fe+ 插入 SN2 反应机制能垒电子结构

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PEO-PPO-PEO水溶液体系胶束化及凝胶化行为的耗散粒子动力学模拟

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高等学校化学学报 2013年第6期34卷 1454-1459页

作者：谢宇吕中元孙昭艳安立佳吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

采用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法研究了三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)的胶束化和凝胶化行为.通过模拟得到了F127(EO99PO65EO99)水溶液的临界胶束浓度和临界凝胶浓度.结果发现,在... 详细信息

采用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法研究了三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)的胶束化和凝胶化行为.通过模拟得到了F127(EO99PO65EO99)水溶液的临界胶束浓度和临界凝胶浓度.结果发现,在298 K、质量分数低于40%时,F127水溶液中形成的胶束形状均为球形.此外,进一步研究了亲水嵌段长度对胶束结构及凝胶形成浓度的影响,结果发现,亲水嵌段越短,越有利于长椭球状胶束的形成,而临界凝胶浓度随着亲水嵌段PEO长度的增加而降低.

关键词：胶束化凝胶化聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯耗散粒子动力学

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稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性影响的理论和实验研究

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高等学校化学学报 2013年第2期34卷 434-440页

作者：刘月余林魏志钢潘湛昌邹燕娣谢英豪广东工业大学轻工化工学院广州510006 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021

从理论和实验两方面探讨稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性的影响.理论上采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,对稀土掺杂TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度及电子结构进行了系统的研究.结果表明,Y,La,Gd,Lu,Ce,Eu,Yb和Tb掺... 详细信息

从理论和实验两方面探讨稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性的影响.理论上采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,对稀土掺杂TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度及电子结构进行了系统的研究.结果表明,Y,La,Gd,Lu,Ce,Eu,Yb和Tb掺杂有助于TiO2光催化活性的提高;而对于Pr,Nd,Pm,Sm,Dy,Ho,Er和Tm掺杂,由于在价带顶和导带底之间形成了较多的可能成为光生电子和空穴的复合中心的杂质能级,故此类稀土的掺杂浓度需要控制在较小的范围内.另一方面,采用溶胶-凝胶法制备了9种稀土金属(RE=Y,Ce,Pr,Sm,Gd,Dy,Ho,Er,Yb)掺杂的TiO2粉体,运用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱法(UV-Vis)分别表征其晶体结构和光学吸收性质.结果表明,掺杂前后的TiO2均为锐钛矿相,且Ho,Pr,Ce,Sm,Y,Yb和Gd掺杂使TiO2在可见光区的吸收有不同程度的提高.理论预测与实验结果基本一致,且理论研究结果与周期表中稀土元素外层电子轨道排布规律一致,从而揭示了稀土元素掺杂的本质规律,指明了适量的稀土掺杂有利于TiO2光催化活性的提高.

关键词：稀土掺杂TiO2 锐钛矿相密度泛函理论能带结构

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两亲性超支化多臂共聚物自组装形貌对支化度的依赖性

两亲性超支化多臂共聚物自组装形貌对支化度的依赖性

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2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：谭海娜于春阳周永丰吕中元颜德岳上海交通大学化学化工学院上海200240 理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春130023

超支化聚合物(Hyperbranched polymers,HBPs)是一类具有不规则三维树枝状结构的高度支化大分子.由于其独特的结构和物理化学性质,现已成为自组装领域研究的热点.研究表明,HBPs 是分子自组装的优秀前体,丰富和扩展了聚合物自组装的研究... 详细信息

