藻胶实验室:澎湃荧光
刘欣雨, 胡蔚然, 李铮凯, 吉玮, 倪潇
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312021
“荧光海”是指在夜晚或黑暗环境中,海水表面发蓝光的景象,又称“蓝眼泪”。本科普实验着眼于引导人们了解该有趣自然现象,探究背后的科学原理,以智能缓释材料海藻多糖水凝胶包埋发光原料,根据化学发光能量转移原理制备可持续发光的多彩藻胶球,并基于此推出一种便携科普实验盒,可随时随地重现属于自己的澎湃“蓝眼泪”。本科普实验将糖化学、光化学和材料化学知识应用于自然现象的解读与应用,向公众充分展现浪漫美妙的化学科学。
关键词: 荧光海, 海藻多糖水凝胶, 离子交换, 可持续发光
葡萄糖修饰的双席夫碱的合成及其治疗阿尔茨默病的生物活性
孙斌, 蒋和雁
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240428
通过微波加热方式,快速合成了3个葡萄糖修饰的双席夫碱。通过比浊度分析、HRP/Amplex Red实验、DCFH-DA荧光探针实验、NBT分析法以及MTT实验检测它们抑制金属离子诱导的Aβ聚集、减少活性氧(ROS)生成及抑制Aβ聚集产生的细胞毒性。发现葡萄糖修饰的双席夫碱都能有效抑制金属离子(Zn2+、Cu2+)诱导的Aβ1~40的聚集,降低Cu2+-Aβ加合物催化产生ROS水平、提高Cu2+-Aβ作用的细胞内超氧化物歧化酶的活力,有效抑制Zn2+或Cu2+诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性并大幅提高细胞存活率。作为对比,我们也检测了相同条件下的氯碘羟喹(cliquinol, CQ)和没有葡萄糖修饰的同类双席夫碱的活性,发现葡萄糖修饰的双席夫碱各方面活性均好于CQ;葡萄糖修饰的双席夫碱自身毒性小、抗氧化和提高Aβ与金属离子共同处理的细胞的存活率方面均优于未葡萄糖官能化的同类双席夫碱。
关键词: 合成, 葡萄糖, 阿尔茨海默病, 双席夫碱, 抗氧化剂
Crystal structure of a two-dimensional Cd(Ⅱ) complex and its fluorescence recognition of p-nitrophenol, tetracycline, 2, 6-dichloro-4-nitroaniline
Lu LIU, Huijie WANG, Haitong WANG, Ying LI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230489
A Cd(Ⅱ) complex, formulated as {(H2dbim)0.5[Cd(Hbptc)]·H2O}n (1), where dbim=1-(4-((2, 6-dimethyl-2H-benzo[d]imidazol-3(3H)-yl)methyl)benzyl)-2, 7-dihydro-2, 5-dimethyl-1H-benzo[d]imidazole, H4bptc=3, 3', 4, 4'-benzophenone tetracarboxylic acid, has been obtained by hydrothermal reactions and structurally characterized. Complex 1 exhibits a 2D layer with a point symbol of {44·66}. Complex 1 was used for fluorescence identification of some common environmental pollutants. The result of the research shows that complex 1 can effectively detect p-nitrophenol, tetracycline, and 2, 6-dichloro-4-nitroaniline. The calculated quenching constants for p-nitrophenol, tetracycline, and 2, 6-dichloro-4-nitroaniline were 2×102, 5.4×104, and 2×104 L·mol-1, respectively.
关键词: Cd (Ⅱ) complex, crystal structure, topology structure, fluorescence recognition
两例Ln3配合物的构筑、晶体结构及生物活性
王海, 凌妍妮, 马夏清, 陈雨鑫, 张瑞, 王可怡, 张莹, 王文敏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240188
利用多齿席夫碱配体H2L(H2L=(E)-6-(羟甲基)-N′-((6-甲氧基吡啶-2-基)亚甲基)吡啶酰肼)与Ln(dbm)3·2H2O反应,通过溶剂热法,设计与构筑了2例新的三核稀土配合物[Ln3(dbm)5(L)2(CH3OH)2]·CH2Cl2,其中Ln=Pr (1)、Ho (2),Hdbm=二苯甲酰甲烷。单晶X射线衍射分析表明:配合物12同构,其结构由3个Ln(Ⅲ)离子、5个二苯甲酰甲烷阴离子(dbm-)、2个席夫碱配体L2-、2个配位的CH3OH及1个结晶CH2Cl2分子组成。3个中心Ln(Ⅲ)离子通过4个μ2-O原子相互连接,形成折线形的Ln3核。生物活性研究表明,配体H2L、Ln(dbm)3·2H2O及配合物12均具有较好的抑菌活性。与配体H2L及Ln(dbm)3·2H2O相比较,稀土配合物具有更强的抑菌活性。此外,采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了配合物12与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的相互作用,结果表明配合物主要以插入键合的方式与ctDNA结合。
关键词: 稀土配合物, 席夫碱配体, 晶体结构, 生物活性, DNA作用
由苯甲醇合成苯甲酸乙酯综合制备实验的课程思政设计
刘玲, 王海, 强根荣
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202304080
将苯甲酸合成与苯甲酸乙酯制备两个经典实验改造为综合实验,并以改进合成过程实现绿色、高效转化为案例,引导学生通过查阅文献,综合分析合成过程,指出原合成方法存在的问题和不足,提出改进的建议,在此过程中,引导学生将法律法规、实验规范、学科伦理、绿色理念、环保和可持续发展理念等融入实验的设计和实施全过程,使学生在受到基本操作训练的同时得到素质的全面提升。
关键词: 苯甲醇, 苯甲酸, 苯甲酸乙酯, 有机化学实验, 绿色化学, 课程思政
如何根据外观辨识单一手性晶体?
