小分子探针对光敏黄蛋白结构和动力学的研究 被引量：1

1

作者 胡溶 于鹏云 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期191-192,共2页

以二维红外光谱技术(2DIR)为主要的研究手段,以过渡金属羰基配合物CORM-3作为外源探针,研究了光敏黄蛋白(photoactive yellow protein,PYP)突变体M100A的超快结构动力学。结果表明,CORM-3以RuII(CO)2(RC)的形式稳定地结合在蛋白质的两... 以二维红外光谱技术(2DIR)为主要的研究手段,以过渡金属羰基配合物CORM-3作为外源探针,研究了光敏黄蛋白(photoactive yellow protein,PYP)突变体M100A的超快结构动力学。结果表明,CORM-3以RuII(CO)2(RC)的形式稳定地结合在蛋白质的两个位点(H3和E81)上,并在红外光谱的羰基伸缩振动区域会产生四个吸收峰。2DIR结果表明两个结合位点存在不同的C≡O振动光谱扩散动力学,说明这两个结合位点处RC的水合程度以及蛋白质的局部结构环境不同。 展开更多

关键词 2D IR 光敏黄蛋白 CORM-3 光谱扩散

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溶液相靛蓝分子结构动力学研究

2

作者 贺雪梅 杨帆 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期75-76,共2页

靛蓝是从木蓝植物中提取出来的常用有机染料,广泛应用于染色工艺以及绘画。靛蓝最迷人之处不是其明亮的蓝色而是其极好的光稳定性。本工作利用稳态红外光谱测量和量子化学计算,研究了靛蓝分子在DMSO溶液相中的多种结构,发现在中等浓度... 靛蓝是从木蓝植物中提取出来的常用有机染料,广泛应用于染色工艺以及绘画。靛蓝最迷人之处不是其明亮的蓝色而是其极好的光稳定性。本工作利用稳态红外光谱测量和量子化学计算,研究了靛蓝分子在DMSO溶液相中的多种结构,发现在中等浓度下靛蓝可以单体,二聚体等寡聚体共同存在。进一步以NH的伸缩振动为探针,利用时间分辨的可见泵浦-红外探测光谱手段,结合含时密度泛函理论计算,我们研究了靛蓝分子在激发态时的振动特征及其结构动力学。实验和计算结果有助于理解靛蓝分子光稳定性的分子机制。 展开更多

关键词 靛蓝 泵浦-探测 红外光谱 激发态氢键

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乙二醇的分子间氢键结构动力学的飞秒非线性红外光谱 被引量：4

3

作者 杨帆 于鹏云 +2 位作者 赵娟 赵岩 王建平 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1275-1282,共8页

利用稳态线性红外光谱和飞秒泵浦-探测红外光谱技术,研究了在乙腈(Me CN)、丙酮(AC)、四氢呋喃(THF)和二甲基亚砜(DMSO)溶剂中乙二醇(EG)的结构和羟基(―OH)伸缩振动动力学.结果表明,乙二醇的―OH伸缩振动的频率位置、峰宽以及振动弛豫... 利用稳态线性红外光谱和飞秒泵浦-探测红外光谱技术,研究了在乙腈(Me CN)、丙酮(AC)、四氢呋喃(THF)和二甲基亚砜(DMSO)溶剂中乙二醇(EG)的结构和羟基(―OH)伸缩振动动力学.结果表明,乙二醇的―OH伸缩振动的频率位置、峰宽以及振动弛豫动力学都表现出强烈的溶剂依赖性.乙二醇溶液中至少存在两种形式的分子间氢键,一种是溶质-溶剂团簇的分子间氢键,另一种是溶质-溶质团簇的分子间氢键.量子化学计算预测的―OH伸缩振动频率的溶剂依赖性与我们的红外光谱实验观测结果一致.进一步,我们发现在乙腈中参与形成溶质-溶剂团簇氢键的乙二醇―OH伸缩振动具有最慢的弛豫动力学,丙酮和四氢呋喃次之,而最快的弛豫动力学过程发生在二甲基亚砜中.在每一溶剂条件下,乙二醇/乙二醇溶质团簇中―OH伸缩振动弛豫都更快一些.本文结果有助于认识在溶质-溶质、溶质-溶剂分子团簇共存的体系中不同分子间氢键的结构动力学特性. 展开更多

