化学进展

特约稿

刘文剑

2007, 19 (06): 833-851 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

本文详细阐述了相对论量子化学的基本概念和原理，在此基础上评述了相对论量子化学领域的最新进展。指出，不靠数学技巧，而仅凭"用原子（分子片）合成分子"这一思想就可以大大简化分子的相对论计算，使四分量完全相对论和二分量准相对论方法在简洁性、计算精度、计算效率诸方面达到完全一致；作者发展的新一代准相对论方法XQR（exact matrix quasi-relativistic theory）不仅准确、简单，而且是联系相对论Dirac方程和非相对论Schrodinger方程的"无缝桥梁"。这是概念上的一大突破。可以说，化学（和普通物理）中的相对论问题已经得到解决。本文还展望了相对论量子化学未来的发展方向。

综述与评论

利用Langmuir-Blodgett技术构筑表面微结构的方法*

黄春玉,吕男,迟力峰

2007, 19 (06): 852-859 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

由于表面纳/微结构在微电子和生物学等领域有着广泛的应用前景，其构筑方法引起了人们越来越多的关注。目前已经发展出了多种表面纳/微结构的构筑方法，然而在大面积上构筑表面结构仍然是一个非常重要的研究课题。自组装技术作为一种无模板的构筑方法，在这方面发挥了重要作用。本文着重介绍了近年来利用Langmuir-Blodgett（LB）技术在表面图案化中的应用。文中介绍了纳/微米级条带结构、岛状结构及纳米线状结构的构筑方法，其中条带结构的形成方向可以平行或垂直LB膜的转移方向。这些结构的构筑不仅可以用传统的两亲性分子，还可以用纳米粒子和纳米线等作为构筑材料。同时简单介绍了以LB技术构筑的表面纳/微米级结构在不同领域中的应用。

超疏水表面的研究进展^*

赵宁,卢晓英,张晓艳,刘海云,谭帅霞,徐坚

2007, 19 (06): 860-871 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

表面浸润性是决定材料应用的一个重要性质，许多物理化学过程，如吸附、润滑、黏合、分散和摩擦等均与表面的浸润性密切相关。近年来，由于超疏水性表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用，有关超疏水表面的研究引起了极大的关注。本文综述了超疏水表面研究的新进展：简单介绍了表面浸润性的表征手段和影响因素，归纳了超疏水表面的制备方法和相关的理论分析，并对超疏水表面研究的发展进行了展望。

界面组装金属—多卟啉阵列结构及其纳米晶^*

刘冰,陈海涛,钱东金

2007, 19 (06): 872-877 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

金属-多卟啉阵列结构在模拟自然界的光合作用过程、太阳能的转换及研制配位聚合物纳米材料方面具有重要的理论意义和应用前景。本文综述了近年来在气液和固液界面上组装金属-多卟啉阵列结构，在液液界面上组装金属-多卟啉纳米晶和金属-卟啉/三嗪复合配位纳米管的方法；介绍了溶液相的金属离子的组成、卟啉环结构和成膜方式对多卟啉阵列结构中卟啉环的吸收和荧光光谱的影响规律，以及金属离子外层电子轨道的特征如何影响液液界面形成的纳米晶的形貌和结构。

碳菁分子构效关系及其量子化学理论计算^*

雷永林,霍冀川,段小惠,叶旭,孙成才

2007, 19 (06): 878-883 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

本文介绍了碳菁分子构型、聚集态及其碳菁分子性质的结构效应在量子化学与实验研究的情况，综述了国内外学者对碳菁分子的量子化学计算方法的研究进展。归纳了碳菁分子的量子化学计算的发展方向。

纳米四氧化三铁(Fe₃O₄)的制备和形貌^*

于文广,张同来,张建国,郭金玉,吴瑞凤

2007, 19 (06): 884-892 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

纳米Fe₃O₄因其特殊的理化性质和在生物医学领域潜在的应用价值而得到广泛研究。本文综述了纳米Fe3O4的制备方法，包括直流电弧等离子体法、热分解方法、沉淀法、水热法、电化学法、微乳液法、溶胶-凝胶法、有机物模板法、回流法等，结合作者在Fe3O4纳米粒子制备方面的最新工作，介绍了Fe3O4纳米粒子的新颖形貌。对纳米级Fe3O4制备研究的发展趋势进行了展望。

过氧亚硝酸根对蛋白质损伤的研究进展^*

王云海,罗云敬,钟儒刚

2007, 19 (06): 893-901 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

过氧亚硝酸根--一氧化氮和超氧根阴离子快速结合的产物，是生物体内产生的一种强氧化剂和细胞毒性物质，它可以介导生物大分子包括DNA、蛋白质和脂质的修饰和损伤。近年来，由于许多疾病条件下都发现大量过氧亚硝酸根诱导的蛋白质损伤产物，因此过氧亚硝酸根与蛋白质的相互作用引起了人们的广泛关注。本文详尽地介绍了过氧亚硝酸根介导蛋白质损伤对人体的病理作用和过氧亚硝酸根与蛋白质作用机制等方面的最新研究进展，并对未来过氧亚硝酸根与蛋白质相互作用的研究作了展望。

