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World File Search System光诱导
量子生物学：简介
量子力学的主要特征是不确定性原理、波粒二象性、能量量化和经典概率定律的修正。生物学关注的是自然系统如何运作——从理解遗传编码信息的复制方式，到获得复杂多步反应的机械模型。最近，研究人员一直在问，量子力学（通常是物理学的领域）是否也需要理解一些生物过程。这个领域包括理论和实验方面的有趣发展，以及多学科的讨论，本书记录了最新的进展。埃尔温·薛定谔在他著名的著作《生命是什么？》（薛定谔，1944 年）中指出，量子力学解释了生物及其细胞过程的稳定性，因为我们通过量子力学了解了分子的稳定性和结构。量子效应在化学系统的不同状态之间产生有时很大的能量间隙这一事实也很重要。电子能级之间的这种能隙使生物体能够捕获和存储光子从太阳携带的能量，并通过光诱导化学反应看到周围的世界。达维多夫在《生物学和量子力学》（Davydov，1982 年）中的观点是，量子力学与纯态孤立系统最为相关，因此对处于热平衡统计状态的生物系统意义不大。如果我们抛开量子力学是解释分子及其反应的性质所必需的这一事实——显然在从酶的作用到表型的遗传表达以及生物体构造的生化过程中都很重要——那么量子生物学就确定了
激光、激光光谱和光化学
激光这个词是受激辐射光放大的缩写。激光用于各种设备和应用，例如超市扫描仪、光盘存储驱动器、光盘播放器、眼科和血管成形术以及军事瞄准。激光还彻底改变了物理化学研究。它们对光谱学和光引发反应或光化学领域的影响是巨大的。利用激光，化学家可以以高光谱或时间分辨率测量分子的光谱和光化学动力学。此外，这些技术非常灵敏，可以研究单个分子。今天的每一位化学家都应该知道激光的工作原理，并了解它们产生的光的独特性质。要了解激光的工作原理，我们首先必须了解电子激发原子或分子衰变回到基态的各种途径。激光的产生取决于这些激发原子或分子衰变回到基态的速率。因此，我们将讨论爱因斯坦开发的速率方程模型，该模型描述了原子能级之间的光谱跃迁动力学。我们将看到，在考虑制造激光器之前，我们必须了解两个以上原子能级之间的跃迁。然后，我们将讨论激光器设计的一般原理，并描述研究化学实验室中使用的一些激光器。特别是，我们将通过详细检查氦氖激光器来说明激光器的工作原理。以氯化碘 ICl(g) 的激光光谱为例，我们将看到激光器可以解析使用传统灯式光谱仪无法观察到的光谱特征。然后，我们将研究光化学反应，即 ICN(g) 的光诱导解离或光解离。我们将了解到，可以使用输出飞秒（1 o-ts s）光脉冲的激光器测量 I-CN 键在吸收到解离电子态后断裂所需的时间。 5 91
适用于研究应用的高质量单体
1. Aliakseyeu, A.、Hlushko, R. 和 Sukhishvili, SA (2022)。水溶液中具有较高临界溶液温度的非离子星形聚合物。聚合物化学，13(18)，2637-2650。2. Daniels, GC、Hinnant, KM、Brown, LC、Weise, NK、Aukerman, MC 和 Giordano, BC (2022)。疏水性丙烯酸酯官能化的聚乙二醇 (PEG) 的共聚物可逆加成-断裂链转移合成：表面和泡沫性能研究。Langmuir，38(15)，4547-4554。3. Kuzmyn, AR、Teunissen, LW、Fritz, P.、van Lagen, B.、Smulders, MM 和 Zuilhof, H. (2022)。通过水中的可见光诱导聚合 (SI-PET-RAFT) 在金表面上形成二嵌段和随机防污生物活性聚合物刷。Advanced Materials Interfaces，9(3)，2101784。4. Moura, D.、Pereira, AT、Ferreira, HP、Barrias, CC、Magalhães, FD、Bergmeister, H. 和 Gonçalves, IC (2023)。含石墨烯基材料的聚（2-羟乙基甲基丙烯酸酯）水凝胶用于血液接触应用：从柔软惰性材料到坚固可降解材料。Acta Biomaterialia，164，253-268。5. Shaulli, X.、Rivas-Barbosa, R.、Bergman, MJ、Zhang, C.、Gnan, N.、Scheffold, F. 和 Zaccarelli, E. (2023)。通过超分辨率显微镜和数值模拟探测微凝胶的温度响应性及其与固体表面的相互作用。Acs Nano，17(3)，2067-2078。
