周雨

铜催化醛类化合物的氨氧化反应的研究

腈类化合物在医药、农业以及材料等各个领域具有重要应用。廉价金属催化的以氧气为氧化剂的氨氧化反应通常需要加入额外的配体、助催化剂等添加剂。我们发展了一个简单、高效的以氧气为氧化剂并且无需助催化剂和额外配体的,铜催化醛的氨氧化反应合成腈的方法。

陈鹏宇

分子筛的电子显微学结构解析

我们基于电子显微学方法对YNU-5分子筛进行了详尽的结构解析,具体包括选区电子衍射,三维电子衍射,高分辨(扫描)透射电镜成像等方法。基于衍射与图像数据,我们解析得到了YNU-5分子筛的晶体结构,同时分析了样品中的杂相并确定为MSE型分子筛。

陈硕

PS/PMMA随机共聚瓶刷状聚合物的合成与微相分离研究

我们使用活性自由基聚合RAFT构建PS和PMMA支链,并用开环异位聚合ROMP构建骨架;之后我们将产物进行退火处理并用SAXS表征了它们的微相分离。2. PS/PMMA瓶刷状嵌段共聚物的精密合成,我们改用CuAAC和ATRP联用的方式构建PS支链,合成了有PS和PMMA两条支链的大分子单体,并用ROMP构建支链均匀排布的瓶刷状聚合物

马海乾

基于高通量实验数据与机器学习方法的相图分析

研究组合材料芯片高通量同步辐射XRD与XRF数据程序化预处理流程。完成了Ti-Ni-Cu体系的结晶度分析,证明了组合材料芯片方法筛选非晶合金的有效性;研究了Cu-Cr-Co三元合金体系,通过聚类方法得到了体系相图及相分离区域分布,证明该方法可以实现相图的快速表征。

相恒业

三价金催化的远端Diels-Alder反应

有机化学反应机理的研究无论是对于进一步的深入发展抑或是对类似体系的指导都可以起到十分关键的作用。同时随着计算化学的发展,萌生了许多新的工具和方法,这些都可以对机理研究起到帮助。在此,主要是对两个有机体系进行了机理研究,对映选择性的来源的探讨以及必要的参数化来建立线性相关关系。

刘康欣

样本交换分子动力学研究磷脂双分子层相变

癌症的治疗是21世纪医学领域中一个重要方向之一。癌细胞相比人体正常细胞,一个重要的特征之一是高渗透长滞留效应(enhanced permeability and retention effect, EPR),是指一些特定大小的大分子物质和正常组织相比更容易渗透进入肿瘤组织并长期滞留的现象,对肿瘤部位的给药相当重要。有研究表明,分别由三种仅碳链长度不同的磷脂分子DPPC,DMPC和DLPC形成的胶束作为抗癌药物分子载体的疗效各不相同。本课题拟采用Dry Martini Coarse-Grained Force Field进行样本交换分子动力学(Replica-exchange Molecular Dynamics)模拟上述胶束截取的一段磷脂双分子层以充分采样并结合Weighted Histogram Analysis Method(WHAM)计算磷脂双分子层的凝胶-溶胶相转变温度以及双分子层在各个相态下的结构信息,为抗癌药物分子载体的制备提供帮助。

刘逊知

荧光三元相关光谱系统的三元相关计算和互相关作用模拟分析

近年来在分析化学领域,荧光光谱方法受到广泛关注。其中Ridgeway于2012年提出的荧光三元相关光谱(F3CS)具有的原位检测、高精度、三元反应检测能力等特点。然而F3CS函数计算耗时、理论复杂制约了其发展。本论文利用GPU并行加速将计算时间缩短数十倍,使得F3CS检测技术具有更好的可操作性。同时基于理论推导、蒙特卡洛模拟,参考荧光互相关光谱理论,引申出三元体系下的浓度解析方法。通过测定不同光路的F3CS函数,可以快速获得多元复杂荧光体系的组分浓度。解决了F3CS应用中的两个难点。

闫昶宇

累托石基锂电池电极材料的开发

在研究的课题中,我首先对从湖北钟祥获得的累托石原矿进行了镁热还原条件的探究,确定反应条件后,对原矿进行纯化从而优化制备合成路径,将累托石转化为多孔硅,再对其进行碳包覆制备得到硅碳复合材料,最后制备成电极应用于电化学测试。并在每一步中都对产物进行了表征

李江彤

基于深度强化学习的化学物质合成路径推断

为了解决计算机进行逆合成分析的问题,本论文提出了新的方法,将这一过程分为逆合成反应生成,反应合法性判别和逆合成反应选择三个模块。同时,利用深度强化学习的方法对整体模型进行训练,使模型拥有更快速度的同时还可以拥有更强的泛化性能。在实验中,我们发现我们可以将模型的推断速度提升约30倍,同时在后续生成路线比较时,我们的模型也取得了比传统方法更好的结果。