超支化聚合物(Hyperbranched polymers,HBPs)是一类具有不规则三维树枝状结构的高度支化大分子.由于其独特的结构和物理化学性质,现已成为自组装领域研究的热点.研究表明,HBPs 是分子自组装的优秀前体,丰富和扩展了聚合物自组装的研究范畴和研究内容.然而,对影响HBPs 自组装因素的研究往往局限在与线性嵌段聚合物相似的亲/疏水比例,分子量及聚合物组成等方面.作为表征HBPs 支化拓扑结构的特征参数,支化度(degree ofbranching,DB)是影响其自组装形貌的关键因素.我们课题组之前报道了支化度对HBPs 自组装形貌影响的实验结果：通过控制反应温度合成一系列具有不同支化度疏水核的两亲性超支化多臂共聚物,发现随着支化度升高,其可以自组装形成球形胶束,柱状胶束和囊泡,形貌呈现多样性.然而,该体系具体的自组装机理并未研究清楚.我们利用耗散粒子动力学方法(dissipative particle dynamics,DPD)系统研究了其自组装机理.研究工作表明,不同支化度的聚合物在组装初期均先形成小球形胶束,再进一步组装形成不同的形貌.对支化度最低的HBP 体系,小球形胶束会二次聚集形成大球形胶束(multi-micelle aggregates,MMA),模拟的最终形貌如图Fig.1a 所示;对较高支化度的HBP 体系,小球形胶束会进一步聚集且融合形成较大的球形胶束,如图Fig.1b 所示;对更高支化度的HBP 体系,小球形胶束会先形成短的柱状胶束,再继续聚集融合形成长的柱状胶束,如图Fig.1c 所示;对最高支化度的HBP体系,小球形胶束先聚集融合形成柱状胶束,随着胶束之间的聚集,体系中的柱状胶束开始逐渐融合成膜,接下来膜进一步弯曲并闭合形成最终的囊泡,如图Fig.1d 所示.我们成功地运用模拟的手段重现了随着支化度升高,两亲性超支化多臂共聚物自组装形成的不同的形貌,也即观察到了与实验现象一致的支化度依赖性自组装的拓扑结构放大现象,并从动力学角度解释了不同形貌转变的过程和机理.这对进一步深入理解超支化聚合物的自组装行为、过程和机理提供了重要的理论基础和借鉴意义.

关键词：耗散粒子动力学模拟超支化聚合物支化度自组装机理

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Sirt1及Sirt2与活性分子INA的作用机制研究

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化学学报 2013年第2期71卷 199-204页

作者：陈晓光赵晓杰王嵩王丽萍李惟孙家钟吉林大学生命科学学院长春130012 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130061

应用分子模拟理论与方法研究了人类沉默信息调节因子2相关酶类Sirtuin家族成员Sirt1及Sirt2与一种活性分子(命名为INA)的作用机制.同源模建了Sirt1的三维结构,通过分子对接手段得到Sirt1(NAD+)-INA及Sirt2(NAD+)-INA的两种复合物体系,... 详细信息

应用分子模拟理论与方法研究了人类沉默信息调节因子2相关酶类Sirtuin家族成员Sirt1及Sirt2与一种活性分子(命名为INA)的作用机制.同源模建了Sirt1的三维结构,通过分子对接手段得到Sirt1(NAD+)-INA及Sirt2(NAD+)-INA的两种复合物体系,进行了分子动力学模拟.并且分别计算了两种体系中关键氨基酸残基与INA的结合自由能值,由此推测出Sirt1(NAD+)-INA、Sirt2(NAD+)-INA体系结合位点分别为Val72,Ser73和Arg272及Phe235,Leu264和Gly305,确证了两种体系的结合模式.模拟结果表明,在Sirt1(NAD+)-INA体系中,INA与催化底物NAD+距离较近,可以相互作用,具有较高活性;在Sirt2(NAD+)-INA体系中,INA与催化底物NAD+距离较远,与在Sirt1体系中比较,INA对Sirt2体系的活性较弱,结果与实验一致.本文的研究,对今后以去乙酰化酶Sirt1,Sirt2为靶点的新药开发具有一定指导意义.

关键词：分子模拟 Sirt1 Sirt2 活性分子INA 作用机制

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锂化硼氮纳米管的二阶非线性光学理论研究

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高等学校化学学报 2013年第9期34卷 2152-2157页

作者：周中军李晓平黄旭日武志坚李志儒吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021 长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022 曲阜师范大学化学与化工学院曲阜273165

基于硼氮纳米管（BNNTs），研究了多重锂化硼氮纳米管Lin-（n，O，l）BNNTs（n=6和8，l=2～4）的结构与非线性光学性质．研究表明，在Lin-（n，0，l）BNNTs中，Li原子上的自然键轨道电荷接近＋1（0．769～0．827e），表明“原子上的电... 详细信息

基于硼氮纳米管（BNNTs），研究了多重锂化硼氮纳米管Lin-（n，O，l）BNNTs（n=6和8，l=2～4）的结构与非线性光学性质．研究表明，在Lin-（n，0，l）BNNTs中，Li原子上的自然键轨道电荷接近＋1（0．769～0．827e），表明“原子上的电子转移到了硼氮纳米管上，从而形成了多重锂盐．同时发现，增加管长和拓宽管径都可有效地增加体系的一阶超极化率．更重要的是，Lin-（n，0，l）BNNTs的紫外-可见吸收主要发生在270—290nm附近，且当管长增加时，Lia^-（n，0，l）BNNT的紫外一可见吸收光谱发生了蓝移，改善了非线性与透光性之间的关系．此外，Lin-（n，0，l）BNNTs还具有良好的稳定性[垂直电离势（VIP）=5．85～6．0eV]．

关键词：硼氮纳米管非线性光学锂化透光性

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理论研究染料敏化太阳能电池

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分子科学学报 2013年第6期29卷 441-447页

作者：李位白福全陈杰张红星吉林大学理论化学计算国家重点实验室吉林长春130023

简要介绍了染料敏化太阳能电池工作原理及各部分的构造,着重讨论了如何通过理论计算来评价电池表现,还对电池中各个研究对象进行了分析,最后,对今后的研究方向进行了展望.