光影响涉及时钟基因周期1
晚上的光对哺乳动物的生理和行为具有很强的影响。它会影响人类的情绪，该情绪被用作光治疗，并已被证明可以重置昼夜节律时钟（SCN）。此重置对于将生理和生化时机排列到环境光线周期至关重要。在这里我们提供了证据表明，Zeitgeber时间（ZT）22的光也通过激活侧向Habenula（LHB）中的时钟基因周期1（PER1）来影响小鼠的情绪相关行为，这是一个已知调节情绪相关行为的大脑区域。我们表明，在小鼠中完全缺失PER1导致抑郁症的行为和光对这种行为的有益影响的丧失。相比之下，LHB区域中PER1的特定缺失不会影响与情绪相关的行为，而是支持光的有益作用。RNA序列分析在中唇型多巴形系统中揭示了在ZT22处光脉冲后的基因表达的深刻变化。在伏隔核（NAC）中，气味和G蛋白偶联受体signaling的感觉感知最大。有趣的是，这些基因中的大多数在PER1敲除动物中不受影响，表明光诱导PER1是大脑中光中含有基因表达的过滤器。共同表明，光线至少部分通过LHB中的PER1诱导而影响小鼠的情绪相关行为，并影响中溶胶多巴胺能系统中与情绪相关的行为和信号机制的影响。
dion-jacobson中的中间层三重能量转移两个 -
值得注意的是，除了激子基态漂白剂外，界面三重能量转移的每种化合物都在能量上有利，在较长的波长（大约450 - 650 nm）以外的较长波长处表现出广泛的光诱导吸收（PIA）特征。在图2 B中为选定样品显示了此波长范围的扩展视图。对于每种富含溴化物的化合物，广泛的PIA特征是长期寿命的，并且在瞬态吸收设置订立的5 ns窗口范围内不会完全衰减。然而，纯碘化物化合物（1,5 NDA）PBI 4的瞬态光谱仅包含激子漂白剂，并且在更长的波长下没有明显的PIA。至少在定性上，这些模式表明长寿的PIA可能与萘三胞胎物种有关。该分配与以前的微秒瞬时吸收研究一致，该研究是根据萘的浓缩，三联敏化溶液进行的，其中作者在450 - 650 Nm区域中观察到与单性链接的450 - 650 NM区域中具有与单烯烯型Naphthalene Treepemere excimerersecimerer的450 - 650 Nm区域的广泛交流荷兰转移吸收带。28在含有thieno [3,2- b]硫烯-2噻吩-2甲基铵阳离子（结构上与萘）中的RP 2D钙钛矿中也观察到了类似的广泛PIA特征，并分配给有机分子的三重态兴奋。5基于我们的实验观察结果以及与文献中的示例的这些比较，我们认为450 - 650 nm探针范围内的宽阔而长的PIA与萘三胞胎物种有关。
激光诱导瞬态各向异性和大振幅...
借助光，人们可以找到耗散最小的机制来影响磁化。[1] 在这方面，亚铁磁材料迄今为止对超快激光激发表现出最显著的响应，首先是用单个 40 飞秒激光脉冲观察到金属亚铁磁合金 GdFeCo 中的磁化转换。[2] 已证明该机制是通过激光诱导加热后的强非平衡瞬态铁磁相 [3] 进行的。[4] 后来，通过光诱导磁各向异性变化，在介电亚铁磁体中实现了磁位的非热光学记录机制。[5] 最近，人们发现这种亚铁磁性电介质还能实现一种新颖的热辅助磁记录 (HAMR) 机制，[6,7] 它不需要像 GdFeCo 那样几乎完全退磁，而是依赖于磁各向异性的温度依赖性。 [8] 这就提出了一个问题：磁各向异性的超快变化是否也会在金属亚铁磁体中发挥作用。然而，尽管人们对金属亚铁磁体的研究兴趣浓厚，但尚未讨论磁各向异性超快动力学导致的磁化动力学和最终的磁切换。在这里，为了研究磁各向异性的温度依赖性在金属亚铁磁体的激光诱导磁化动力学中的作用，我们考虑了亚铁磁 Gd/FeCo 多层。在过去的几年中，人们研究了激光诱导的稀土过渡金属 (RE-TM) 多层异质结构现象，并将其与合金进行了比较，主要关注全光切换。 [9–13] 在这方面，多层膜与合金相比最大的区别在于，由于 RE-TM 接触面积减小，且被限制在界面上，因此稀土和过渡金属自旋之间的有效反铁磁交换相互作用较弱。一个较少暴露的方面是结构各向异性对磁各向异性的影响，这种影响是由各向同性合金的层状排列引起的。也就是说，当界面处的对称性被破坏时，结构可以获得对磁各向异性的额外和可控贡献。[14,15] 通过对磁场和泵浦通量进行泵浦探测磁光测量，我们发现我们的多层膜中的激光诱导动力学与已知的
