构象间的转换
偶氮苯构象转化时间
偶氮苯是一种有机化合物，其分子结构包含一个苯环和一个氮原子。
偶氮苯的构象转化时间取决于多种因素，包括温度、压力、溶剂、催化剂等等。
在常温常压下，偶氮苯的构象转化时间通常比较短，大约在几秒钟到几十秒之间。
但是，当温度升高或压力降低时，偶氮苯的构象转化速度会加快。
此外，加入适当的溶剂或催化剂也可以加速偶氮苯的构象转化。
需要注意的是，偶氮苯的构象转化是非可逆的，即一旦发生构象转化，就很难逆转回去。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的条件，以确保偶氮苯的构象转化能够顺利完成，并且得到所需的产物。
人类血红蛋白分子构象变化的物理学研究
人类血红蛋白分子构象变化的物理学研究人类血红蛋白是一种重要的蛋白质，它存在于红细胞中，是负责携带氧气和二氧化碳的重要分子。
然而，血红蛋白的分子构象变化对其功能有着重要的影响。
因此，研究血红蛋白分子构象变化的物理学原理具有重要意义。
一、血红蛋白分子构象变化的基本过程血红蛋白的分子构象变化主要是指其“T”态和“R”态之间的转换。
在“T”态下，血红蛋白分子中的四个亚基（α、β、γ和δ）之间呈现出比较松散的“离位”状态，氧气的结合难度也较大；而在“R”态下，四个亚基之间会形成更紧密的结构，使氧气结合的难度减小。
二、血红蛋白分子构象变化的物理原理血红蛋白分子构象变化的物理原理主要涉及到其内部结构的变化。
在“T”态下，血红蛋白分子中的侧链结构较松散，空间排布比较复杂；而在“R”态下，侧链结构则显得相对紧密和有序。
这种结构变化的实现需要系统内部的热运动、原子之间的相互作用和溶液性质等条件共同作用。
三、血红蛋白分子构象变化的研究方法现代物理学研究血红蛋白分子构象变化采用的主要方法包括X 射线衍射、中子衍射、Raman散射、核磁共振等。
平均势场模型和分子动力学模拟等计算方法也被广泛运用。
四、血红蛋白分子构象变化的研究进展随着物理学技术和理论的不断发展，血红蛋白分子构象变化的研究也取得了很大进展。
例如，X射线晶体衍射技术被用来研究血红蛋白的晶体结构，从而发现了“T”和“R”态之间的精细差别。
中子散射和Raman散射则可以提供有关血红蛋白分子内部结构的详细信息。
分子动力学模拟则可以模拟血红蛋白分子构象变化的全过程，包括氧气的结合和释放等。
总之，血红蛋白分子构象变化的物理学研究对于了解与人体健康密切相关的生命现象具有重要意义。
未来将需要更多的物理学理论和实验手段的发展，以便更深入地理解这一生命过程及其机理。
β角蛋白构象转换 -回复
β角蛋白构象转换-回复β角蛋白是一种重要的蛋白质，在生物体内起着关键的功能作用。
β角蛋白的构象转换是指它在特定条件下从一种构象转变为另一种的过程。
本文将逐步回答关于β角蛋白构象转换的问题，以便更好地理解这一过程。
第一步：什么是β角蛋白？β角蛋白是一类结构紧凑的蛋白质，其构象由多个β折叠片（β片层）组成。
这些β片层通过氢键和范德华力相互作用来稳定蛋白的结构。
β角蛋白通常具有良好的稳定性和可折叠性，使其在生物体内具有广泛的功能。
第二步：为什么β角蛋白会发生构象转换？β角蛋白发生构象转换的原因多种多样。
最常见的原因是受到外部环境条件的影响，例如温度、pH、盐浓度和溶剂条件的改变。
此外，蛋白质的序列和结构调控也可以导致β角蛋白的构象转换。
第三步：β角蛋白的构象转换有哪些类型？β角蛋白的构象转换可以包括两种类型：可逆的和不可逆的。
可逆的构象转换是指蛋白质在特定条件下可以从一种构象转变为另一种，而不会破坏蛋白质的原始结构。
不可逆的构象转换是指蛋白质在转换过程中可能会失去原始的结构，从而无法恢复。
第四步：β角蛋白的构象转换如何进行？β角蛋白的构象转换通常涉及到施加特定的外部条件，例如改变温度或溶剂条件。
这些条件改变可以导致蛋白质的构象发生变化。
在这个过程中，蛋白质内部的分子间相互作用也会发生改变，导致蛋白质的二级和三级结构发生变化。
第五步：β角蛋白构象转换的应用领域有哪些？β角蛋白构象转换在生物科学研究和应用中具有广泛的应用。
例如，在药物设计和开发中，了解蛋白质的构象转换可以帮助研究人员设计更有效的药物靶标，以及了解药物与蛋白质结合的机制。
此外，研究β角蛋白构象转换还可以帮助解决一些与蛋白质折叠和结构相关的疾病，如癌症和神经退行性疾病。
通过以上五个步骤，我们对于β角蛋白构象转换有了更深入的理解。
这种构象转换是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