关键词 乙二醇 超快泵浦-探测红外光谱 溶质-溶剂团簇 分子间氢键 振动弛豫

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受限体相分子的超快微观结构动力学

4

作者 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期381-382,共2页

利用飞秒二维红外光谱实验手段,我们比较研究了两个典型的微乳液体系,即反胶束和双连续相体系,二者的微观超快结构动力学。以六氰基亚铁酸钾[K_4Fe(CN)_6]和六羰基钨[W(CO)_6]分别为水相和油相(异辛烷)的探针分子,在AOT作为表面活性剂... 利用飞秒二维红外光谱实验手段,我们比较研究了两个典型的微乳液体系,即反胶束和双连续相体系,二者的微观超快结构动力学。以六氰基亚铁酸钾[K_4Fe(CN)_6]和六羰基钨[W(CO)_6]分别为水相和油相(异辛烷)的探针分子,在AOT作为表面活性剂所形成的反胶束和双连续相体系中,受限水相和受限油相各自表现出了不同的分子微观结构动力学性质。此外,我们还在分子水平上解释了为什么双连续相体系比反胶束体系具有更好的导电性能。 展开更多

关键词 结构动力学 微乳液 二维红外光谱

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利用炔基探针研究DNA结构动力学

5

作者 董田田 于鹏云 +1 位作者 赵娟 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期241-242,共2页

外源振动探针的引入对生物分子特定区域的结构动力学研究具有重要意义。已有报道,较小的化学基团,如—N3和—CN,可作为跟踪探测DNA局部位点构象变化的振动探针。炔基,由于其对溶剂环境具有一定的敏感性,或许也可以成为分子局部结构的振... 外源振动探针的引入对生物分子特定区域的结构动力学研究具有重要意义。已有报道,较小的化学基团,如—N3和—CN,可作为跟踪探测DNA局部位点构象变化的振动探针。炔基,由于其对溶剂环境具有一定的敏感性,或许也可以成为分子局部结构的振动探针。而且,近期工作表明[1],在特定环境下,炔基的红外活性可被大幅度地增强,其跃迁偶极矩甚至有可能接近C≡O基团。在本工作中,我们将炔基修饰在DNA单体的碱基上,利用傅里叶变换红外光谱和飞秒二维红外光谱(2DIR),结合量化计算,研究了脱氧核糖核苷单体的结构动力学。 展开更多

关键词 炔基探针 核苷单体 二维红外光谱 结构动力学

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同位素标记和二维红外光谱研究菌紫质的局部构象动力学

6

作者 胡溶 于鹏云 +1 位作者 贺雪梅 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期125-126,共2页

将^(13)C同位素标记的赖氨酸作为红外探针引入细菌视紫红质中,借助傅里叶变换红外光谱和二维红外光谱,我们对该蛋白质的局部结构动力学进行了探究。结果表明一些特定位点的酰胺-Ⅰ带吸收峰发生了明显的红移。在标记的七个赖氨酸残基中,... 将^(13)C同位素标记的赖氨酸作为红外探针引入细菌视紫红质中,借助傅里叶变换红外光谱和二维红外光谱,我们对该蛋白质的局部结构动力学进行了探究。结果表明一些特定位点的酰胺-Ⅰ带吸收峰发生了明显的红移。在标记的七个赖氨酸残基中,位于细胞外侧螺旋-D的环区域中的赖氨酸129残基,在高频1690cm^(-1)处具有独特的酰胺-Ⅰ带吸收,为利用线性和非线性手段研究细胞外表面结构和水合动力学提供了局部探针。 展开更多

关键词 同位素标记 二维红外光谱 红外探针 酰胺-Ⅰ带

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用于三维光学信息存储和微细加工研究的共焦激光扫描荧光显微镜 被引量：8

7

作者 周拥军 唐火红 +4 位作者 蒋中伟 黄文浩 夏安东 刘允萍 褚家如 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期551-552,共2页

