智慧城市網
技術文章
物理有機化學是有機化學的理論基礎
閱讀：77 發布時間：2024-10-8自由基生物學特別是重要生物活性分子;研究從化學和生物學及醫學的交叉處著手。有機光化學中的微環境效應和磁場效應、疏水親脂作用、分子集合體及主-客體化學中的光化學及光物理研究方面取得許多創新性效果;F*Q1aK-R/x8c所開展的膜內微環境內、沸石孔腔內和受固體外表吸附作用影響進行的光異構化和加成等反應豐富了有機光化學和光物理研究的手段單電子轉移反應、自由基離子及生物抗氧化劑領域開展了系統的研究。如對輔酶14-二#Y0f1_1{3M6]y*U%b$l氫煙酰腺嘌呤二核苷酸的研究揭示了其在生物體系的氧化還原反應中可發生3種類型的氫轉移。對多種生物分子電子轉移反應的研究對于了解體內作用代謝機理有重要意義。靜電相互作用在其中起了非常重要的作用此類體系中可以形成膠束或囊泡等分子集合體，那么對此類膠束或囊泡等分子集合體，否有一個預締合的過程，一直沒有一個直接的證明。研究中設想，帶有電荷的外表活性劑分子中，由于靜電作用力，可以使由疏水親脂作用導致的簇集體穩定存在通過大量的實驗，證明了只有帶有不同電荷的長鏈分子，才可以形成靜電穩定化簇集體，而進一步實驗證明在靜電穩定化簇集體中，所聚集的分子數是1016之間，而此類外表活性劑如形成膠束，則所聚集的分子數在90100這一研究，充分證明了靜電穩定化簇集體是膠束的預締合體。這對膠束化學理論的發展和充實是十分重要的
圍繞這一主題兩個重要方面，物理有機化學是有機化學的理論基礎。主要涉及結構、介質和化學特性、物理特性之間的關系。二十多年來中國科學院上海有機化學研究所蔣錫夔研究組在國家自然科學基金委和中國科學院的臨時支持下。即：1疏水親脂相互作用驅動的有機分子簇集和自卷；2自由基化學中取代基自旋離域參數σJJ勝利建立和應用進行了深入系統的研究。這兩個方面都涉及有機化合物的結構效應和介質效應，歷來是物理有機化學研究的核心內容之一。
也是導致宇宙間生命現象形成的基本作用力之一。深入了解HLI對研究生命科學、理解生命現象及某些生理、病理過程有根本性的意義， 疏水親脂相互作用HLI是分子間主要的弱相互作用之一。有機合成、化合物分離和超分子化學中也有重要的地位。而有機分子的簇集和自卷是研究HLI最基本和的模型，直接影響受物分子的反應性和生物功能，所以用物理有機化學的概念和方法來研究它研究HLI途徑之一，并且可以用這一簡單的理論模型來研究模擬生命現象中的某些物理和化學變化過程，研究中發現動脈粥樣硬化斑塊的組成和膽酯類化合物的共簇集傾向性直接有關。而解簇集概念的提出和有效解簇劑的研究又可以為治療動脈粥樣硬化疾病的藥物分子設計提供有益的啟示。因此這是物理有機化學前沿領域及和生命科學有關的十分重要的研究方面之一在有機分子簇集和自卷課題中，蔣錫夔、計國楨等科學家的這項研究效果提出和驗證了六個創新概念。
臨時以來對其病因及治療的研究是一個非常重要的課題。但從未有用物理有機的概念和方法來研究， 動脈粥樣硬化是嚴重影響人類健康的疾病之一。物理有機化學研究要求的分子水平上來說明動脈粥樣硬化的病因和找出治療它方法。研究工作目前是一個開始，即看到動脈粥樣硬化斑塊中，膽固脂的含量相當高，而在斑塊所含有的膽固脂中，膽固油酸脂和膽固亞油脂的含量達到32%和35%而同樣鏈長(18個碳原子的鏈)膽固硬脂酸脂的含量僅為2%這么大的差異必定是由分子自身的內在特性引起的對這類分子的共簇集傾向性的研究，發現膽固油酸脂和膽固亞油脂的共簇集傾向性遠遠大于膽固硬脂酸脂共簇集傾向性，帶有18個碳原子鏈長的膽固硬脂酸脂共簇集傾向性甚至小于帶有12個碳原子鏈長的膽固12酸脂和帶有8個碳原子鏈長的膽固辛酸脂。這一共簇集傾向性的大小*可以解釋在動脈粥樣硬化斑塊中，膽固脂含量的巨大差異。對共簇集傾向性的差異，則可以用鄰基參與的鏈可卷效應來給以解釋，因為膽固硬脂酸脂的18個碳原子鏈長的飽和鏈，疏水親脂作用下，可以自動卷曲，而減小了有效鏈長，從而減小了與其它分子的共簇集傾向性。而同樣帶有18個碳原子鏈長的膽固油酸脂和膽固亞油脂則由于在長鏈上分別帶有一個或兩個剛性的雙鍵，雙鍵的存在阻礙了長鏈的卷曲，使得它有較大的有效鏈長，表示出較大的共簇集傾向性。這是運用物理有機的概念和方法，來解釋動脈粥樣硬化疾病的病因，為今后運用解簇集的概念和方法，來設計治療此類疾病的藥物，提供了理論基礎和啟示。