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若干氢键团簇的纳秒和飞秒激光光电离及从头计算研究

氢键团簇的研究在团簇研究中是一个非常活跃的领域。氢键不但广泛存在于最重要的溶剂-水中,而且很多生物分子通过氢键与水发生相互作用。有许多的生物分子本身也都是通过氢键的相互作用而展现出一定的结构和功能。从而无论是在生物分子的结构还是在其功能方面氢键都起着非常重要的作用。因而通过对水中的氢键,生物分子与水形成的氢键,以及生物分子之间的氢键的研究就显得尤为重要。对氢键团簇的光电离及簇内的化学反应的研究,很多科学家已经做了许多有意义的工作。本论文利用纳秒和飞秒激光以及飞行时间质谱仪,并结合量子化学从头计算对一系列氢键团簇的光电离机制进行了较为系统的研究,我们研究的主要内容是:1.观测光电离过程中团簇内部的化学反应现象,包括电荷转移、质子转移、Penning电离,振动预解离等,探讨团簇的光电离机理,了解团簇的形成对单体分子光电离过程的影响;研究有关电荷转移、质子转移、氢原子转移等重要过程的微观机制。由于质子转移反应在生命科学研究中的重要意义  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国科学院研究生院学报》2003年02期
中国科学院研究生院学报

若干氢键团簇的纳秒和飞秒激光光电离及从头计算研究(英文)

Intheresearchfieldofcluster,hydrogenbondedclustersscienceisaratheractiveresearchfield.Hydrogenbondsexistnotonlyinthemostimportantsolvent———waterbutalsomanybiomoleculesinteractwithwaterbyhydro genbonds.Lotsofbiomoleculestakeontheirfunctionsandstructuresbyhydrogenbonds.Thus,thestudyofhydro genbondsformedbetweenbiomoleculesandwater,aswellashydrogenbondsamongthebiomolecules,isofspecialimportance.Fortheinvestigationsofhyd...  (本文共4页) 阅读全文>>

《化学教学》2006年08期
化学教学

氢键的本质特征、存在类型及其影响

氢键(hydrogen bond)是一种广泛存在的分子级转移能、诱导作用与色散作用的能量。①静电作用别的弱作用力。在水及其溶液、结晶水合物,醇、能包括X-H键的偶极与Y原子之间的静电吸引以及核羧基溶剂,无机酸、酸式盐、碱式盐,碳水化合氢原子与Y原子甚至X与Y原子之间的静电排斥,可物、氨和氨合物、酰胺、氨基酸、蛋白质等物质中以说多数氢键的本质基本上属于静电性的。②氢键氢键都扮演着重要角色。体系X-H…Y也可以认为是一种电荷转移配合物,氢键是特殊的分子间或分子内的作用。它是由Y原子是电子给予体、X-H是电子接受体,电荷转移极性很强的X-H键上的氢原子与另一个键(可存在对于氢键能量的贡献取决于Y的电离能和X-H的电子于同一种分子或另一种分子中)上电负性很强、原子亲合能。③诱导与色散能的贡献很小。L·C·半径较小的Y原子(如F、N、O等)的孤对电子之间相Allen分析了(H2O)2分子中库仑吸引能与交换排斥能之互吸引而成的一种键(用X-...  (本文共3页) 阅读全文>>

《化学教学》2007年07期
化学教学

氢键的类型和本质

甲酸的气态二聚体氢键是一种最常见也是最重要的分子间或分子内的相互作用,其强度变化幅度很大。氢键虽然是一种弱键,但由于它的形成将对物质的聚集状态产生影响,所以物质的物理性能、形状结构等方面会发生明显的变化和很大的影响。1氢键的类型氢键(hydrogen bond)是一种广泛存在的分子级别的弱作用力。在水及其溶液、结晶水合物,醇、羧基溶剂,无机酸、酸式盐、碱式盐,碳水化合物、氨和氨合物、酰胺、氨基酸、蛋白质等物质中氢键都扮演着重要角色。它是由极性很强的X-H键上的氢原子与另一个(可存在于同一种分子或另一种分子中)电负性很强、原子半径较小的原子如F、N、O等的孤对电子之间相互吸引而成的一种键,常用X-H……Y表示。X-H称为质子供体(protondonor),Y称为质子受体(proton acceptor)。一般而言,氢键的能量约在10-40kJ·mol-1较范德华作用力(低于10kJ·mol-1)强[1],而远小于通常化学键的强度(...  (本文共5页) 阅读全文>>