关键词 三维光学信息存储 共焦激光扫描荧光显微镜 扫描方式 共焦光学系统 三维分层扫描成像 高分辨率

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二氰胺根分子内费米振动耦合能量转移的超快二维红外光谱

8

作者 于鹏云 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期101-102,共2页

二氰胺根离子(N(CN)-2,DCA)的C≡N对称及反对称伸缩振动(νas,C≡N和νss,C≡N)和N—C伸缩振动的和频峰(νas,N—C+νss,N—C)之间由于费米共振作用存在振动耦合。本文研究了二氰胺钠在DMSO溶液中的超快二维红外(2DIR)光谱和超快红外泵... 二氰胺根离子(N(CN)-2,DCA)的C≡N对称及反对称伸缩振动(νas,C≡N和νss,C≡N)和N—C伸缩振动的和频峰(νas,N—C+νss,N—C)之间由于费米共振作用存在振动耦合。本文研究了二氰胺钠在DMSO溶液中的超快二维红外(2DIR)光谱和超快红外泵浦探测(IR PP)光谱。结合该体系的傅里叶变换红外(FTIR)光谱实验结果,对二氰胺根离子体系中的分子内振动能量转移过程进行了分析。 展开更多

关键词 振动耦合 费米共振 超快红外光谱 振动能量转移

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氮化碳分子内振动能量转移的超快二维红外光谱 被引量：2

9

作者 郑轩 于鹏云 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期117-118,共2页

利用碱处理法剥离制备了氮化碳重水胶体溶液,通过FTIR光谱表征发现其具有三个C=N伸缩振动吸收峰。根据文献构建了一系列氮化碳模型分子并对其开展振动光谱计算,对三个吸收峰进行了系统指认,结果表明三个吸收峰分别来自于三个不同区域的3... 利用碱处理法剥离制备了氮化碳重水胶体溶液,通过FTIR光谱表征发现其具有三个C=N伸缩振动吸收峰。根据文献构建了一系列氮化碳模型分子并对其开展振动光谱计算,对三个吸收峰进行了系统指认,结果表明三个吸收峰分别来自于三个不同区域的3-s-三嗪C=N键的伸缩振动。超快时间分辨的二维红外光谱手段观测到了发生在三个不同C=N伸缩振动模式间的能量转移。 展开更多

关键词 氮化碳 振动能量转移 二维红外光谱

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非富勒烯聚合物薄膜的超快可见激发-红外探测光谱研究

10

作者 吴延州 杨帆 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期123-124,共2页

非富勒烯聚合物太阳能电池材料是最具前景的有机太阳能电池材料之一。供受体材料的化学结构直接决定两者之间能带匹配程度,从而影响光电转换效率。本文以非富勒烯给受体材料为研究对象,利用超快可见激发-中红外探测光谱方法,以ITIC分子... 非富勒烯聚合物太阳能电池材料是最具前景的有机太阳能电池材料之一。供受体材料的化学结构直接决定两者之间能带匹配程度,从而影响光电转换效率。本文以非富勒烯给受体材料为研究对象,利用超快可见激发-中红外探测光谱方法,以ITIC分子中的CN和CO伸缩振动为探针,研究了非富勒烯聚合物薄膜在光激发后电荷分离及演化过程。结果表明,这一体系的电荷分离过程可发生在皮秒时间尺度上。 展开更多

关键词 可见激发-中红外探测光谱 超快动力学 电荷转移 非富勒烯聚合物

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N-乙基丙酰胺在高浓度盐溶液中的超快二维红外光谱

11

作者 于鹏云 赵娟 +2 位作者 吴延州 董田田 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期121-122,共2页

β-多肽是由β-氨基酸组成的一类非天然多肽,具有丰富的二级结构。N-乙基丙酰胺(NEPA)是研究β-多肽骨架结构动力学的重要模型分子。解析NEPA在不同溶液环境下的超快结构变化,对研究β-多肽在不同条件下的结构分布及动态结构变化过程有... β-多肽是由β-氨基酸组成的一类非天然多肽,具有丰富的二级结构。N-乙基丙酰胺(NEPA)是研究β-多肽骨架结构动力学的重要模型分子。解析NEPA在不同溶液环境下的超快结构变化,对研究β-多肽在不同条件下的结构分布及动态结构变化过程有着重要意义。我们选取酰胺-Ⅰ带为探针,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和超快二维红外(2DIR)光谱手段,研究了NEPA分别与高浓度(4.5mol·L^(-1))下的CaCl_2和MgCl_2之间的作用机制。本研究旨在阐明离子与NEPA酰胺单元的相互作用,为解释β-多肽在复杂溶液环境中的结构动力学提供实验依据。 展开更多

