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物理有機(jī)化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)
自由基生物學(xué)特別是重要生物活性分子;研究從化學(xué)和生物學(xué)及醫(yī)學(xué)的交叉處著手。有機(jī)光化學(xué)中的微環(huán)境效應(yīng)和磁場(chǎng)效應(yīng)、疏水親脂作用、分子集合體及主-客體化學(xué)中的光化學(xué)及光物理研究方面取得許多創(chuàng)新性效果;F*Q1aK-R/x8c所開展的膜內(nèi)微環(huán)境內(nèi)、沸石孔腔內(nèi)和受固體外表吸附作用影響進(jìn)行的光異構(gòu)化和加成等反應(yīng)豐富了有機(jī)光化學(xué)和光物理研究的手段單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)、自由基離子及生物抗氧化劑領(lǐng)域開展了系統(tǒng)的研究。如對(duì)輔酶14-二#Y0f1_1{3M6]y*U%b$l氫煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的研究揭示了其在生物體系的氧化還原反應(yīng)中可發(fā)生3種類型的氫轉(zhuǎn)移。對(duì)多種生物分子電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的研究對(duì)于了解體內(nèi)作用代謝機(jī)理有重要意義。靜電相互作用在其中起了非常重要的作用此類體系中可以形成膠束或囊泡等分子集合體，那么對(duì)此類膠束或囊泡等分子集合體，否有一個(gè)預(yù)締合的過程，一直沒有一個(gè)直接的證明。研究中設(shè)想，帶有電荷的外表活性劑分子中，由于靜電作用力，可以使由疏水親脂作用導(dǎo)致的簇集體穩(wěn)定存在通過大量的實(shí)驗(yàn)，證明了只有帶有不同電荷的長(zhǎng)鏈分子，才可以形成靜電穩(wěn)定化簇集體，而進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明在靜電穩(wěn)定化簇集體中，所聚集的分子數(shù)是1016之間，而此類外表活性劑如形成膠束，則所聚集的分子數(shù)在90100這一研究，充分證明了靜電穩(wěn)定化簇集體是膠束的預(yù)締合體。這對(duì)膠束化學(xué)理論的發(fā)展和充實(shí)是十分重要的
圍繞這一主題兩個(gè)重要方面，物理有機(jī)化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)。主要涉及結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和化學(xué)特性、物理特性之間的關(guān)系。二十多年來中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所蔣錫夔研究組在國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的臨時(shí)支持下。即：1疏水親脂相互作用驅(qū)動(dòng)的有機(jī)分子簇集和自卷；2自由基化學(xué)中取代基自旋離域參數(shù)σJJ勝利建立和應(yīng)用進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。這兩個(gè)方面都涉及有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和介質(zhì)效應(yīng)，歷來是物理有機(jī)化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。
也是導(dǎo)致宇宙間生命現(xiàn)象形成的基本作用力之一。深入了解HLI對(duì)研究生命科學(xué)、理解生命現(xiàn)象及某些生理、病理過程有根本性的意義， 疏水親脂相互作用HLI是分子間主要的弱相互作用之一。有機(jī)合成、化合物分離和超分子化學(xué)中也有重要的地位。而有機(jī)分子的簇集和自卷是研究HLI最基本和的模型，直接影響受物分子的反應(yīng)性和生物功能，所以用物理有機(jī)化學(xué)的概念和方法來研究它研究HLI*途徑之一，并且可以用這一簡(jiǎn)單的理論模型來研究模擬生命現(xiàn)象中的某些物理和化學(xué)變化過程，研究中發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的組成和膽固醇酯類化合物的共簇集傾向性直接有關(guān)。而解簇集概念的提出和有效解簇劑的研究又可以為治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病的藥物分子設(shè)計(jì)提供有益的啟示。因此這是物理有機(jī)化學(xué)前沿領(lǐng)域及和生命科學(xué)有關(guān)的十分重要的研究方面之一在有機(jī)分子簇集和自卷課題中，蔣錫夔、計(jì)國(guó)楨等科學(xué)家的這項(xiàng)研究效果提出和驗(yàn)證了六個(gè)創(chuàng)新概念。
臨時(shí)以來對(duì)其病因及治療的研究是一個(gè)非常重要的課題。但從未有用物理有機(jī)的概念和方法來研究， 動(dòng)脈粥樣硬化是嚴(yán)重影響人類健康的疾病之一。物理有機(jī)化學(xué)研究要求的分子水平上來說明動(dòng)脈粥樣硬化的病因和找出治療它方法。研究工作目前是一個(gè)開始，即看到動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中，膽固醇脂的含量相當(dāng)高，而在斑塊所含有的膽固醇脂中，膽固醇油酸脂和膽固醇亞油酸脂的含量達(dá)到32%和35%而同樣鏈長(zhǎng)(18個(gè)碳原子的鏈)膽固醇硬脂酸脂的含量?jī)H為2%這么大的差異必定是由分子自身的內(nèi)在特性引起的對(duì)這類分子的共簇集傾向性的研究，發(fā)現(xiàn)膽固醇油酸脂和膽固醇亞油酸脂的共簇集傾向性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膽固醇硬脂酸脂共簇集傾向性，帶有18個(gè)碳原子鏈長(zhǎng)的膽固醇硬脂酸脂共簇集傾向性甚至小于帶有12個(gè)碳原子鏈長(zhǎng)的膽固醇12酸脂和帶有8個(gè)碳原子鏈長(zhǎng)的膽固醇辛酸脂。這一共簇集傾向性的大小*可以解釋在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中，膽固醇脂含量的巨大差異。對(duì)共簇集傾向性的差異，則可以用鄰基參與的鏈可卷效應(yīng)來給以解釋，因?yàn)槟懝檀加仓嶂?8個(gè)碳原子鏈長(zhǎng)的飽和鏈，疏水親脂作用下，可以自動(dòng)卷曲，而減小了有效鏈長(zhǎng)，從而減小了與其它分子的共簇集傾向性。而同樣帶有18個(gè)碳原子鏈長(zhǎng)的膽固醇油酸脂和膽固醇亞油酸脂則由于在長(zhǎng)鏈上分別帶有一個(gè)或兩個(gè)剛性的雙鍵，雙鍵的存在阻礙了長(zhǎng)鏈的卷曲，使得它有較大的有效鏈長(zhǎng)，表示出較大的共簇集傾向性。這是運(yùn)用物理有機(jī)的概念和方法，來解釋動(dòng)脈粥樣硬化疾病的病因，為今后運(yùn)用解簇集的概念和方法，來設(shè)計(jì)治療此類疾病的藥物，提供了理論基礎(chǔ)和啟示。
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