《河北理科教学研究》2007年02期
河北理科教学研究

怎样认识氢键

因为高中学生认知水平上的局限性以及篇幅所限,新教材没有对氢键的论述进行充分的展开,这使得不少学生甚至老师对氢键的认识较为模糊.有许多学生常认为氢键只存在于NH3、H2O、HF等少数几种非金属氢化物中.其实,氢键广泛存在于无机含氧酸、有机羧酸、醇、酰胺、氨基酸、蛋白质、碳水化合物、酸式盐、结晶水合物等物质中.1氢键的形成氢键是指当H原子与电负性大的原子X形成共价键(X—H)时,由于键的极性很强,共用电子对强烈地偏向于X原子一边,使H原子的核几乎“裸露”出来.这个半径很小的氢核能吸引另一个分子中电负性大的X(或Y)原子的孤对电子而形成聚集体X—H…X(或X—H…Y),这种结合作用叫氢键.形成氢键的原子X、Y具有电负性大、半径小、有孤对电子等特性,这样的原子有F、O、N等.X、Y可以是相同元素的原子(如O—H…O),也可以是不同元素的原子(如N—H…O).2氢键的参数氢键的强度可用氢键的键能来衡量.氢键的键能是指X—H…Y—R离解为X...  (本文共2页) 阅读全文>>

《初中生》2014年16期
初中生

第一次“看到”氢键

雪花为何多为六角形?DNA为什么能形成双螺旋结构?蛋白质分子何以相互作用?这些有趣问题的答案,都离不开对氢键的认识。科学家在1936年就通过理论分析提出了“氢键”的概念,但一直不能“眼见为实”。氢键作为化学键的一部分,对于影响物质的化学性质有一定的作用。虽然它并非分子组成的一种价键,却影响分子的性质。中学生可能对这些颇感兴趣,然而中学知识范围内,对于氢键只是提及,而并不是深入。神秘氢键的倩影被我国科学家用照片记录下来了。也就是说,运用原子力显微镜,来自中国科学院的科学家首次成功捕捉到了氢键的图像。要观察到氢键,仪器的分辨能力需要达到0.1纳米。如果要把0.1纳米放大到人眼可将氢键放大一千万倍,大约可以达到跳蚤的大小,而将跳蚤放大一千万倍,它将变成身长约一万米的庞然巨兽。放大一千万倍放大一千万倍“巨型跳蚤”和故宫的大致对比图以看到的1毫米,需要放大一千万倍。一千万倍是什么样的概念?假设现在有一只1毫米左右的跳蚤,把它放大一千万倍之...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化学学报》2012年03期
化学学报

纯水溶液中的氢键交换反应路径

*E-mail:zhangqiang@bhu.edu.cnReceived June 21,2011;revised August 9,2011;accepted October 6,2011.Project supported by the National Natural Science Foundation of China(No.20873055).水溶液氢键转化在质子传递、离子通道、生物分子水合、分子识别等诸多化学和生物过程中发挥着重要作用[1],介电光谱、喇曼感生克尔效应光谱、核磁、中子散射和2D红外光谱,以及分子模拟对水溶液氢键动力学机理进行不同角度的探讨[2~12],尤其是利用3光束红外光谱和理论模拟相结合的方法,使我们对氢键转换机理有了深入的认识[5~8].实验和理论研究表明,水分子重取向过程与氢键网络弛豫密切相关.目前对氢键重取向机理有两种观点[13~17],一种被称之为“断裂重取向”机理,以水分子间氢键为例...  (本文共7页) 阅读全文>>