手性pybox-金属络合物及其在不对称催化反应中的应用

钟丽琴,唐瑞仁,杨青

2007, 19 (06): 902-910 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

具有C2对称性的双噁唑啉型吡啶(pybox)是一类有效的手性配体，能与许多金属离子配位，其手性催化性能已得到越来越多的关注。本文综述了手性配体pybox和pybox-金属络合物的合成方法，特别是近年来pybox-金属络合物在不对称催化反应如不对称环丙烷化反应、不对称Diels-Alder反应、1,3-偶极环加成反应、不对称aldol反应等中应用的最新进展。

Paternò-Büchi反应的区域选择性^*

孔峰峰,宋钦华

2007, 19 (06): 911-919 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

Paternò-Büchi(P-B)反应，即羰基-烯的[2+2]光环化加成反应，利用其特殊的区域及立体选择性可以合成一些结构精巧的取代氧杂环丁烷。随着P-B反应在有机合成中越来越广泛的应用，人们对P-B反应的区域选择性的研究也越来越深入。在P-B反应发现之初，人们一直用“最稳定的双自由基规则”解释其区域选择性，这一规则对有些体系却不适用，近年来有人开始运用“自旋化学”理论来解释区域选择性。本论文结合作者的研究工作，评述了近年来P-B反应的区域选择性的研究进展，重点阐述了反应温度、反应物的取代基对P-B反应区域选择性的影响及其规律。

金属参与的水相烯丙基化反应^*

谢,斌,冯建申,邹立科,张秀兰

2007, 19 (06): 920-931 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

近30年来，水介质中碳-碳键的形成一直是研究的热点，其优越性也逐渐被人们所认知。在已发现的水相金属有机反应中，水相烯丙基化反应是研究得较多和较深入的反应之一。水相烯丙基化反应由于其发展速度较快，新的金属及金属体系参与的烯丙基化反应以及水相烯丙基化反应的机理研究不断被报道。本文综述了水相中金属参与烯丙基化反应的最新研究进展，并对新的反应机理作了简要的阐述。

高熔体强度聚丙烯的制备与表征^*

王红英,胡徐腾,李振宇,义建军,董金勇

2007, 19 (06): 932-958 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

高熔体强度聚丙烯（HMSPP）相比于普通聚丙烯具有优越的综合性能，其良好的加工性能使其具有广阔的应用前景，并成为许多国家近年来竞相开发的热点。本文从HMSPP的结构特点、制备方法、性能测试等方面总结了近年来的研究进展，着重介绍了反应器合成长链支化型高熔体强度聚丙烯（LCB-HMSPP）的方法以及其结构表征，并在总结国内外现状的基础上展望了高熔体强度聚丙烯的发展前景。

三亚甲基环碳酸酯及2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯开环均聚合^*

于翠萍,李希,牛俊峰,沈之荃

2007, 19 (06): 959-972 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

生物降解聚合物聚三亚甲基环碳酸酯（PTMC）及聚2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯（PDTC）在药物控释载体及其它生物医学技术领域有着良好的应用前景。与脂肪族聚酯不同，PTMC、PDTC降解时，不会产生有害的酸性化合物。PTMC、PDTC主要由三亚甲基环碳酸酯（TMC）及2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯（DTC）开环均聚合制备。本文总结了催化TMC、DTC开环均聚合的不同催化剂及其聚合机理，综述了近年来国内外在TMC、DTC均聚合催化剂开发上的研究进展，并对生物相容性催化剂如稀土催化剂、Ca、Mg、Zn、Fe催化剂以及酶催化剂催化TMC、DTC开环聚合的优缺点进行了比较。

聚乙二醇-聚乳酸共聚物药物载体^*

李晓然,袁晓燕

2007, 19 (06): 973-981 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

本文综述了聚乙二醇与聚乳酸共聚亲水改性的最新进展, 包括嵌段和星型结构聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PEG-PLA)及其端基化衍生物的合成。同时概述了该共聚物以胶束、微粒、水凝胶和囊泡形式担载亲水、疏水及蛋白质类药物的应用，特别介绍了静电纺丝制备的PEG-PLA超细纤维载体及其释药特性。