在未来的研究中，我们期待能够进一步探索β角蛋白构象转换的机制，并将其应用于生物医学领域，以促进健康和疾病治疗的发展。
环己烷构象转换
环己烷构象转换环己烷是一种有机化合物，化学式为C6H12。
它是一种无色、无味的液体，广泛应用于化学工业和实验室。
在环己烷中存在不同的构象。
构象是指同一分子在空间中不同的排列方式。
环己烷最常见的构象有两种：椅形构象和船形构象。
首先，让我们了解一下椅形构象。
椅形构象是环己烷分子最稳定的构象之一。
它由六个碳原子组成的环形结构，这些碳原子呈现出两种不同的构型：凸起和凹陷。
椅形构象中，三个碳原子凸起，三个碳原子凹陷，形成了像椅子一样的形状。
这种构象能够最大程度地减少环己烷分子内部的张力，因此是最稳定的构象。
另一种常见的构象是船形构象。
船形构象中，环己烷分子呈现出一个轻微的弯曲形状，其中两个相对的碳原子凸起。
船形构象相对于椅形构象而言，具有更高的能量，因为这种构象会引起一些张力和扭转。
船形构象是椅形构象的一个过渡状态，在某些情况下也可能是稳定的。
环己烷构象的转换是一个非常有趣的过程。
当环己烷分子受到外部条件的影响，比如温度、压力或溶剂等，它们的构象会发生变化。
这种构象间的转换被称为构象平衡。
在构象平衡过程中，环己烷分子会在椅形构象和船形构象之间来回转换。
了解环己烷构象转换对于化学工作者来说是非常重要的。
它有助于我们理解环烷烃类化合物的性质和行为。
通过掌握环己烷构象的转换规律，可以帮助我们合理设计和控制化学反应过程，提高反应效率和产率。
此外，在药物研发领域，了解环己烷构象转换也对我们设计合成新药物分子具有指导意义。
在实验室中，我们可以利用不同的技术手段来研究环己烷构象转换，比如核磁共振(NMR)、光谱分析等。
这些实验手段可以帮助我们观察和量化构象转换的过程，进一步深入研究环己烷分子的行为。
同时，我们也可以利用计算化学方法，比如分子动力学模拟，来模拟和预测环己烷的构象转换路径和动力学过程。
总结来说，环己烷构象转换是一个生动且具有指导意义的化学现象。
通过深入研究环己烷构象转换，我们可以更好地理解和掌握有机化合物的行为规律，为化学工业、药物研发等领域的进一步发展提供有益的指导。
au(111)表面verdazyl自由基的构象转换
物 理 化 学 学 报Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36 (1), 1907043 (1 of 6)Received: July 15, 2019; Revised: August 19, 2019; Accepted: August 22, 2019; Published online: August 30, 2019. *Corresponding authors. Emails: kaiwu@ (K.W.); jianpei@ (J.P.). Tel.: +86-10-62754005 (K.W.).The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (21821004) and the Ministry of Science and Technology of China (2017YFA0204702).国家自然科学基金(21821004)及中华人民共和国科学技术部(2017YFA0204702)资助项目© Editorial office of Acta Physico-Chimica Sinica[Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201907043 Conformational Switching of Verdazyl Radicals on Au(111)Zhichao Huang, Yazhong Dai, Xiaojie Wen, Dan Liu, Yuxuan Lin, Zhen Xu, Jian Pei *, Kai Wu *Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS), College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China.Abstract: Pure organic radical molecules on metal surfaces are of great significance in exploration of the electron spin behavior. However, only a few