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中药活性成分中新型冠状病毒3CL蛋白酶抑制剂的消息传递机制神经网络虚拟筛选

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中草药 2024年第3期55卷 895-906页

作者：张智强朱增文陈俊利绪连彩郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450000

目的在新型冠状病毒感染尚无特效药的情况下,根据潜在的治疗靶点,从中药活性成分中筛选出先导化合物为药物研发、中药组方等提供理论线索。方法构建消息传递机制神经网络(message passing neural networks,MPNN)模型,以化合物描述符SMI... 详细信息

目的在新型冠状病毒感染尚无特效药的情况下,根据潜在的治疗靶点,从中药活性成分中筛选出先导化合物为药物研发、中药组方等提供理论线索。方法构建消息传递机制神经网络(message passing neural networks,MPNN)模型,以化合物描述符SMILES码为输入,以化合物对新型冠状病毒3CL蛋白酶抑制活性为输出,利用开源数据对模型进行训练和优化。结果用优化后的模型从186味清热解毒中药所含的3863个活性成分中筛选出101个潜在的抑制剂。其中龙胆素、桑辛素C、5-羟基-4-氧代戊酸甲酯等化合物预测活性较高,黄芩、苍耳子、昆布、芫荽、紫苏等中药含有的潜在抑制剂数量较多。结论使用MPNN模型虚拟筛选出的抑制剂中约1/5已被其他的研究报道验证有效,证明了MPNN模型虚拟筛选结果的可靠性。此外,优化的神经网络模型微调后可用于分子其他属性的预测,在药物虚拟筛选领域有着广泛的应用前景。

关键词：严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2) 3CL蛋白酶抑制剂药物虚拟筛选消息传递机制神经网络龙胆素、桑辛素C、5-羟基-4-氧代戊酸甲酯

环氧树脂基近红外吸收涂层的近红外光谱、力学及耐盐水性能研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 439-445页

作者：张伟钢潘露露吕丹丹滁州学院材料与化学工程学院安徽滁州239000

以环氧树脂为粘合剂,Sm2O3为功能颜料,硅烷偶联剂和石墨烯为改性剂,制备得到了一种同时具有突出力学性能和耐盐水性能的近红外低反射率涂层。系统研究了Sm2O3添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量和石墨烯添加量对涂层性能的影响... 详细信息

以环氧树脂为粘合剂,Sm2O3为功能颜料,硅烷偶联剂和石墨烯为改性剂,制备得到了一种同时具有突出力学性能和耐盐水性能的近红外低反射率涂层。系统研究了Sm2O3添加量、硅烷偶联剂种类、硅烷偶联剂添加量和石墨烯添加量对涂层性能的影响。结果表明:Sm2O3添加量的增加可明显降低涂层对1.06μm近红外光的反射率,当Sm2O3添加量为50%,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至31.2%。此时,涂层的附着力和耐冲击强度分别可达到1级和50 kg·cm。用硅烷偶联剂改性涂层,偶联剂上的强极性基团分别可与涂层中的树脂基体和颜料形成共价键结合,从而可发挥桥连作用,进而可明显改善涂层的柔韧性,其中KH560的改性效果最佳。当KH560添加量为5%,涂层的柔韧性可从改性前的9 mm显著改善为改性后的4 mm。石墨烯具有特殊的共平面结构和超长共轭结构特征,使其对入射光的吸收可延伸到近红外区域。石墨烯特殊的片层结构使其具有很高的耐冲击强度和柔韧性,在涂层中添加石墨烯可明显改善涂层的力学性能。研究发现石墨烯的添加可在进一步改善涂层力学性能的前提下显著降低涂层对1.06μm近红外光的反射率。当石墨烯添加量为8%,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至12.6%,此时涂层可具备突出的激光隐身效能。同时,涂层的附着力、柔韧性和耐冲击强度分别可达到1级、2 mm和50 kg·cm,可很好地满足实际工程应用要求。在环氧树脂、硅烷偶联剂和石墨烯的协同界面优化作用下,最佳配方(Sm2O3添加量为50%、KH560添加量为5%、石墨烯添加量为8%)的涂层经盐水腐蚀21 d后,涂层的微结构、近红外低反射率性能和力学性能可保持稳定。此时,涂层对1.06μm近红外光的反射率为12.47%,涂层的附着力、柔韧性和耐冲击强度分别可保持在1级、2 mm和45 kg·cm,表明制备的涂层具有良好的耐盐水性能。

关键词：复合涂层近红外光谱力学性能耐盐水性能

一锅法合成5-取代异噁唑-3-羧酸甲酯类化合物

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精细化工 2024年

作者：靳清贤张广慧刘冬杜星辰毛文静方少明郑州轻工业大学材料与化学工程学院

以甲醇钠为碱催化剂，甲基酮类与草酸二甲酯经Claisen缩合反应合成了β-二羰基化合物，再经浓硫酸中和后与盐酸羟胺反应成肟，最后高温成环，合成了不同取代基的5-取代异噁唑-3-羧酸甲酯类化合物。通过1HNMR、13CNMR、MS确证了产物结构... 详细信息

