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甲醇溶剂中Baylis-Hillman反应机理的DFT研究

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化学学报 2008年第13期66卷 1523-1528页

作者：樊建芬杨春红何梁君苏州大学化学化工学院苏州215123

在B3LYP/6-311++G**水平下计算研究了三甲胺催化的丙烯醛和甲醛在甲醇溶剂中的Baylis-Hillman反应,甲醇溶剂效应采用超分子模型研究,获得了反应中各物种的优化构型及其能量,探讨了甲醇溶剂中Baylis-Hillman反应的微观过程.

关键词： B3LYP 超分子模型 Baylis—Hillman反应三甲胺丙烯醛甲醛甲醇

天冬氨酸构象及其与Al3+作用机制的理论研究

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天冬氨酸构象及其与Al3+作用机制的理论研究

作者：何梁君苏州大学

学位级别：硕士

本文采用密度泛函理论(DFT)研究了天冬氨酸中性分子H2asp及其阴离子Hasp-和asp2-稳定存在的构象,进而探讨了水介质条件下Al与阴离子Hasp-和asp2-的作用方式,最后考察了Al和Mg与天冬氨酸作用的竞争过程,在理论上揭示了Al对Mg生物进程的... 详细信息

本文采用密度泛函理论(DFT)研究了天冬氨酸中性分子H2asp及其阴离子Hasp-和asp2-稳定存在的构象,进而探讨了水介质条件下Al与阴离子Hasp-和asp2-的作用方式,最后考察了Al和Mg与天冬氨酸作用的竞争过程,在理论上揭示了Al对Mg生物进程的破坏作用。论文主要研究成果如下: 1 .气相条件下,天冬氨酸分子H2asp以中性分子形式存在。本文在B3LYP/6-311++G**水平下获得了气相天冬氨酸分子全部的122种稳定构象,详细考察了能量最低的15种构象的相对稳定性及其结构特征。研究结果表明Z式α-羧基和exo式β?羧基结构均有利于分子稳定。氢键及其协同效应进一步使分子稳定,最强氢键被发现在α-和β?羧基间。氢键作用并不是天冬氨酸分子稳定存在的必要条件。天冬氨酸分子中α-和β?羧基结构、分子内氢键作用以及环张力等因素共同影响着分子体系的稳定性。H2asp-exo-E/αD[g+a]是MP2/aug-cc-pvdz// B3LYP/6-311++G**水平下天冬氨酸分子最稳定的构象。 2.在B3LYP/6-311++G**水平下获得了气相天冬氨酸阴离子Hasp-全部的46稳定构象和asp2-的3种稳定构象。考察了天冬氨酸阴离子Hasp-能量最低的15种构象和asp2-的3种稳定构象的相对稳定性及其结构特征。研究结果表明Hasp-能量最低的7种构象中均存在一种非常强的近于线性O-H···O类氢键作用(H···O键长仅为1.35.49 ?),其键能达162 kJ/mol,介于共价键和常规氢键之间,对Hasp-构象的稳定性起着决定性的作用。氨基与α-或β?羧基或羧酸根之间的氢键作用则进一步使分子稳定。asp2-体系中氨基与α-和β?羧酸根之间的氢键作用以及分子中原子间的空间位阻共同影响着asp2-构象的稳定性。Hasp?-endo/εD[a g?]和asp2?-δD[g?g+]分别是天冬氨酸阴离子Hasp-和asp2-在MP2/aug-cc-pvdz//B3LYP/6-311++G**水平下最稳定的构象。 3.在B3LYP/6-311++G**水平下首次获得了[asp-Al(H2O)5]+的38种稳定构象。研究发现[asp-Al(H2O)5]+体系的稳定性主要决定于超分子体系中新形成的Al-Oasp键(键长约1.87.95 ?)以及各种形式的氢键作用,特别是羧酸根与H2O之间形成的近于平面且包含Al-Oasp新键的六元环结构的O···H-O强氢键作用。 4.在B3LYP/6-311++G**水平下首次获得了[Hasp-Al(H2O)5]的28种稳定构象。研究发现Hasp-中的羧酸根基团和氨基容易夺取Al周围的H2O中的质子形成羧基和氨根离子基团,同时与水分子形成氢键,以获得稳定的结构,Al与Hasp-之间不太容易形成Al-OHasp键。 5.联合应用超分子模型与IEFPCM溶剂模型,系统研究了下列4个反应: 对(1)和(2)中各组分Gibbs自由能的计算结果表明水相条件下,[Al(H2O)6]和asp2-或Hasp-的反应均能自发进行(ΔG分别为-47.43和-1.92 kJ/mol),这一结果首次为Al进入人体影响天冬氨酸的生物进程提供了理论支持。对(3)和(4)中各组分Gibbs自由能的计算结果表明水相条件下,[Al(H2O)6]和asp-Mg(H2O)5或[Hasp-Mg(H2O)5]+的反应也均能自发进行(ΔG分别为-53.53和-129.45 kJ/mol),这一结果首次为Al进入人体影响Mg与天冬氨酸结合的生物进程提供了理论支持,在微观层次揭示了Al生物毒性的可能机制。综上,本文选定天冬氨酸为研究对象,通过天冬氨酸构象及其与Al作用机制的理论研究,在微观层次上揭示了Al可能的毒性机制,既有理论意义,又有实用价值。