薄层形式的大孔聚合物整体
历史上，“整体柱时代”始于 20 世纪 90 年代 [ 1 ]，当时开发了基于聚（甲基丙烯酸缩水甘油酯-共-乙烯二甲基丙烯酸酯）（聚（GMA-co-EDMA）[ 2 ] 和聚丙烯酰胺凝胶 [ 3 ] 整体柱作为蛋白质 HPLC 固定相。这些早期的努力启发了世界各地大量科学家进行创新研究，从而迅速推动了该领域的发展 [ 4 ]。今天，整体柱相由合成（聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和聚苯乙烯）[ 5-7 ]和天然（琼脂糖和纤维素）聚合物[ 8,9 ]或无机物质[ 10 ]获得。除此之外，在过去的十年中，有机-无机杂化整体柱也得到了广泛的发展[ 11,12 ]。在所有类型的整体柱中，刚性大孔聚合物整体柱是最大的类别之一，代表了不可膨胀的高度交联连续材料，含有互连大孔（d > 50 nm）[13-15]。20 世纪 90 年代末，使用刚性聚合物整体柱进行色谱分离的令人鼓舞的结果激发了整个行业的发展。20 多年来，BIA Separations（斯洛文尼亚卢布尔雅那）已将各种体积的刚性聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯整体固定相制造为 CIM 盘、柱和管。从 2021 年开始，BIA Separations 成为 Sartorius（德国哥廷根）的一个部门。与基于颗粒的吸附剂中的扩散控制传质相比，由于大孔结构在流速增加的情况下具有高渗透性，整体柱可以实现对流控制的界面传质。高度交联的聚合物整体柱的机械和化学稳定性以及其易于制备是此类材料的其他积极特征 [16]。刚性聚合物整体柱可以在色谱柱或毛细管中原位合成，方法是在致孔溶剂存在下，通过热或光诱导聚合功能单体和交联单体 [ 17 , 18 ]。然后通过洗涤去除致孔剂，在聚合物结构中留下空隙，这些空隙是大孔。人们对聚合物整体柱产生兴趣的原因是它们在各种类型的分离和分析过程中可有效作为固定相，概述如下
三重态对自旋极化的分子控制及其光电磁共振探测
CONSPECTUS：在分子系统中制备和操纵纯磁态是利用合成化学的力量来推动实用量子传感和计算技术的关键初始要求。在有机系统中实现所需的更高自旋态的一种途径是利用单重态裂变现象，该现象从具有多个发色团的分子组装中最初光激发的单重态产生成对的三重态激发态。由此产生的自旋态的特征是总自旋（五重态、三重态或单重态）及其在特定分子或磁场轴上的投影。这些激发态通常高度极化，但表现出不纯的自旋布居模式。在此，我们报告了驱动单个纯磁态布居的分子设计规则的预测和实验验证，并描述了其实验实现的进展。这项工作的一个重要特点是理论、化学合成和光谱学之间的密切合作。我们首先介绍我们理解单重态裂变系统中自旋流形相互转换的理论框架。该理论对分子间结构和相对于外部磁场的方向做出了具体的可测试预测，这应该会导致纯磁态制备，并为解释磁谱提供了强大的工具。然后，我们通过对一系列符合一个或多个已确定的结构标准的新分子结构进行详细的磁谱实验来测试这些预测。许多这样的结构依赖于具有这项工作独有特征的分子的合成：二聚体中发色团之间的刚性桥、具有定制的单重态/三重态对能级匹配的杂并苯或侧基工程以产生特定的晶体结构。我们通过应用和开发几种磁共振方法揭示了这些系统的自旋演化，每种方法在与量子应用相关的环境中具有不同的灵敏度和相关性。我们的理论预测被证明与我们的实验结果非常一致，尽管通过实验满足理论对真正的纯态制备所要求的所有结构处方仍然是一个挑战。我们的磁谱与三重态对行为模型相一致，包括在二聚体和晶体中在特定条件下将粒子聚集到五重态的 ms = 0 磁亚能级，表明这种现象可以通过分子设计进行控制。此外，我们展示了单重态裂变系统中自旋态的新颖和/或高灵敏度检测机制，包括光致发光 (PL)、光诱导吸收 (PA) 和磁导 (MC)，为更深入地了解这些系统如何演化以及在单分子量子极限上进行计算应用所需的实验指明了技术上可行的途径。■ 主要参考文献
光化学合成杂环化合物...
