计算化学实验助力有机反应机理学习——以HCl与不对称烯烃的亲电加成反应为例
王渭娜, 冯丽, 刘峰毅, 王文亮
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407022
将计算化学实验与有机化学课程相结合,既可提升学生软件应用能力和科研创新思维与能力,培养学生通过计算化学手段高效解决化学研究问题的能力,又可加深对反应机理的理解。本文以不对称烯烃CH2 = CHR (R = CH3,Cl,CN)与HCl亲电加成反应为例,通过构建反应路径,获得反应热力学和动力学数据,分析反应路径上驻点自然布居分析(NPA)电荷的变化,探讨取代基对反应机理影响的本质。本计算化学实验旨在加深学生对不对称烯烃亲电加成反应机理的认识和理解,并掌握计算化学研究化学反应机理的基本方法。
关键词: 计算化学实验, 不对称烯烃, 亲电加成反应, 密度泛函理论
几种光谱选择规律的证明与阐释
王文亮, 王渭娜, 冯丽, 魏南, 王素凡, 盛天, 周涛
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408063
基于跃迁偶极矩阵元的基本公式,澄清了结构化学教材中关于原子光谱选律的几个疑惑问题,讨论了双原子分子转动和振动光谱、多原子分子红外光谱与拉曼光谱、紫外-可见电子光谱及圆二色谱选律的具体表述形式,并给出了相关等价判据。同时对多种光谱选律的含义与合理性进行了阐释。
关键词: 电偶极, 极化偶极, 原子光谱, 分子光谱, 光谱选律
有机自由基材料在生物医学中的应用
冯丽, 姜国玉, 菅晓霞, 王建国
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405171
将科学前沿案例引入课堂教学,不仅有助于阐明基础研究的实际应用价值,同时也能激发学生的好奇心,培养他们对前沿知识的探索热情。自由基化学作为有机化学的重要组成部分,因其本身具有高反应活性、反应机理复杂、产物多样等特点,一直被认为是有机化学学习中的重点与难点。近年来,有机自由基凭借其独特的窄带隙结构特征,在生物医学诊疗领域取得了一系列突破性进展,并成为国内外研究的热点。然而,自由基作为一类含有未成对电子的特殊化学物种,通常表现出动力学和热力学的不稳定性,这在很大程度上限制了其实际应用。鉴于此,本文探讨了稳定有机自由基的结构类型与合成策略,并进一步阐述了自由基材料在生物医学精准诊断和光诱导治疗领域的潜在应用前景。通过将最新的自由基研究成果融入课堂教学,有助于增强学生对该领域的理解和掌握。
关键词: 有机自由基, 生物成像, 光触发治疗

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