分子内Friedel-Crafts环化反应在苯并环状物合成中的应用

Friedel-Crafts反应是有机合成中最有用的反应之一,它的应用范围十分广泛.Friedel-Crafts反应也是合成环状化合物的重要途径,尤其分子内的环化反应一直以来受到广泛的关注.对近年来应用分子内Friedel-Crafts环化反应合成苯并环状化合物进行了详细的综述,并对分子内Friedel-Crafts环化反应在有机合成上发展前景作了展望.

烯烃复分解/手性磷酸催化的分子内Friedel-Crafts串联反应高对映选择性构建吲哚多环结构

Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,7428～7431过渡金属与有机小分子共催化的不对称反应由于其高效性、原子经济性以及相比较于单一催化体系所能实现的新的化学转化引起了人们广泛的研究兴趣，

Friedel-Crafts烷基化反应研究进展

Friedel-Crafts烷基化反应是一类重要的有机人名反应,常用于构建碳-碳键,在有机合成及药物化学等领域具有广泛的应用前景。本文介绍了Friedel-Crafts烷基化反应的基本原理,以及近年来利用金属催化、有机小分子催化、可见光催化、酶催化和电化学催化等策略所取得的新发展。将本科教学知识与前沿研究有机结合,有利于提高学生的学习兴趣,培养学生思维拓展能力。

有机催化吲哚的不对称Friedel-Crafts烷基化反应研究进展

功能化吲哚在许多研究领域有广泛的应用,因此旋光性吲哚衍生物的合成在有机合成中有重要的意义。催化不对称Friedel-Crafts烷基化是研究吲哚区域选择性功能化最直接、最彻底的方法。本文综述了近二十年来有机催化剂催化吲哚的不对称Friedel-Crafts烷基化反应的进展,并对此作出总结与展望。

布洛芬生产工艺中Friedel-Crafts酰化反应的无溶剂连续流工艺设计

针对传统布洛芬生产工艺过程的Friedel-Crafts酰化反应中存在工艺复杂、能耗大、环境压力大的问题,本研究将无溶剂连续流合成技术应用于2-氯丙酰氯与异丁基苯的Friedel-Crafts酰化反应,设计了一个无溶剂连续流反应体系,通过考察停留时间、温度、总流量和物质的量比等因素,优化工艺并获得最佳的生产条件,安全有效地实现了高腐蚀性汽液混合物的连续流合成反应中高质量芳基酮的制备,异丁基苯的转化率和芳基酮的纯度可达99%左右。本研究为药物合成领域的连续流合成工艺与相关Friedel-Crafts酰化反应的同系列研究提供参考依据。

沸石分子筛在Friedel-Crafts酰基化反应中的应用

本文综述了沸石分子筛在FriedelCrafts酰基化反应中应用的研究概况,总结了不同类型芳环底物的酰化反应研究成果。Hβ沸石是芳环FriedelCrafts酰基化反应的优良催化剂,研究惰性和轻度活化芳环的沸石分子筛催化酰化有十分重要的意义。

基于全球黄瓜分子育种专利技术的创新态势分析

为研究黄瓜分子育种领域的全球专利发展趋势、研发热点、区域分布和技术布局,揭示黄瓜分子育种的创新态势,笔者的研究基于德温特创新索引国际专利数据库(DII),借助DDA分析工具对1987—2022年全球黄瓜分子育种技术发展态势进行了归纳分析。结果表明,黄瓜分子育种技术整体呈快速发展的趋势;植物基因工程与遗传育种是各大技术布局的核心;中国的申请量最多,美国申请量第二;孟山都、先正达、拜尔以及陶氏、巴斯夫等国际育种巨头企业均在主要国家进行了专利布局,中国在该领域专利数量较多,中国农业科学院、上海交通大学、中国农业大学以及南京农业大学4家机构入围全球前10;深入分析表明,种质鉴定与创新、抗生物胁迫、方法改进与技术革新是黄瓜分子育种技术领域当前的研发热点。综上,分子育种是黄瓜育种领域的前沿技术,发展速度快,种质材料创新、抗性与技术革新是研发热点,我国的专利申请量和研究机构最多,是全球最受重视的技术市场。这些研究结果可为我国在黄瓜生物育种技术领域合理部署、完善知识产权布局提供一定借鉴。