关键词：理论模拟染料敏化太阳能电池密度泛函方法光电转换效率二氧化钛吸附机理

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细胞色素P450对底物的选择性及催化机制

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分子科学学报 2013年第6期29卷 461-468页

作者：崔颖璐郑清川张红星吉林大学理论化学计算国家重点实验室吉林长春130023

细胞色素P450酶是广泛存在的含亚铁血红素单加氧酶,参与甾类激素的合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子,以及致癌作用和药物代谢.综述了细胞色素P450结构与功能的关系,特别是细胞色素P450对底物的选择性以及催化... 详细信息

细胞色素P450酶是广泛存在的含亚铁血红素单加氧酶,参与甾类激素的合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子,以及致癌作用和药物代谢.综述了细胞色素P450结构与功能的关系,特别是细胞色素P450对底物的选择性以及催化机制,并对其未来的发展方向进行了展望.

关键词：细胞色素P450 分子动力学模拟底物选择性

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锐钛矿型TiO2表面吸附甲醛的密度泛函理论研究

锐钛矿型TiO2表面吸附甲醛的密度泛函理论研究

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第七届国际分子模拟与信息技术应用学术会议

作者：刘子忠韩飞封继康徐爱菊崔文颖内蒙古师范大学化学与环境科学学院功能材料物理与化学自治区重点实验室呼和浩特010022 吉林大学理论与计算化学国家重点实验室长春130023 吉林大学化学院长春130023

应用密度泛函理论优化了锐钛矿型TiO2 (001),(110)和(100)晶面结构,发现(001)晶面能量最低.通过对甲醛吸附到(001)面的6种初始猜测方式的几何优化,发现从甲醛H-C-O侧面吸附方式为最稳定的吸附方式,吸附能最大,发生了化学吸附.吸附后甲醛... 详细信息

应用密度泛函理论优化了锐钛矿型TiO2 (001),(110)和(100)晶面结构,发现(001)晶面能量最低.通过对甲醛吸附到(001)面的6种初始猜测方式的几何优化,发现从甲醛H-C-O侧面吸附方式为最稳定的吸附方式,吸附能最大,发生了化学吸附.吸附后甲醛中C-H键增长,键变弱,C-O键缩短,键增强.甲醛中C原子与邻近层Ti和O原子间电子云发生重叠,有新的Ti-O和Ti-C键生成.吸附前后锐钛矿型TiO2(001)能隙从2.88 eV降低为2.50 eV,光催化吸收波长从431增加到496 nm.

关键词：室内甲醛污染化学吸附锐钛矿型二氧化钛材料密度泛函理论光催化活性

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篮柄的增长对Mbius及Hückel分子篮的非线性光学响应的影响

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三峡大学学报（自然科学版） 2014年第3期36卷 98-101页

作者：王钦王银锋周新文吉林大学理论化学计算国家重点实验室长春130023 井冈山大学应用化学研究所江西吉安343009 三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002

基于增加共轭链长度是增加材料的非线性光学响应的有效手段之一,采用DFT(Density Function Theory)方法研究了以并五、六、七和八吡啶环为篮柄的新的Mbius及Hückel型分子篮(M5、M6、M7、M8、H5、H6、H7和H8)的结构、稳定性及非... 详细信息

基于增加共轭链长度是增加材料的非线性光学响应的有效手段之一,采用DFT(Density Function Theory)方法研究了以并五、六、七和八吡啶环为篮柄的新的Mbius及Hückel型分子篮(M5、M6、M7、M8、H5、H6、H7和H8)的结构、稳定性及非线性光学性质.随着篮柄尺寸的增长,Mbius及Hückel篮均展示了对篮柄吡啶环数的奇偶依赖性:含有偶数并吡啶环的Mbius型分子篮的第一超极化率(β0)比含有奇数并吡啶环的大(845(M5)<2 323(M6)>1 653(M7)<3 773au(M8));而含有奇数并吡啶环的Hückel型分子篮的β0比含有偶数并吡啶环的大(1 634(H5)>1 226(H6)>4 114(H7)<2 836au(H8)).

关键词：非线性光学分子篮增长效应莫比乌斯奇偶性

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