王海, 苏纪豪
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309004
有些消旋体结晶过程中的自发拆分会导致对映异构体单晶呈现不同的外观状态。本文总结并列举了根据外观辨识单一手性晶体的四种方式,包括:半面体面、宏观形态、偏光颜色和表面形貌。这些“以貌取人”的方法为探究手性化合物的结晶行为提供了重要的工具和见解。
关键词: 自发拆分, 半面体面, 宏观形态, 偏光颜色, 表面形貌
神奇“魔法条”之新冠病毒的快速检测
杨迪, 魏嘉怡, 翟红, 王昕, 孙太明, 宋浩乐, 王海
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312023
胶体金作为商业化的即时检验POCT (point-of-care test)免疫层析技术中最广泛的标记物之一,具有显著的颜色特征,后期无需可视化改造,且形态稳定、环境友好。本文试纸条制作过程简单,不需要大型贵重仪器。采用柠檬酸三钠还原氯金酸制备胶体金,将胶体金标记在新冠病毒的核衣壳N蛋白抗体上,通过在免疫层析试纸条可视区形成类似三明治结构的抗体-抗原-抗体夹心复合物,并以此复合物的红色检测线作为新冠病毒的定性分析依据。该检测方法裸眼可测、操作简单、且快速(10 min)、灵敏(检测限为0.5 ng·mL-1)、低成本(每条不超过5元)。实验过程可以引导学生体验生命体系中抗原抗体相互作用引发的特异性生命化学反应,激发学生对化学、生物、生命科学和纳米材料等学科相互融合的可视化快检技术的浓厚研究兴趣。
关键词: 胶体金, POCT, 免疫层析, 新冠病毒
应用化学专业研究生课程思政体系的构建与探索
王海, 程姗姗, 杨辉
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311020
研究生教育是培养拔尖创新人才的关键环节,是实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的核心内驱力。加快构建研究生课程思政体系,创新研究生课程思政融入方式,有利于夯实学生成长成才的思想基础,培养高素质的拔尖创新型科技人才。本文以应用化学专业研究生课程思政建设为例,结合本科思政课程建设经验,探讨多项实践路径,旨在为高素质化学人才培养体系构建提供参考,为全面建设社会主义现代化强国储才蓄能。
关键词: 应用化学, 研究生, 课程思政, 人才培养
基于科教融合的综合化学实验教学设计:银纳米材料的制备及催化性能
王海, 唐易名, 郭浩然, 陈国辉, 孙雅静, 赵超, 张振
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404067
开展了研究型综合化学实验教学,将基础教学与科研训练有机结合,以和谐共进的方式加强人才培养效果,有助于推进教育教学改革进程。本实验利用简单的无机化学反应制备银纳米粒子,通过添加不同溴/银比例可调控银纳米胶体溶液颜色,将表面等离子体共振特性引入实验教学,提高了实验的趣味性。实验利用经典的对硝基苯酚催化反应模型验证银纳米粒子的化学活性,结果表明银纳米粒子催化效果良好,可近似为一级反应动力学过程。利用实验室常见的玻璃仪器搭建简易污染物降解反应器,使用自制载银滤纸实现了10次以上的循环降解,降解率可达90%。
关键词: 科教融合, 银纳米粒子, 表面等离子体特性, 环境保护, 以学生为中心
化学研究与训练课程教学探索与实践
闫敬, 王海, 常静, 邢福保, 张振, 陈明月, 李晓枫, 刘宇, 李轶, 冯霞
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404108
“化学研究训练II”课程是天津大学化学系高年级学生的一门专业必修课。该课程创新教学模式,采用“自助式”学习探索,课程由学生根据自己的兴趣和特长自由组队、自选方向、自行设计研究方案,在教师的指导下完成探索性研究,并通过集体展示、同伴互评等新型评价方式来进行成绩评定。课程因内容丰富、教学方式新颖而广受学生好评。本课程探索了新的教学模式,提高了学生的科研实践能力,对培养拔尖创新人才进行了有益探索。
关键词: 教学改革, 创新人才培养, 化学实验课, 课程考核

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