关键词：天冬氨酸 Al3+ B3LYP/6-311++G** 构象稳定性

在高中化学教学中“绿色化学理念”的教学渗透探讨

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高考 2018年第2期 62-63页

作者：何梁君杭州市萧山区第三高级中学

人类需求的实际情况对未来化学的发展趋势有着决定性作用,由于生态环境的不断恶化,人们对环保的需求在很大程度上推动了化学的绿色化发展。绿色化学是以保护环境为基础的新型化学,旨在充分利用化学反应中的每个原子,加上可持续发展战略... 详细信息

人类需求的实际情况对未来化学的发展趋势有着决定性作用,由于生态环境的不断恶化,人们对环保的需求在很大程度上推动了化学的绿色化发展。绿色化学是以保护环境为基础的新型化学,旨在充分利用化学反应中的每个原子,加上可持续发展战略理念的发展,强调将保护环境的思想贯彻到教育中,所以在高中化学教学中渗透'绿色化学理念'显得尤为重要。本文就对高中化学教学中'绿色化学理念'的教学渗透进行分析和探究。

关键词：高中化学教学绿色化学理念教学渗透

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探究实验在高中化学教学中的应用分析

文理导航 2018年第8期 64-65页

作者：何梁君杭州市萧山区第三高级中学

化学作为高中教育体系中的重要学科，是以实验为基础，对学生探究思维、创新精神和实践能力的培养具有重要作用。在高中化学教学中应用探究实验，不仅能突出学生在课堂上的主体地位，激发学生的学习兴趣，最大限度发挥出学生学习的潜力... 详细信息

化学作为高中教育体系中的重要学科，是以实验为基础，对学生探究思维、创新精神和实践能力的培养具有重要作用。在高中化学教学中应用探究实验，不仅能突出学生在课堂上的主体地位，激发学生的学习兴趣，最大限度发挥出学生学习的潜力，还能使学生更加深入理解化学知识，提高学生的实践操作能力。将探究实验引入高中化学教学中，有利于满足化学教学改革螅暑求，进一步提高化学教学的效率与质量。本文就对探究实验在高中化学教学中的应用进行分析和探究。

关键词：高中化学教学探究实验应用

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核心素养视角下的高中化学教学策略探究

求知导刊 2021年第1期 35-36页

作者：何梁君浙江省杭州市萧山区第三高级中学浙江杭州311200

化学在高中阶段是非常重要的一门学科,在化学教学中,教师不仅要让学生掌握化学理论基础知识,还要提高学生的实践操作能力,培养学生的创新力与观察力。新课改和素质教育对化学教师和学生都提出了更高的要求,教师在日常教学中不仅要教授... 详细信息

化学在高中阶段是非常重要的一门学科,在化学教学中,教师不仅要让学生掌握化学理论基础知识,还要提高学生的实践操作能力,培养学生的创新力与观察力。新课改和素质教育对化学教师和学生都提出了更高的要求,教师在日常教学中不仅要教授学生知识,还要注重培养学生的化学核心素养。如今,核心素养逐渐成为教育领域的热点,提升学生的核心素养才能让其更全面发展。文章介绍了化学核心素养的内涵,分析了将化学核心素养引入高中化学的意义,并对核心素养视角下高中化学的教学策略展开了探讨。

关键词：高中化学核心素养教学意义教学策略

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高中化学教学中翻转课堂的应用探究

智力 2021年第24期 106-107页

作者：何梁君浙江省杭州市萧山区第三高级中学

翻转课堂作为教学策略的一种,在信息技术支持下,在"互联网+"教育的大背景下,能发挥出一定的教学效果。基于高中化学教学要求,应用翻转课堂教学模式,能打破高中化学教学瓶颈,调动学生的学习兴趣,提升学生学习水平,进而提升教学质量。本... 详细信息

翻转课堂作为教学策略的一种,在信息技术支持下,在"互联网+"教育的大背景下,能发挥出一定的教学效果。基于高中化学教学要求,应用翻转课堂教学模式,能打破高中化学教学瓶颈,调动学生的学习兴趣,提升学生学习水平,进而提升教学质量。本文主要从翻转课堂的应用现状和应用对策两方面展开研究,致力于更好地应用翻转课堂为教育教学服务。

关键词：高中化学翻转课堂应用对策

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新高考背景下学生化学学科核心素养的培养

内蒙古教育（B） 2018年第3期 100-101页

作者：何梁君浙江省杭州市萧山区第三高级中学

随着新高考改革的进行,在全面改革的新形势背景下,提出“中国学生发展核心素养”这一教育教学新方式。在此基础上,高中学校必须尽快致力于对学生核心素养的重点培育,具体来看,学校要能研究编撰出一套全新的课程体系,找到一种适合于课程... 详细信息

随着新高考改革的进行,在全面改革的新形势背景下,提出“中国学生发展核心素养”这一教育教学新方式。在此基础上,高中学校必须尽快致力于对学生核心素养的重点培育,具体来看,学校要能研究编撰出一套全新的课程体系,找到一种适合于课程整改的方法和途径,建立一种新型的可以提高学生核心素养的管理机制,从而对学生的个性培养进行指导与保护,争取达到既促进了新高考改革,也完成了学生学校生活中核心素养培育的目标。

关键词：新高考高中化学核心素养培养