DOI：http://dx.medra.org/10.17374/targets.2020.23.92 Ana G. Neo 生物有机化学和膜生物物理实验室 (LOBO)，有机和无机化学系，埃斯特雷马杜拉大学，10003 卡塞雷斯，西班牙（电子邮件：aneo@unex.es） 摘要。光化学环化允许获得多种类型的杂环和成分，成为合成有机化学的有力工具。在这种类型的过程中，光诱导周环闭合反应生成中间体，该中间体以不同的方式演变成稳定的最终产物。光环化发生在非常温和和简单的反应条件下，具有很好的原子经济性，并且对环境非常尊重。目录 1. 简介 2. 氧化条件下的光化学环化 2.1. 用于合成具有生物特性的分子 2.2。新材料设计中的应用 3. 碱存在下的光化学环化 3.1. 用于合成具有生物特性的分子 3.2. 新材料设计中的应用 4. 环化/脱卤及相关 5. 杂项 6. 结论 致谢 参考文献 1. 简介 约瑟夫·普里斯特利 (Joseph Priestley, 1733-1804) 对硝酸中阳光效应的研究和对光合作用原理的发现被认为是光化学的开端。在有机化学领域，光化学时代是由坎尼扎罗 (Cannizzaro) 对光对山托宁的影响的研究开创的，而 Giacomo Ciamician 和 Paul Silber 基本上是对光对有机化合物影响的完整和创新研究。在这些先驱之后，其他研究人员，如 Emanuele Paternò、Otto Schenck、Julius Schmidt 或 Alexander Schönberg，也将注意力集中在研究光对分子反应性的影响上。 1,2 早期的光化学研究主要研究太阳光对分子反应性的作用，因为当时人们还不知道光的性质及其在原子水平上的影响。目前，人们了解到，分子吸收紫外-可见光会将电子从基态转移到激发态，随后这些电子重新分布，从而形成在热条件下无法获得的产品。此外，光反应还具有其他吸引人的特性，如原子效率高、环境友好、功能组和杂原子耐受性范围广、反应非常简单，而且通常成本低廉。3-6 所有这些特性使得光化学反应在有机化学各个领域的各种分子合成中发挥着重要作用。7-13 在众多类型的光化学反应中，光诱导的周环闭合反应，尤其是6π-光环化反应是其中最重要的一种。这种类型的反应允许在单一且绿色的工艺中构建芳香族和杂芳族多环化合物。14 通常，6π-光环化反应分为氧化、消除和重排。本综述按照以下分类进行组织：首先，它们将展示一些氧化条件下的光环化例子以及您在合成具有生物活性的化合物和材料中的应用。第二部分是关于碱性介质中的光环化和
下一步的结构DNA纳米技术...
核碱基。6尽管从那时起，众多CT状态的示例已在不同的修饰和DNA的天然形式中得到了证实，但控制此过程效率的关键因素仍然是晦涩的。因此，对能够执行效果紫外线诱导的电荷转移的DNA序列的预测仍然是一个挑战。在不同的过程中，可以通过DNA中的电荷分离触发的不同过程，环丁烷嘧啶二聚体（CPD）的自我修复最近引起了很大的关注。15,16 CPD是DNA暴露于紫外线的最常形成的光子，其最具特征性的结构元素是在两个相邻的嘧啶碱基之间形成的环丁烷环。17 - 21形成该环丁烷环的形成影响糖 - 磷酸骨架的结构，并排除了生化活性，例如DNA复制和转换。21,22在生物学中，CPD修复酶，例如光酶，通过从avin腺嘌呤co因子注入电子，修复病变，从而吸收可见光。23 - 27类似地，表明特定的c dNA序列或替代核碱基通过光诱导的电子转移触发非酶DNA自修复。16,28 - 30最突出的DNA自我修复例子被证明了代表CPD的损坏的GAT] T序列（“]”），以及位于CPDS的附属物中的2,6-二氨基嘌呤（D）和8-氧气胰蛋白酶（d）和8-氧气（O）核苷酸酶。尤其是31,32，描述了GAT] T序列是在其光激发时从鸟嘌呤转移的顺序电子转移。3133 - 35换句话说，非酶DNA自我修复的产率是表现出有效的光诱导电荷分离如何在特定的C DNA序列中发生的，以及CT状态的寿命是否很长以使光化学反应很长。值得强调的是，CPD的高度有效的自我修复大大提高了特定序列的光稳定性，并被认为是从丰富的随机序列库中的原始RNA和DNA寡聚物的可能选择因子。1,15,36,37更重要的是，已经提出了紫外线作为核苷酸选择性益生元合成的关键能源之一。38 - 46这导致上述D和O核碱基作为与规范核酶相比，由于其改善的电子含量和CPD更换特性，因此将上述D和O核酶视为第一个信息聚合物的潜在组成部分。尤其是31,32,47，含有D核苷酸酶和T] T二聚体的DNA三核苷酸显示可修复CPD，当在280 nm处受照射时，产量达到92％，因此，D可以保护DNA在预防性的情况下将DNA低聚物保护在光电座上。