of them are investigated in surface studies due to their poor thermal stability. The adsorption and conformational switching of two verdazyl radical molecules, namely, 1,5-biisopropyl-3-(benzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophen-2-yl)-6-oxoverdazyl (B2P) and 1,5-biisopropyl-3-(benzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophen-4-yl)-6-oxoverdazyl (B4P), are studied by scanning tunneling microscopy (STM) and density functional theory (DFT). The adsorbed B2P molecules on Au(111) form dimers, trimers and tetramers without any ordered assembly structure in which two distinct appearances of B2Pin STM images are observed and assigned to be its “P” and “T” conformations. The “P” conformation molecules appear in the STM image with a large elliptical protrusion and two small ones of equal size, while the “T” ones appear with a large protrusion and two small ones of different size. Likewise, the B4P molecules on Au(111) form dimers at low coverage, strip structure at medium coverage and assembled structure at high coverage which also consists of above-mentioned two conformations. Both B2P molecules and B4P molecules are held together by weak intermolecular interaction rather than chemical bond. STM tip induced conformational switching of both verdayzl radicals is observed at the bias voltage of +2.0 V. The “T” conformation of B2P can be switched to the “P” while the “P” conformation of B4P can be switched to the “T” one. For both molecules, such a conformational switching is irreversible. The DFT calculations with Perdew-Burke-Ernzerhof version exchange-correlation functional are used to optimize the model structure and simulate the STM images. STM images of several possible molecular conformations with different isopropyl orientation and different tilt angle between verdazyl radical and Au(111) surface are simulated. For conformations with different isopropyl orientation, the STM simulated images are