分子动力学模拟在沥青体系中的应用研究进展

随着计算机技术的飞速发展,分子模拟方法已被广泛应用于各个领域。本文总结了沥青分子模型、老化沥青模型、集料模型的构建方法以及基质沥青模型的验证方法。通过分子动力学(MD)模拟,探讨了沥青的性质与性能、沥青的扩散现象、改性剂对沥青的改性作用、沥青老化与再生以及沥青与集料的界面相互作用。MD模拟方法能够预测沥青材料的性能,包括基质沥青的力学性能、低温性能、抗老化性能、自愈合性能,基质沥青与改性剂的相容性以及沥青与集料界面的力学性能、黏附性等性能,架起了宏观和微观行为之间的桥梁,为MD模拟在沥青材料的广泛应用提供了指导。但MD模拟在沥青体系中还需要进一步完善,如初始模型的建立、力场的优化和模型验证等,目前分子动力学模拟只关注沥青材料与改性剂之间的物理作用,缺少对两者之间化学作用的研究。此外,分子动力学在沥青混合料中的应用目前只限于沥青与集料界面之间的研究。最后,对MD模拟在沥青体系中的未来发展方向进行了展望,在未来需要使用MD方法来研究沥青的高温流变性能、沥青与改性剂的界面模拟以及多种改性剂与沥青之间的相互作用。此外,还需要探究多种因素(如裂缝宽度、改性剂、温度和再生剂)共同作用下对沥青自愈合性能的影响,为了探究沥青与改性剂之间的化学相互作用,建议结合量子力学等其他模拟方法进行研究,在沥青混合料方面建议结合有限元等模拟方法来研究沥青混合料的性能。

多光谱法和分子对接模拟法研究茶碱和胃蛋白酶的相互作用

在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于对TPL的药理毒性、药效进行深入研究。根据Stern-Volmer方程,计算在298、 303和308 K三种温度下TPL对PEP的动态荧光猝灭速率常数Kq远大于最大动态荧光猝灭常数2.0×10^(10)L·(mol·s)^(-1),证明TPL对PEP的猝灭方式为静态猝灭。随着TPL浓度的不断升高,PEP的动态猝灭常数Ksv呈规律性下降趋势,TPL可以有效对PEP的内源荧光进行猝灭,进一步判定作用机制为静态猝灭。三维荧光图谱分析表明,体系中随着TPL浓度的不断升高,PEP中代表色氨酸残基与酪氨酸残基以及肽链骨架结构的荧光强度峰值明显降低,且峰位发生红移,表明TPL对PEP的二级结构产生影响。同步荧光图谱分析表明TPL与PEP结合时,主要集中在色氨酸的残基上。红外光谱表明TPL引起PEP内官能团伸缩振动,使PEP的二级结构发生改变。紫外吸收光谱表明随着混合体系中TPL浓度增大,吸收峰峰值逐渐增大,表明TPL可以改变PEP的二级结构。分子对接模拟法表明,TPL与PEP中氨基酸残基GLU13、 VAL30、 TRP39、 GLY76、 GLY78、 PHE117的结合作用力为范德华力,与氨基酸残基THR77、 GLY217形成氢键,与氨基酸残基TYR75、 LEU112、 ILE120、PHE111之间存在疏水作用力,证明两者主要通过范德华力与氢键结合,进一步证明TPL改变了PEP的二级结构。圆二色谱分析显示PEP中β-折叠的占比从50.2%下降至48.8%, α-螺旋结构的占比从8.1%上升到8.4%;β-转角的占比从18.3%上升到18.7%;无规则结构的占比从29.1%上升到29.2%,表明TPL改变了PEP的二级结构。实验研究结果有助于了解TPL与PEP的结合作用机制,为TPL的使用及研究提供了数据依据。