郑如

基于DNA纳米凝胶的RNase A蛋白递送

课题利用一种基于DNA纳米水凝胶(DNA nanogel based)的纳米粒子将作为抗肿瘤药物的核糖核酸酶A(Ribonuclease A, RNase A)递送进入海拉细胞(HeLa cell)。DNA交联剂基于碱基互补配对作用指导DNA接枝的聚己内酯(DNA-g-PCL)交联形成球形纳米粒子,经过互补寡核苷酸链修饰的核糖核酸酶A通过碱基互补配对作用连接在DNA纳米小球外。该纳米小球能进入海拉细胞,经细胞质内高浓度的DNA水解酶水解释放出核糖核酸酶A,引起细胞毒性。

雒洛

聚(苯并咪唑-苯并噁唑)合成与性能研究

本课题尝试结合PBI与PBO的优点制备高性能的共聚物。通过改变聚合物的配比和组分,使其具有更加优异的性能。探索新型共聚物在钒液流电池、酸性或碱性电解水方面的应用。

刘爽

Research on Copper Sulfide as cathode catalyst for non-aqueous Lithium-Air

本文采用表面活性剂辅助的一步溶剂热法成功地合成了具有花状和杨桃状形貌的层状硫化铜材料,并对其作为锂空气电池正极催化剂的性能进行了评价。结果表明,这两种硫化铜材料均对ORR/OER具有催化活性,但基于花状形貌材料的锂空气电池表现出更好的综合性能。

诸清源

Control of pharmaceutical nucleation using polymeric materials

Controlling the kinetics of crystallization has wide-reaching impacts on the manufacturing, processing, and delivery of pharmaceutical compounds. At the present, research on the effects of polymers on the nucleation of pharmaceuticals is still immature. Based on the existing research result, water-insoluble and water-soluble polymers with three different functional groups, thymol, tyrosol and raspberry ketone are designed as additives to pharmaceuticals solution. Induction time of two pharmaceuricals, pyrazinamide and hydrochlorothiazide with various tailored polymers is respectively measured. In conclusion, an insoluble polymer with exact functional group can accelerate the initial stage of crystallization, nucleation, by providing a surface for heterogeneous nucleation of solute. Conversely, a soluble polymer with the same functional group can interact with the solute molecules and act as a crystallization inhibitor.

陆缘

羰基-烯烃跨环复分解反应研究

羰基-烯烃复分解反应是构筑碳-碳键的强有力手段之一,跨环复分解是复分解反应类型的一种,其潜在的应用是天然产物的分子编辑。以十元环或九元环为底物,复分解反应都会选择性地得到酮,而十元环相对不活泼,九元环非常活泼,经过条件筛选和少量底物拓展,目前得到最高50%的产率,其中副反应为羰基-ene反应,且生成热力学稳定产物的倾向较为强烈,因此一个具有良好选择性的催化体系仍需探索。

郑彩妮

富含拓扑学缺陷的多孔碳材料在能源储存与转化方面的应用

多孔碳材料由于其高比表面积、高导电性和优异的催化性能被广泛的应用于能源储存与转化。另一方面,研究发现拓扑学缺陷能够极大地改变碳材料的物理和化学性质。本课题通过自下而上的方法,将含有五七元环的聚合物进行碳化制备了富含拓扑学缺陷的多孔碳材料。同时,对材料进行了在超级电容器和氧还原反应中的性能测试。

杨旭东

描述极化现象的力场方法改进以及极化力场在QM/MM的应用

极化现象在化学体系中非常常见,尤其是在研究与溶剂化体系相关的问题(生化反应动力学,材料性质分析等)时,极化效应的正确描述显得至关重要。针对极化作用,普遍有两种思路来解决,第一种是利用普通的分子力场,通过改变静电作用模型来近似表现极化效应(比如虚拟位点的使用),其优点是模型简单且运算速度快,但是可能在准确性上存在问题。另一种方法是采用考虑极化作用的极化力场(包含多极矩作用,极化多极矩作用等)来描述,它能准确地反映实际极化效应,但是运算时间较长。我们将从这两种思路入手对极化作用的分子力场描述进行研究。

郑凡帆

手性金属-有机笼状化合物的设计构筑与性能研究

本课题通过多步有机反应合成以手性联萘酚为骨架、β-二酮功能化的配体,利用失去一个质子的β-二酮与Fe3+、Ga3+形成稳定配位,通过自组装形成一个手性金属-有机四面体笼子,并研究了这种笼子在手性识别方面的应用。该笼子可以对α-pinene与limonene等分子进行有效的手性识别,手性选择因子(S=Ka+/Ka-或S=Ka-/Ka+)可达8与5

陈步云

钯和手性磷酸催化的烯丙醇的不对称分子内烯丙基取代反应

本工作针对烯丙醇的不对称烯丙基取代反应中一般由手性配体控制对映选择性以及目前报道中在烯丙醇的烯丙基原位产生手性中心的研究较少等方面问题,通过设计烯丙醇底物,筛选反应条件,实现了钯和手性磷酸催化剂的高反应性和对映选择性的烯丙醇的不对称分子内取代反应。