similar, while different tilt angles of verdazyl radical lead to significantly different STM simulated images. Combined STM experiments and DFT simulations reveal that the conformational switching originates from the change of tilting angle between the verdazyl radical and Au(111) surface. The tilt angles in “P” and “T” conformations are 0° and 50°, respectively. In this study, two different adsorption conformations of verdazyl radicals on the Au(111) surface are presented and their exact adsorption structures are identified. This study provides a possible way to study the relationship between the electron spin and configuration conversion of pure organic radical molecules and a reference for designing more conformational switchable radical molecules that can be employed as interesting molecular switches. Key Words: Verdazyl radical; Scanning tunneling microscopy; Density functional theory; Electron spinAu(111)表面Verdazyl自由基的构象转换黄智超，戴亚中，温晓杰，刘丹，林宇轩，徐珍，裴坚*，吴凯*北京分子科学国家研究中心，北京大学化学与分子工程学院，北京 100871摘要：本文使用扫描隧道显微镜(STM)与密度泛函理论(DFT)技术，研究了1,5-二异丙基-3-(苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩-2-基)-6-oxoverdazyl分子(简称B2P分子)与1,5-二异丙基-3-(苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩-4-基)-6-oxoverdazyl分子(简称B4P分子)在Au(111)表面的吸附与构象转换行为。
丙烷分子交叉构象的纽曼投影式
丙烷分子交叉构象的纽曼投影式丙烷分子交叉构象的纽曼投影式，听起来是不是有点儿头大？放心，别慌，我来带你轻松搞定它！丙烷就是我们平常说的液化气，烤肉、烧火锅都离不开它，不知道你有没有注意到，它其实是一种非常有趣的分子。
啥意思呢？丙烷分子可不像你想象的那样死板，它是有点儿“舞蹈”天赋的，能随着外界的环境调皮地变换不同的姿势。
这个变化的过程，在化学上被称作“构象”，对，就是那个“姿势”的意思。
所以，今天我们要讨论的就是丙烷分子在不同构象下的样子，特别是“交叉构象”。
你知道的，丙烷分子由三个碳原子和八个氢原子组成，每个碳原子上都连接着一些氢原子。
在这些原子之间的连接，给丙烷分子带来了很多变化的可能。
就像你在街头看到的人群，大家走路的方式可能不一样，但基本上都是沿着同一个方向走。
丙烷分子也是如此，它们也有自己的“行走方式”，就是这些构象。
“交叉构象”这个词，说白了就是指丙烷分子里面两个碳原子之间的氢原子姿势交叉、错开。
想象一下，如果你手上拿着两个硬币，横着放在桌面上，它们就像是两个碳原子。
然后把一些小物件，比如说别针或是小球，放在这两个硬币上面。
如果这些物件的位置不重合，彼此错开，这就类似于交叉构象。
你能看出这些氢原子是怎么跟别的氢原子“错开”的吗？就是这种交叉错开的位置，才是我们说的“交叉构象”。
然后，纽曼投影式就是一种将分子转成平面图形的方法，用来展示不同构象的变化。
用纽曼投影来看丙烷的交叉构象，实际上是一种“透视图”。
这就好像你站在一个电影院的座位上，透过前排的椅子看到银幕。