老年冠心病患者低分子肝素皮下注射后按压与出血发生率的效应研究

目的探讨老年冠心病患者皮下注射低分子肝素后是否按压与皮下出血发生率的相关性。方法纳入2019年1月至2021年12月在南京医科大学附属南京医院行经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)后使用低分子肝素皮下注射的老年冠心病患者131例作为研究对象,按照注射后是否按压分为观察组67例和对照组64例。皮下注射低分子肝素的流程均按照本院已纳入规范的“低分子肝素皮下注射法护理质量督查标准”执行,其中观察组要求注射完毕后按压穿刺点3~5 min,力度以皮肤下陷1cm为准,比较两组患者皮下出血的发生率。结果观察组皮下瘀斑发生率(9.0%)与对照组(7.8%)比较差异无统计学意义(P>0.05),观察组皮下硬结发生率(4.5%)与对照组(1.6%)比较差异亦无统计学意义(P>0.05)。患者的年龄、性别、腹围以及体质量指数(body mass index,BMI)与注射低分子肝素后发生皮下出血没有显著相关性(P>0.05),而腹部皮脂厚度与皮下出血存在显著相关性(P<0.05),是预测注射低分子肝素后发生皮下出血的独立预测因子。结论老年冠心病患者低分子肝素皮下注射后按压与出血发生率无相关性,无需按压。患者的腹部皮脂厚度是预测注射低分子肝素后发生皮下出血的独立预测因子,应通过规范操作来避免皮下出血的发生。

一种Y型延迟荧光分子及其蓝光和绿光OLED应用

以噻吨酮作为受体、3,6-(二咔唑基)三咔唑作为给体设计合成了一种具有延迟荧光特性的Y型分子(TX-TCz)。模拟计算表明化合物HOMO和LUMO能级完全分离且在苯环上存在较小的重叠,有助于获得小的S1和T1的能级差ΔEST。随着溶剂极性的增加,化合物发射峰发生明显的红移且由于电荷转移态和局域激发态的共存产生了双峰发射。在纯膜中TX-TCz的发射峰位于513 nm,量子产率为11.5%。基于低温下荧光和磷光发射峰,计算得到化合物的ΔEST为0.03 eV,并且检测到µs级的寿命,说明化合物具有延迟荧光发射。与此同时,化合物展示了良好的热稳定性能和电化学性能,有助于制备高性能OLED器件。其在掺杂浓度为5%(wt)的器件中展示了良好的蓝光性能,发射峰位于463 nm,最大外量子效率为1.53%;在非掺杂器件中展示了良好的绿光发射(522 nm),最大外量子效率达到1.81%。

橄榄仁抗氧化肽的分离鉴定及分子对接

该研究利用酶解法结合凝胶色谱柱从橄榄仁中分离纯化得到6个抗氧化肽,采用分子对接模拟6种抗氧化肽与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的结合机制。采用酶解法从橄榄仁中提取抗氧化活性肽,以水解度、DPPH自由基清除率为指标,从6种商用酶中筛选出最适蛋白酶为木瓜蛋白酶,以底物浓度、酶底比、酶解时间、温度进行单因素试验,选取影响酶解反应的3个因素(酶底比>温度>时间)进行响应面法优化得出最佳工艺条件为底物质量浓度50 g/L、酶底比为3.3%(质量分数)、温度20℃、时间88 min。对最优条件下的粗肽液进行SephadexG-25和SephadexG-15分离纯化得到6个具有良好活性的抗氧化肽,分别为WLSF、TSVLR、LVYLVR、AGGKPFQ、YYPFKGFA、AFNVDERLAR。TSVLR显示出最高的DPPH自由基清除活性81.07%和羟自由基清除能力42.48%。分子对接研究表明,纯化的肽通过疏水效应和氢键与抗氧化相关的关键蛋白SOD有效结合。结果表明,橄榄仁可作为天然食物来源制取功能性食品的一个新的探究方向。