关键词 β-多肽 骨架结构动力学 酰胺-Ⅰ CA2+ Mg2+

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金属阳离子与β-肽骨架相互作用的振动光谱特征

12

作者 赵娟 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期99-100,共2页

盐溶液中,金属阳离子(如Na+和Mg2+等)与肽分子骨架的相互作用,在酰胺基团的振动光谱中能得到体现。本工作利用红外光谱实验、分子动力学模拟和量化计算方法,以酰胺-Ⅰ带和酰胺-Ⅱ带为探针,研究了上述金属阳离子与?-肽模型分子-氮乙基丙... 盐溶液中,金属阳离子(如Na+和Mg2+等)与肽分子骨架的相互作用,在酰胺基团的振动光谱中能得到体现。本工作利用红外光谱实验、分子动力学模拟和量化计算方法,以酰胺-Ⅰ带和酰胺-Ⅱ带为探针,研究了上述金属阳离子与?-肽模型分子-氮乙基丙酰胺(N-ethylpropionamide,NEPA)分子骨架的作用。研究表明在盐溶液中,阳离子/阴离子/水分子之间形成复合物。作为阳离子配体的水分子与NEPA中的羰基氧之间存在动态相互作用,从而使得酰胺-Ⅰ带和酰胺-Ⅱ带的光谱发生劈裂。我们也讨论了酰胺NH与水合离子团簇的相互作用。 展开更多

关键词 红外光谱 金属阳离子 β-肽 酰胺-Ⅰ带 酰胺-Ⅱ带

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甲烷在飞秒强激光场中的解离 被引量：1

13

作者 唐晓萍 王素凡 +2 位作者 高丽蓉 王操 孔繁敖 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第7期661-665,共5页

用波长为800nm,脉宽为160fs,强度范围为7.6×1013～1.4×1014W·cm-2的强激光使甲烷分子解离,并用质谱仪检测产生的离子.母体离子在较低的激光强度(7.6×1013W·cm-2)下出现;当激光强度增加到8.0×1013W·c... 用波长为800nm,脉宽为160fs,强度范围为7.6×1013～1.4×1014W·cm-2的强激光使甲烷分子解离,并用质谱仪检测产生的离子.母体离子在较低的激光强度(7.6×1013W·cm-2)下出现;当激光强度增加到8.0×1013W·cm-2时,CH3+开始出现;CH2+、CH+和C+离子出现的阈值分别为1.0×1014W·cm-2,1.4×1014W·cm-2和1.4×1014W·cm-2.这些现象表明甲烷的解离是一个顺序过程.质谱图中没有多电荷离子,因此排除了发生库仑爆炸的可能.以线偏振激光作用于甲烷,只有H+离子有各向异性的角度分布,暗示分子中的化学键是被激光外场拉断的,且初级产物离子H+是沿着激光电场的方向飞出.提出的准双原子分子模型较好地解释了实验结果. 展开更多

关键词 甲烷 飞秒强激光场 解离 飞行时间质谱

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基于谷胱甘肽配体的ZnSe量子点对pH响应的时间分辨荧光光谱特性

14

作者 周子皓 杨帆 +2 位作者 李栋 王建平 徐建华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3178-3183,共6页

当前,有关量子点pH响应方面的研究主要集中在含Cd(镉)类量子点,且都是研究其稳态荧光光谱对pH值的响应。然而,Cd类量子点对生物体系具有一定的毒性,且稳态荧光光谱法由于受浓度等因素的影响具有一定的不稳定性,因此应用于生物体系中作... 当前,有关量子点pH响应方面的研究主要集中在含Cd(镉)类量子点,且都是研究其稳态荧光光谱对pH值的响应。然而,Cd类量子点对生物体系具有一定的毒性,且稳态荧光光谱法由于受浓度等因素的影响具有一定的不稳定性,因此应用于生物体系中作为pH探针具有明显的缺点。基于以上分析,通过水相合成法,我们制备出了基于谷胱甘肽配体的水溶性ZnSe量子点,该量子点具有毒性小,生物兼容性好等特点,适合被应用于生物体系中。利用所制备的ZnSe量子点,采用时间相关单光子计数技术,结合紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱,对pH值在5~11不同环境下的ZnSe量子点荧光动力学进行了系统性的研究。ZnSe量子点荧光衰减具有两个寿命组分,拟合得到分别为4和24 ns。通过采集不同探测波长下ZnSe量子点荧光衰减曲线,发现其长寿命组分随探测波长的增加而增加,而短寿命组分基本不随探测波长的改变而改变,结合有关报道分析判断,短寿命和长寿命组分分别来源于核内非局域载流子复合和表面态局域载流子复合。实验发现,处于不同pH值的环境下的ZnSe量子点具有不同的荧光寿命,其荧光寿命与pH值的变化呈负相关。通过比较ZnSe量子点两种荧光寿命组分随pH值的变化关系,发现ZnSe量子点的荧光寿命对pH值的响应主要来源于长寿命组分即表面态寿命,且在不同pH值范围内响应的灵敏度不同,在6~8的pH值范围内响应最为显著,表现为长寿命组分随pH值的增加出现一个较大幅度的衰减。实验进一步发现,ZnSe量子点两个寿命组分的比值在不同pH值范围内具有较好的线性相关性,但在不同pH值范围内斜率不同,通过比较,最大值在pH值为6~8的范围内。另外,与金属钠离子相互作用实验及相关报道表明,金属离子对ZnSe量子点荧光寿命的影响较小。以上研究表明,ZnSe量子点在生物体系pH值检测中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 ZNSE量子点 荧光寿命 PH值 时间分辨荧光光谱