HPLC-ICP-MS在食品中硒和砷形态分析及其生物有效性研究中的应用^*

周瑛,叶丽,竹鑫平

2007, 19 (06): 982-995 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

食品中含有与人体健康密切相关的多种微量元素,微量元素的毒性和生物有效性取决于它们的化学形态。食品中的微量元素形态分析及其生物有效性研究对食品安全控制与营养评价具有至关重要的意义。本文扼要介绍了高效液相色谱与电感耦合等离子质谱（HPLC-ICP-MS）联用情况，该技术以不同的色谱分离柱完成各种分析物的分离，具有高灵敏度、高选择性、线性范围宽、检测限低、多元素同时检测等特点，在微量元素形态分析中占有重要的地位。综述了HPLC-ICP-MS在食品微量元素形态分析及其生物有效性研究中的应用，重点介绍了富硒酵母、蒜类植物、富硒营养保健品等食品中硒形态和海产品、农产品等食品中砷形态的研究，以及其它多种微量元素的形态分析和这些微量元素在生物体内的代谢。

质子转移反应质谱在线检测痕量挥发性有机物^*

金顺平,李建权,韩海燕,王鸿梅,储焰南,周士康

2007, 19 (06): 996-1006 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

质子转移反应质谱是近年来兴起的一种痕量挥发性有机物在线检测技术，它可以在秒量级的时间内获得ppt量级的探测灵敏度，已经广泛的应用在环境污染监测、医学诊断、食品成分和质量检验等领域。本文介绍了它的工作原理和装置结构，给出了一些痕量挥发性有机物检测的例子，以及作者实验室使用该技术检测挥发性有机物的初步研究结果，并对该在线检测技术的发展方向进行了展望。

非标记电化学DNA杂交指示剂^*

汪庆祥,袁显龙,焦奎,谢江坤,张波

2007, 19 (06): 1007-1015 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

电化学DNA杂交检测技术因其快速、灵敏、低消耗和易于操作等优点而在临床医学、环境监测和药物分析等领域受到普遍关注。电化学DNA杂交指示剂是DNA电化学杂交传感器的重要组成部分，能与单链DNA和双链DNA通过不同的模式和作用力进行差异性结合。本文介绍了电化学杂交指示剂的定义及其在DNA电化学传感器中的重要性，根据分子结构上的特征差异，将非标记型电化学杂交指示剂分为有机染料（荧光素）、药物分子和金属配合物三类，并从中选取了各个类型中具有代表性的指示剂对它们的工作原理、研究进展和应用现状进行了比较和评述。对杂交指示剂的设计和开发前景，特别是满足基因芯片应用等方面做出了展望。

氨基酸在固体表面的吸附^*

高强,徐耀,吴东,孙予罕

2007, 19 (06): 1016-1025 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

介绍了氨基酸在固体表面吸附的常见吸附模式和吸附等温线类型。在常见的等温式中Sips等温式能处理液相中吸附质浓度从低到高、吸附剂表面从均匀到不均匀等各种情形下的固/液吸附体系，得到的等温线一般归属4类：S型、L型、H型和C型；总结和讨论了各吸附参数对氨基酸吸附的影响，具体考察了氨基酸种类、固体表面的性质、溶剂种类、介质的pH、介质离子强度和温度等因素对氨基酸吸附的影响，指出通过优化各吸附参数，可以调整氨基酸和固体吸附剂之间的静电吸引力或疏水作用，达到最好的吸附效果；对氨基酸的固体吸附剂进行了分类阐述。

核酸适配体及其在化学领域的相关应用^*

谢海燕,陈薛钗,邓玉林

2007, 19 (06): 1026-1033 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

核酸适配体是一小段经体外筛选得到的寡核苷酸序列，能与相应的配体进行高亲和力和强特异性的结合，它的出现为化学生物学界和生物医学界提供了一种新的高效快速识别的研究平台，并在许多方面展示了良好的应用前景。本文从核算适配体的性质和体外筛选过程等方面出发，着重综述了核算适配体的化学修饰方法及其在分析化学和酶化学中应用的研究进展。

基于扫描探针显微镜（SPM）的高密度信息存储^*

姜桂元,元文芳,温永强,高鸿钧,宋延林

2007, 19 (06): 1034-1040 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

随着信息技术的飞速发展，高密度信息存储的研究成为国际上备受关注的研究领域。扫描探针显微技术（SPM）通过改变材料的光、电、磁等局域特性可以实现纳米尺度的信息存储，成为提高信息存储密度的最有效手段之一。本文从信息存储材料和技术角度综述了基于SPM的高密度信息存储最近的研究进展，并讨论了其将来的研究和发展方向。

富氢气中CO氧化脱除研究

周桂林,谢红梅,邱发礼

2007, 19 (06): 1041-1049 |

出版日期: 2007-06-24

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摘要

富氢气中少量的CO会导致燃料电池电极中毒，质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的发展急需解决该问题。目前以催化氧化脱除富氢气中少量CO是较理想的方式。本文概述了富氢气中CO选择性氧化脱除的研究进展，并展望了今后研究的方向及应用前景。

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