ABO血型变异的分子基础研究

目的 对临床ABO血型变异标本进行ABO亚型、类孟买血型与基因型关联性研究,以探讨这2种血型产生的可能分子背景,为ABO血型的准确鉴定与预判提供精确的基因检测靶点和理论依据。方法 对2022年2—12月瑞金医院2.42万名血型鉴定患者,以及期间来自外院送检10例ABO疑难标本(疑似ABO亚型3例,疑似类孟买血型7例)进行血清学分析,对血清学鉴定为ABO亚型、类孟买血型的行DNA直接测序或克隆后测序分析ABO、FUT1、FUT2基因序列。结果 在共计2.42万血型鉴定患者中检出7例ABO亚型;外院送检的10例疑难标本检出2例ABO亚型、1例正常A型、7例类孟买血型。我们共鉴定出:1)9例ABO亚型,表型及其对应基因型分别为:1例A_(el)(AEL.02/O.01.02)、1例A_(el)B(AEL.05/B.01)、3例B_(3)(2例B3.03/O.01.01、1例B3.03/O.01.02)、1例B(A)(BA.02/O.01.01)、1例AB_(weak)(A1.02/BW.07)、1例B_(weak)(BW.31/O.01.02)、1例A_(2)B_(weak)(A2.05/BW.31);2)7例类孟买血型,表型及其对应基因型分别为:1例AB_(m)^(h)(FUT1^(*)01N.13/FUT1^(*)01N.13)、4例A_(m)^(h)(3例FUT1^(*)01N.06/FUT1^(*)01N.13、1例FUT1^(*)01N.13/FUT1^(*)01N.13)、2例B_(m)^(h)(FUT1^(*)01N.06/FUT1^(*)01N.06、FUT1^(*)01N.06/FUT1^(*)01N.13),7例类孟买的FUT2基因型均为FUT2^(*)01/FUT2^(*)01。结论 ABO血型变异标本需联合血清学与分子生物学方法进行鉴定,方能提高对血型变异标本的鉴定准确率,从而为临床安全输血、器官移植、胎母免疫性溶血病的预测与防治提供参考。

含孔洞炸药晶体HMX冲击响应的分子动力学模拟

动载荷下炸药晶体缺陷与热点形成的关联是当前含能材料领域的研究热点之一,理解热点形成机制及其对炸药起爆和感度的影响对于炸药安全性评估和研制安全弹药至关重要。本研究采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,对含圆柱形孔洞的炸药单晶奥克托金(HMX)在冲击载荷下的动态响应进行了研究,并探究了孔洞尺寸和双孔洞的影响。结果表明,冲击载荷下孔洞的塌缩过程分为3个阶段,即孔洞上游的塑性变形、上游原子向孔洞中心和下游运动形成流动原子、流动原子与下游碰撞。热点形成的主要机制是流动原子与下游碰撞使得动能转换为热能导致温度快速升高。热点的高温诱发了局部化学反应,HMX分子中N─NO2键断裂生成NO2是主要的初始反应机制。圆柱形孔洞的塌缩过程和热点形成机制与球形孔洞是相似的,但圆柱形孔洞的汇聚效应更弱、形成的流动原子速度更低,导致热点温度显著降低、化学反应更弱。此外,圆柱形孔洞在塌缩过程中在其周围形成了剪切带,这在球形孔洞中没有出现。随着孔洞尺寸的增大,流动原子的速度提高、剪切带变宽、热点温度升高且面积增大,进而引发了更剧烈的化学反应。对于沿冲击方向排布相距一个孔洞半径的双孔洞,孔洞塌缩过程与单孔洞是类似的,但由于冲击波在传过上游孔洞后压力有所降低,导致下游孔洞在塌缩过程中形成的流动原子速度更小、热点温度更低。本研究有助于深入理解晶体缺陷对炸药热点形成与起爆机理的作用,为宏观理论建模提供物理机制与规律认识。