如果你从一侧看丙烷分子，能看到它们的排列、层次，甚至是哪些氢原子在前，哪些在后。
就像拍电影一样，镜头的角度不同，画面看起来也不一样。
所以，纽曼投影的魅力就在于它能让我们在一个平面上，准确地看到丙烷分子各个部分的相对位置。
就像是把一个立体的舞蹈场景缩成一个平面的图案，这个图案告诉我们，哪个氢原子藏在后面，哪个氢原子则伸展在前面。
不过，丙烷的构象可不是一成不变的。
蛋白质热迁移实验原理
蛋白质热迁移实验原理
蛋白质热迁移实验是一种常用的生物物理化学实验方法，用于研究生物大分子的稳定性和结构变化。
其原理是利用温度变化对蛋白质的热力学和结构变化进行表征，进而探究蛋白质在不同条件下的结构稳定性和构象转换规律。
在实验中，通过在特定温度下对一定浓度的蛋白质溶液进行高灵敏度的荧光、紫外吸收或CD光谱等测量，同时利用不同温度下的测量数据，构建出蛋白质的结构二级转变图谱，揭示其热稳定性和构象转换过程。
具体的操作步骤包括：首先准备好一定浓度的蛋白质溶液，通过对不同浓度的试样在一定温度下进行测量，得到荧光、吸收或CD光谱的测量图像。
接着，将试样温度逐渐升高，同时不断测量其荧光、吸收或CD光谱的变化，形成结构二级转变图谱。
最后，通过对图谱的分析和比较，揭示蛋白质在不同温度下的稳定性和结构构象转换规律。
总体来说，蛋白质热迁移实验是一个非常基础而有效的生物物理化学实验方法，可广泛应用于生物大分子的稳定性、折叠、聚集行为研究等方面，对于揭示生物大分子基本特性、理解其生理功能和疾病机制具有非常重要的作用。
生物分子的动力学和构象转换
生物分子的动力学和构象转换生物分子是组成生命体的基本单位，其中包括氨基酸、核酸、糖等分子。
这些分子的运动和构象变化是生命体系中的关键过程，它们控制着生物分子相关的生理过程，如蛋白质的折叠、多肽的组装和解组装等。
本文将简单介绍生物分子的动力学和构象转换，以及相关的研究方法和应用。
一、生物分子的动力学生物分子在水溶液中会发生各种各样的动态行为，如扭曲、旋转、振动等，在分子尺度上，这些运动可以被看作是生物分子的动力学行为。
这些运动主要受到分子内部和分子间的相互作用力的影响。
其中，分子内部的作用力包括化学键、氢键、范德华力等，而分子间的作用力包括静电相互作用、水合作用等。
这些相互作用力会导致生物分子的动力学性质不同，如扭转弯曲的程度、氢键的断裂和形成等。
动力学是生物分子结构和功能的关键因素。
在完成特定生理过程中，蛋白质和核酸需要以特定的速度和方向与其他分子相互作用。
此外，动力学也是生物分子折叠、组装和解组装等过程的基础。
因此，对生物分子的动力学行为的研究对于了解其结构、功能和生理过程都有重要意义。
二、生物分子的构象转换构象转换是生物分子结构和功能发生变化的重要过程。
简单来说，它是指生物分子在不同环境下发生结构转换的现象。
比如，在特定条件下，蛋白质可以从原生构象转变为另一个构象，这对其功能和生理过程会产生重要的影响。
有四种构象转换机制，包括生产折叠、去折叠、聚合和解聚。
其中，生产折叠和去折叠是生物过程中最常见的反应。
生产折叠是指蛋白质从不折叠状态通过大量的构象转换最终折叠成三维立体结构的过程。
这个过程中，蛋白质会不断地进行局部的构象转换，尝试寻找最优的折叠状态。
去折叠则是指蛋白质从折叠状态通过构象转换最终变成线性的不折叠状态的过程。
在这个过程中，蛋白质的构象会通过一个或多个中间状态来调整到最终的线性状态。
聚合和解聚是多肽等生物分子进行组装和解组装所需的构象转换。
在有利的条件下，多肽分子可以通过分子间作用力的影响，沿着一个特定的路径匹配并聚合形成高Oligomer。
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单键可以自由旋转，分子中的原子或基团 围绕单键旋转时，可以产生不同空间排布方 式，即产生不同的构象，再根据构象进行各 种结构式的转换。
H
1 CHO 2
H OH
1CHO 2
OH
H H
OH OH
3 2 4 CH2OH OHC 1
H 3
OH
＝
3 H HOCH2 4 OH
4 CH2OH
眼睛由此从下向上看
由楔形式写费歇尔投影式
[1] 东北师大等五院校合编.《有机化学》（第三版） 北京：高等教育出版社，1993 [2] 邢其毅等.《基础有机化学》（第二版） 北京：高等教育出版社，1992 [3] 王积涛等.《有机化学》（第二版） 天津： 南开大学出版社，2003 [4] 邢其毅主编.《基础有机化学示范教学》 北京：北京大学出版社，1983 [5] 叶秀林.《立体化学》 北京：高等教育出版社，1982
2
OH
＝
3 H OH HOCH2 4 （2）