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RDX在溶液相中振动能量传递的二维红外光谱

15

作者 施璐 于鹏云 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期119-120,共2页

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和飞秒二维红外光谱(2DIR),结合量子化学计算,研究了1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷(RDX)分子在DMSO溶液相中的振动能量传递过程。FTIR光谱结果表明,溶液相中RDX分子不再是自由的CS对称性,NO_2反对称伸... 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和飞秒二维红外光谱(2DIR),结合量子化学计算,研究了1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷(RDX)分子在DMSO溶液相中的振动能量传递过程。FTIR光谱结果表明,溶液相中RDX分子不再是自由的CS对称性,NO_2反对称伸缩振动的IR吸收带部分重叠。此外,2DIR光谱的指纹特征显示RDX分子中三个NO_2基团之间存在较强的振动耦合,同时三个NO_2基团之间有分子内能量传递过程。 展开更多

关键词 含能材料 振动能量传递 二维红外光谱

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五羰基溴化铼中羰基的超快振动光谱

16

作者 封敏军 杨帆 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期115-116,共2页

研究了五羰基溴化铼[Re(CO)5Br]的超快振动动力学。由于分子对称性,一维红外光谱中只表现出两个羰基吸收峰,分别位于1 984.7cm-1(A1)和2 037.6cm-1(E)。由泵浦探测光谱获得了各模式的0→1(基态漂白)和1→2(激发态吸收)的跃迁信号,从而... 研究了五羰基溴化铼[Re(CO)5Br]的超快振动动力学。由于分子对称性,一维红外光谱中只表现出两个羰基吸收峰,分别位于1 984.7cm-1(A1)和2 037.6cm-1(E)。由泵浦探测光谱获得了各模式的0→1(基态漂白)和1→2(激发态吸收)的跃迁信号,从而得到了振动态寿命。在时间分辨的二维红外光谱中,每一对角峰取向随等待时间发生了变化,表明都发生了光谱扩散,从中可提取各个振动模式的频率-时间相关函数。此外,我们发现二维红外光谱的非对角峰随时间发生强度变化,表明两个模式间有振动传能。 展开更多

关键词 羰基配合物 催化 二维红外光谱

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基于Ag三角阵列的表面增强红外基底的制备

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作者 臧竞二 王建平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期107-108,共2页

利用聚苯乙烯(PS)微米球模板技术来制备表面增强红外基底,首先在氟化钙窗片表面自组装一层PS小球,并真空蒸镀银金属。接着除掉PS小球及其顶端的银膜之后,即可在氟化钙表面制备有序的银三角阵列结构。用光学显微镜和傅里叶变换红外光谱仪... 利用聚苯乙烯(PS)微米球模板技术来制备表面增强红外基底,首先在氟化钙窗片表面自组装一层PS小球,并真空蒸镀银金属。接着除掉PS小球及其顶端的银膜之后,即可在氟化钙表面制备有序的银三角阵列结构。用光学显微镜和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对制备的银三角阵列基底进行了表征。结果表明,其表面等离子激元吸收在中红外波段。 展开更多

关键词 SEIRS 表面增强红外基底 微米球模板技术

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