不同分子质量水溶性壳聚糖在纸质文献加固中的应用研究

本研究采用乙酸酐制备了不同分子质量的水溶性壳聚糖(WSC-3、WSC-10、WSC-20、WSC-30和WSC-60)并用作修复液,探究其对纸质文献加固及耐老化的效果。结果表明,与未经加固处理的纸张(原纸)相比,采用不同分子质量的水溶性壳聚糖加固处理后,纸张的强度性能有所提升,白度下降幅度较小,色差变化较小,pH值和碱储量均增加。纸张加速老化后,与原纸相比,加固处理后纸张的强度性能下降幅度明显较小,其中WSC-30加固处理后纸张的抗张指数、撕裂指数、零距抗张强度的保留率分别提升了9.7、7.4、4.5个百分点,外观形貌、白度和色差等相差较小。

用于多通道单分子定位的高精度图像配准方法

单分子定位技术可以绕过光学系统的衍射限制,在生物样品的单粒子追踪和超分辨显微成像中得到了广泛应用.多通道单分子定位采用多个成像通道,可以实现对不同目标的同时追踪或多色超分辨成像,也可以提升单粒子追踪的轴向深度或实现更高的定位精度和密度.但各通道图像间的差异会影响协同定位或定量分析,因此图像配准是其图像数据预处理的关键环节;且由于单分子定位精度高,其对多通道图像配准精度的要求也很高.现有技术一般采用基于控制点的配准方法,且多采用复杂而精密的方式来获取基准物网格图像用于定位得到控制点对,以实现高精度图像配准,对样品或实验设备要求高,难以直接推广.为此,本文基于局部非线性变换和误匹配点剔除,发展了一种可以直接采用随机分布荧光珠样品作为基准物的高精度图像配准方法,通过在特征匹配和变换模型参数估计的过程中对控制点进行监测和迭代筛选,以剔除因单分子定位不准确或精度差而导致未精确匹配的控制点对,从而消除以随机分布荧光珠样品作为基准物时对于控制点准确获取和精确匹配所带来的不良影响,同时采用基于局部加权平均的二阶多项式拟合进行变换模型参数估计,以更好地适用于不同通道间存在局部非线性形变的情形.结果表明,采用该方法只需要3次迭代,就可以将未准确定位和精确匹配的控制点对找到并剔除,从而实现更准确的变换模型参数估计,将配准精度提高一个数量级,在图像局部非线性形变情况严重的正交像散双通道单分子定位成像系统中实现了约6 nm的配准精度.

新农科背景下生物化学与分子生物学“根植三农聚焦融合”的课程思政教学实践

“根植三农聚焦融合”是河南牧业经济学院服务区域农牧产业发展,实现高水平应用型大学发展的重要抓手。生物化学与分子生物学课程是我校涉农专业的学科基础课程,新农科建设过程中学科融合的重要载体。为了新农课背景下课程思政目标的实现,课程组在思政案例凝练上,从学科发展史、三农实践应用、校友优秀案例、生态文明、职业道德与生物伦理等方面,搭建学生“三农”情怀的培养平台;在课程思政案例和实践项目安排上,对接行业发展、三农实践、教师科研、校企合作项目和学生自主创新项目等,建立学生知识应用的“融合”平台,从而实现对学生“根植三农”的情怀培养和“聚焦融合”的能力提升。授课过程中以线上线下混合式教学为主线,将单一的课堂讲授改造为人才培养全周期的参与。在课前的线上布置任务、课中的“六环节”教学和课后的第二课堂等环节中融入思政元素,通过具有一定挑战度、高阶性和创新性的知识应用达到思政目标。通过课程改革,学生在三农行业一线的就业率明显提升,利用学科融合解决三农问题的能力得到有效提升,增强了学生服务“三农”的意识,强化了学生的专业思想,激发了学生利用课程知识服务“三农”实践的内生动力。