以甲醇钠为碱催化剂，甲基酮类与草酸二甲酯经Claisen缩合反应合成了β-二羰基化合物，再经浓硫酸中和后与盐酸羟胺反应成肟，最后高温成环，合成了不同取代基的5-取代异噁唑-3-羧酸甲酯类化合物。通过1HNMR、13CNMR、MS确证了产物结构，对合成过程中的碱催化剂、溶剂、酸中和的条件进行了优化，对不同取代基的5-取代异噁唑-3-羧酸甲酯化合物合成工艺差异进行了探讨。结果表明，用一锅法成功合成了26个5-取代异噁唑-3-羧酸甲酯，其中，23个可在单一溶剂甲醇中制备；一锅法避免了中间产物的分离和纯化处理，操作流程简捷，单一溶剂中进行合成，易于溶剂的回收处理；5-叔丁基异噁唑-3-羧酸甲酯(Ⅳc)、5-(4-氨基苯基)异噁唑-3-羧酸甲酯(Ⅳm)和5-(3-氨基苯基)异噁唑-3-羧酸甲酯(Ⅳn)的合成需要用叔丁醇钾代替甲醇钠作碱催化剂，并需要在四氢呋喃中进行；5-三氟甲基异噁唑-3-羧酸甲酯(Ⅳv)的合成未能成功，需要进一步开发合成工艺和优化条件。

关键词：一锅法异噁唑-3-羧酸酯异噁唑合成羧酸精细化工中间体

KGM/CNF-不锈钢网油水分离材料的制备及其油水分离性能研究

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表面技术 2024年第14期53卷 199-206,215页

作者：刘磊陈浩然王思佳汪源浩谭凤芝大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁大连116034

目的在KGM/CNF包覆不锈钢网表面制备超亲水、水下超疏油功能材料,实现油水体系的分离。方法采用溶液浸泡法在不锈钢网上沉积魔芋葡甘聚糖(Konjac Gluco Mannan,KGM)/纤维素纳米纤维(CelluloseNanoFiber,CNF),构造超亲水/水下超疏油表面... 详细信息

目的在KGM/CNF包覆不锈钢网表面制备超亲水、水下超疏油功能材料,实现油水体系的分离。方法采用溶液浸泡法在不锈钢网上沉积魔芋葡甘聚糖(Konjac Gluco Mannan,KGM)/纤维素纳米纤维(CelluloseNanoFiber,CNF),构造超亲水/水下超疏油表面。通过加热使KGM脱乙酰化、KGM/CNF分子间氢键重构、CNF在材料表面重新排布,制备了KGM/CNF-不锈钢网油水分离材料;利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和界面接触角对油水分离材料的表面形貌及物化性质进行了表征和研究,采用红外测油仪研究了油水分离性能。结果KGM/CNF-不锈钢网油水分离材料在空气中具有优异的超亲水性(WCA=0°)和水下超疏油性能(OCA≥151°)。通过油水分离性能研究发现,KGM/CNF-不锈钢网油水分离材料在自身重力下可以对大豆油、汽油等不同油水混合物进行高效分离,对油水混合物的分离效率可达97.40%,分离通量为1236.75L/(m^(2)·h)。结论KGM/CNF-不锈钢网油水分离材料以不锈钢网为载体,弥补了力学强度差的缺点,具有优异的油水分离性能以及良好的耐腐蚀性和循环使用性;该材料制备方法简单,制备过程绿色环保、成本低,在油水体系的分离中具有较好的潜在应用前景。

关键词：油水分离不锈钢网接触角魔芋葡甘聚糖纤维素纳米纤维

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杂多铌氧簇聚物的研究进展

无机化学学报 2024年第3期40卷 465-480页

作者：杨宗斐赵晓森李靖庄文昌徐州工程学院材料与化学工程学院徐州221000

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡... 详细信息

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡元素(V/Fe/Cu)为杂原子的杂多铌氧聚合物的研究进展,主要包括化合物的合成策略、结构调控、性质及应用的探索。此外,对当前杂多铌氧簇聚物的发展所面临的挑战进行了总结,并对其后续的发展进行了展望。

关键词：多铌氧簇多金属氧簇结构调控策略合成

Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料制备及H_(2)S气敏性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 816-826页

作者：桂阳海吴锦涛田宽郭会师张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000 河南恒安电力股份有限公司郑州450001

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3... 详细信息

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。以原位水热法合成的WO_(3)纳米片为基底,通过调控水浴反应时间,在WO_(3)纳米片上原位生长了不同的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。利用FE-SEM、FTIR、XRD和TG等方法对复合材料进行表征和气敏性能测试。结果表明:反应20 min所制得的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)复合材料具有最优异的气敏性能,在最佳工作温度(90℃)下对浓度为50×10^(−6)H_(2)S气体的响应值高达109,响应和恢复时间分别为130 s和182 s,对H_(2)S气体表现出优异的选择性。该复合材料在低浓度H_(2)S(3×10^(−6))氛围中,仍具有良好的响应恢复曲线。在一个月内进行的3次重复测试中,表现出较好的重复性和长期稳定性。Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)气敏材料的原位制备及气敏性能研究为气敏传感器器件的制备提供了新思路,为气敏材料的多样性提供了新途径。在环境检测和智能医疗方面有着潜在的应用价值。