OH CHO 1
4 CH2OH （1）
H 2
4 HOCH2 （3）
1 CHO
OH
1800 HO
2 H
3
OH
CHO 1
H
3
OH
HOCH2 4 （4） 重叠式构象
HOCH2 4 （5） 交叉式构象
1 CHO 1 CHO H HO 2 3 H 4 CH2OH 4 CH2OH (1) (2) OH H 3 HO OH 2 H
4 CH2OH ⑴
4 CH2OH ⑵
把分子立体模型放在眼前，从C－C单键的延长线上 观察，用圆心表示前面的碳原子，用圆表示后面的 0 碳原子，分别从圆心和圆上引出三条互为120 的射线 作为价键，用以连接碳原子上的三个原子或基团。
CHO 1 2 H H 3 OH H OH H 2 3 4 CH2OH 4 CH2OH ⑴ OH OH CHO 1 H 1 CHO 2 3 H 4 CH2OH ⑶ OH OH
⑵
费歇尔投影式是指将一个三维（立体）手性 分子模型作如下规定:与手性碳横向相连的基 团朝向纸平面的前方；竖向相连的基团朝向 纸平面的后方；手性碳处于纸平面上。将其 投影,所得平面投影式称为费歇尔投影式
COOH
COOH
HO
H
CH3
HO CH 3
H
投影
立体结构式 楔形透视式
优点 较为接近所要表达分子立体形象的真实 状态，可以看到所有原子和键
H H 2
OH OH
3 以C2 -C3为轴 4 CH2OH OHC 1
1800
1 CHO H HO 2 3 H 4 CH2OH 交叉式构象 OH
重叠式构象
根据费歇尔投影式横前竖后的基本规定，先将费歇尔 投影式写成竖向放置的楔形式，再进行一定的操作将 它转化成习惯上横向放置的楔形式：
CHO H H H OH OH H CH2OH OH CH2OH 竖直轴向旋转
4 HOCH2
锯架式本身具有立体感，立体模型在纸平面上 的投影不具立体感，它是通过特定的规定去想 象分子的立体构型。
将模型（1）中 的小球去掉， 保留分子的键 骨架（先写出C －C键骨架）， 然后写出键上 连接的原子或 基团就得到锯 架式（2）。
1 CHO 2 H H 3 OH OH H H 3 OH 1 CHO 2 OH
将C3由圆心向左下方拉出，把表示C2的圆去掉 就得到了锯架式。其逆过程就是由锯架式写纽 曼投影式的方法。
1 CHO H HO 2 3 H 4 CH2OH (1) OH H 左 3 HO 左 4 CH2OH (2) OH 右
1 CHO
H
2 H 右
HO HOCH2
(3)
CHO
1
4
3
2
OH H
将（1）中C3向左拉出，再将表示C2的圆去掉得 到（2）。分别将（2）式中C2、C3左边的原子或 基团用虚线连接，右边的原子或基团用楔形键连 接，就得到楔形式（3）。同理，其逆过程就是 由楔形式写纽曼投影式的方法。
只要抓住费歇尔投影式横前竖后的基本规定就很容易了
H 2 OH H H 1 CHO 2 3 OH OH 2 4 CH2OH OHC 1 （3） H H
OH OH
3
H
3
OH
CHO 1
4 CH2OH 4 CH2OH （1） （2）
由锯架式、纽曼投影式写费歇尔投影式
CHO H HO 4 HOCH2 3 2 H OH 1 CHO H (2) OH CH2OH (1) CH2OH (3) H OH H H OH OH CHO
缺点 当碳原子较多 时书写繁琐 原子间的相对 位置不易表达 清楚 碳原子较多且 支链多时难以 书写 难以确定结构 的交叉或重叠
锯架透视式 可以直观所有的原子和键 可以清楚地看出相互邻近的，非直接键 纽曼投影式 合的原子或基团的空间关系
表示多个手性碳时比较方便，可以避免 费歇尔投影 立体构型在平面上表示所造成的混乱。 式 （ 因为在平面上，无论你如何旋转，总 是代表同一结构）
楔形透视式：
锯架透视式：
纽曼投影式：
费歇尔投影式：
基本规定：用实线表示在纸面上的键，虚线表示 伸向纸平面后方的键，楔线表示伸向纸平面前方 的键。如图，将模型中C1、C2、C3、C4用实线相 连表示在纸平面上，在纸平面前的基团用楔形键 相连，在纸平面后的基团用虚线键相连就得到楔 形式。
H HO 3 2 H OH 1 CHO HO 4 HOCH2 H 3 2 H OH 1 CHO
900
CHO OH
H HO H HO
CHO
900
在纸平面上旋转
CH2OH
H HO 4 HOCH2 3 2
H OH 1 CHO
_ 0 以 C2 C3为轴旋转180
H HO 4 HOCH2 3 2
CHO 1 OH H 交叉式构象
重叠式构象
1 CHO H H 2 3 OH OH
H
1CHO 2
H OH 450 H 3