石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析

为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状,利用CiteSpace软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析,通过主题检索构建数据集,从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃,中国、美国、印度为主要研究力量,中国的发文数占所有国家发文数的45%;电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类,近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰,掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明,近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料,在低添加量下,石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。

老年乳腺癌超声影像特征与分子分型的相关性研究

目的 分析老年乳腺癌不同分子分型的超声影像特征。方法 回顾性分析行乳腺超声检查并经手术病理证实的117例老年乳腺癌病人的临床资料,根据免疫组化结果,确定肿瘤分子分型。观察并比较不同分子分型老年乳腺癌的病理特点、组织学分级和超声影像特征。结果 117例病人中,Luminal A型70例,Luminal B型14例,HER-2阳性12例,三阴型21例,不同分子分型病人的病理类型均以浸润性导管癌人数最多。不同分子分型浸润性导管癌病人的组织学分级比较,差异有统计学意义(χ^(2)=19.700,P<0.001)。根据老年乳腺癌的超声检查结果,肿瘤的形态、边缘、内部钙化、后方特征及腋窝异常淋巴结情况在不同分子分型间差异均有统计学意义(P<0.05);肿瘤的最大径线、纵横比、内部回声及血流情况在不同分子分型间差异无统计学意义(P>0.05)。结论 老年乳腺癌的分子分型与超声影像表现存在一定的相关性,通过观察其影像结果可以辅助临床医生判断老年乳腺癌的分子分型。

基于CNA35靶向液态氟碳纳米粒的超声分子成像检测糖尿病肾病大鼠肾脏纤维化的实验研究

目的制备一种由胶原结合蛋白35(CNA35)介导的靶向液态氟碳纳米粒(PFP-NPs),探讨其在超声分子成像检测糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏纤维化中的应用价值。方法制备经荧光标记的非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs,经转化生长因子-β诱导人肾小管上皮HK-2细胞间质转化,发生胶原沉积,然后分别将非靶向PFP-NPs和CNA35靶向PFP-NPs与细胞共同孵育,于倒置荧光显微镜下观察细胞上PFP-NPs荧光信号。建立DN大鼠模型,分为非靶向组和靶向组,每组各10只,分别静脉注射非靶向PFP-NPs与CNA35靶向PFP-NPs,应用超声分子成像检测两组DN大鼠静脉注射PFP-NPs后10 min、30 min肾脏超声分子成像信号强度;然后处死DN大鼠并取肾脏组织,检测肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度及Ⅰ型胶原荧光信号强度;免疫组织化学检测肾脏组织Ⅰ型胶原染色面积占比,分析肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比的相关性。结果CNA35靶向PFP-NPs孵育的人肾小管上皮HK-2细胞上的荧光信号强度高于非靶向PFP-NPs孵育的细胞(388.21±15.28 vs.25.79±3.62),差异有统计学意义(P<0.05)。靶向组DN大鼠肾脏组织PFP-NPs荧光信号强度高于非靶向组(946.02±83.55 vs.73.69±21.72),差异有统计学意义(P<0.05);靶向组Ⅰ型胶原荧光信号强度与非靶向组比较差异无统计学意义(969.07±96.67 vs.943.39±106.18),且CNA35靶向PFP-NPs荧光信号与Ⅰ型胶原荧光信号区域重合。体内超声分子成像显示,靶向组DN大鼠静脉注射PFPNPs后10 min、30 min肾脏组织超声分子成像信号强度均高于非靶向组(8.37±1.27 vs.1.92±0.25、9.73±1.25 vs.2.08±1.32),差异均有统计学意义(均P<0.05)。相关性分析显示,DN大鼠肾脏超声分子成像信号强度与Ⅰ型胶原染色面积占比呈正相关(r=0.838,P<0.001)。结论成功制备了CNA35靶向PFP-NPs,其能够靶向结合大鼠肾脏胶原高表达部位,实现了对DN大鼠肾脏纤维化的靶向超声分子成像。