关键词：纳米材料 WO_(3) Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O H_(2)S 复合材料原位气敏

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吲哚分子间不对称去芳构化氧化Heck反应

化学学报 2024年第1期82卷 1-4页

作者：高炜洋邓伟超高扬梁仁校贾义霞浙江工业大学化学工程学院杭州310014

过渡金属催化的不对称去芳构化反应是合成手性环状化合物的直接方法之一.近年来,基于Heck反应已成功实现吲哚、苯并呋喃、吡咯、呋喃及萘等芳香化合物的不对称去芳构化反应.然而,现有报道往往局限于分子内反应,分子间不对称去芳构化Hec... 详细信息

过渡金属催化的不对称去芳构化反应是合成手性环状化合物的直接方法之一.近年来,基于Heck反应已成功实现吲哚、苯并呋喃、吡咯、呋喃及萘等芳香化合物的不对称去芳构化反应.然而,现有报道往往局限于分子内反应,分子间不对称去芳构化Heck反应仍有待研究.与Heck反应相比,氧化Heck反应由于反应条件相对温和且可能经历离子型催化机理,利于实现分子间去芳构化反应并控制其对映选择性.本工作发展了钯催化吲哚与芳基硼酸的分子间不对称去芳构化氧化Heck反应.以Pd(OAc)2为催化剂前体、吡啶-噁唑啉为手性配体、苯醌-氧气为氧化剂,以中等至良好的收率及中等水平的ee值,合成了一系列含有C2-季碳手性中心的手性吲哚啉衍生物.

关键词：氧化Heck反应吲哚分子间去芳构化手性吲哚啉

以Cu（Ac）2-Zn（Ac）2溶液为水相的W/O微液滴尺度的有效调控

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化工进展 2024年第09期43卷 5168-5176页

作者：李浩然王岩张涛吕莉唐文翔唐盛伟四川大学化学工程学院

微乳液常被用来制备纳米材料，而对微液滴尺寸的有效调控对于纳米材料制备至关重要。本文研究了在Triton X-100微乳液体系中，以Cu（Ac）2-Zn（Ac）2电解质水溶液为水相时，微液滴尺度的变化情况。实验结果表明：在4～12nm的范围内，可... 详细信息

微乳液常被用来制备纳米材料，而对微液滴尺寸的有效调控对于纳米材料制备至关重要。本文研究了在Triton X-100微乳液体系中，以Cu（Ac）2-Zn（Ac）2电解质水溶液为水相时，微液滴尺度的变化情况。实验结果表明：在4～12nm的范围内，可以通过改变微乳液中水含量和电解质溶液种类来调节液滴的大小。在一定范围内，无论是水体系还是电解质溶液体系中，微液滴的平均粒径都随着水含量的增加而增大。电解质溶液中金属离子与水分子之间的作用力不同，导致微液滴的粒径分布呈现出不同的变化。需要注意的是，电解质的加入对于微乳液的外观和稳定性没有影响。在以链状烷烃作为油相形成的Cu（Ac）2-Zn（Ac）2电解质微乳液体系中，微液滴的粒径分布更加均匀。最后，本文采用所述的微乳液方法成功制备了CuO-ZnO纳米颗粒。本研究结果对于实现微乳液液滴尺度的可控调节和纳米材料的制备具有重要意义。

关键词：表面活性剂电解质微乳液微液滴

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Fe-MOF-74前体制备铁-碳/氮复合材料及其活化过硫酸盐性能

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化工学报 2024年第5期75卷 1882-1889页

作者：张林张子怡李勇童少平浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310032

利用Fe-MOF-74和g-C_(3)N_(4)前体制备了复合材料铁-碳/氮(记为Fe-MOF-C/N),并研究了其活化过硫酸氢钾(PMS)的性能。XRD、SEM和XPS分析表明,Fe-MOF-C/N呈多孔状结构,主要由物相Fe3N、C0.08Fe1.92和石墨组成。利用Fe-MOF-C/N活化PMS降解双酚A(BPA)结果表明,与前期的Fe-C/N-0.5∶1(由FeC_(2)O_(4)和g-C_(3)N_(4)制备)相比,Fe-MOF-C/N具有更优异的催化性能,相同条件下Fe-MOF-C/N/PMS对BPA的降解率达95.21%(6 min),比Fe-C/N-0.5∶1/PMS高30.4%。优化相应的实验条件后,6 min内BPA的化学需氧量(COD)去除率达59.72%。自由基猝灭实验表明,Fe-MOF-C/N/PMS的活性物种主要是^(1)O_(2)。稳定性实验表明Fe-MOF-C/N稳定性较好,使用5次后,BPA的降解率仅下降9.0%,应用前景良好。

关键词：高级氧化活化过硫酸氢钾降解复合材料金属有机框架

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