Tridentate CCC-Pincer Bis(carbene)-Ligated Rare-Earth Metal Dibromides. Synthesis and Characterization

The first xylene-bridged bis(N-heterocyclic carbene) (bis(NHC))-ligated CCC-pincer rare-earth metal dibromides (PBNHC)LnBr(2)(THF) (PBNHC = 2,6-(2,4,6-Me3C6H2NCHCHNCCH2)(2)C6H3; 1: Ln = Sc; 2: Ln = Lu; 3: Lu = Sm) were prepared by in situ treatment of a THF suspension of 2,6-bis(1-mesitylimidazolium methyl)-1-bromobenzene dibromides ((PB-NHC-Br) center dot 2HBr) and lanthanide trichlorides (LnCl(3)) with dropwise addition of nBuLi at room temperature.

Cloning, characterization, and gene expression analysis of a novel cadmium metallothionein gene in Tetrahymena pigmentosa

A novel cadmium-inducible metallothionein (MT) gene (Tpig-MT1) was cloned and sequenced from the ciliate Tetrahymena pigmentosa. The number of deduced amino acids is 118. The polypeptide possesses CCC and CC clusters characteristic of typical Tetrahymena Cd-inducible MTs. The structure of Tpig-MT1 is different from the reported Cd-MT in T. pyriformis, T. thermophila and T. pigmentosa. Tpig-MT1 contains two intragenic tandem repeats with 72.9% identity described as Tpig-MT1 (repeat A1) and Tpig-MT1 (repeat A2). The transcriptional response of Tpig-MT1 gene to different heavy metals (Cd, Cu, Zn, Hg, Pb) and oxidative stress (H2O2) was measured using real-time quantitative PCR. The results showed that the gene was quickly induced (1 h) by the five heavy metals and the order of expression level was Hg>Pb>Cd>Cu>Zn. The induction effect of H2O2 was 5-fold after about 15 min, but soon decreased to a non-significant level (30 min). The genetic diversity of Tetrahymena MT genes is discussed in relation to the unique structure of the Tpig-MT1 gene and other reported Cd-MT isoforms. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

聚丁二烯红外和拉曼光谱微结构分析

本工作对聚丁二烯(PBD)进行了光谱微结构分析，主要考察了三个问题。1、PBD分子链构象对PBD红外光谱的影响本工作对高顺式(c)PBD样品进行了室温和低温(25℃和-150℃)红外光谱测定，发现高顺式PBD在低温下整个光谱吸收峰大部分峰宽变窄，峰强增加，特别是738cm~(-1)峰，在低温下位移至748cm~(-1)，峰强增加一倍多。另外还观察到低温结晶态出现802和598cm~(-1)两个吸收峰，在以前文献中未曾有过报导，我们将它们归属为顺式结构结晶峰。通过计算分峰，原来738cm~(-1)峰分成两个位于742和727cm~(-1)的子峰，在低温下，两个子峰分别位移至748和735cm~(-1)，与室温时比较，两个子峰半宽都明显变小。748cm~(-1)子峰峰强也大大增加。结构分析表明，顺式结构特征振动CH=CH面外变角与分子链的构象有密切联系，而仅式(T)和1.2(v)结构却不存在这种情况，因而967cm~(-1)(T)和911cm~(-1)(v)两特征峰低温下变化都很小。本工作认为顺式结构738cm~(-1)峰这一变化是由于顺式结构不同分子链构象所造成的。低温和室温下分峰所得的左子峰对应于最稳定构象产生的吸收，右子峰则对应于相对不稳定构象产生的吸收。同时本工作肯定了米晋瑁等人提出的红外光谱定量分析方法在高顺式样品中的适用性。2、PBD分子链序列结构对红外光谱的影响由于在非高顺式样品中存在CCC、CCT、CCV、TCV、TCT、VCV等多种序列形式，通过不同组成的PBD红外光谱分析，发现在乙烯基含量中、高的样品中，原来738cm~(-1)峰已不再存在，峰值出现在733cm~(-1)附近，而且受1.2结构部分吸收的严重影响，顺式结构CH=CH面外变角吸收已不再是顺式结构的特征峰。通过对850至650cm~(-1)光谱区的光谱解析，本工作认为朱晋瑁等人的红外光谱定量分析方法在乙烯含量中、高的样品中已不再适用。3、PBD拉曼光谱的微结构分析本工作对PBD拉曼光谱1600-1700cm~(-1)区进行了光谱测定，选择了1666、1652和1639.5cm~(-1)吸收峰作为T、C和V构型的特征峰，借助于景遐斌老师的计算分峰方法，对PBD样品进行微结构分析，结果表明，各吸收带拟合良好，特征峰峰位稳定，分别在1666±1、1652±1.5和1639.5±1 cm~(-1)，半峰宽变化不大，峰与峰之间相互影响很小，也就是说，我们选用的特征峰是合理的。用分峰所得的相对面积，结合~1H-NMR测得的值，建立了拉曼光谱PBD定量分析方法。用这一方法对27个不同微结构组成的PBD样品进行分析，所得结果与~1HNMR（高顺式样品与~(13)C-NMR、IR）比较，绝大部分样品一致性很好，最大偏差小于2%。本工作认为，用1666、1652和1639.5cm~(-1)碳双键伸缩振动吸收峰作为T、C和V构型特征峰进行定量分析，在理论上是合理的，在实际上是可行的。而且本方法直接使用固体样品，不经任何溶解和处理，所有计算处理在微机上即可实现，操作和计算都很方便。

香根草生态学特性及其应用研究

用百喜草(Paspalum notatum)和水花(Alternanthera philoxeroides)等草本植物作对比，通过叶片离体实验、温室盆栽实验、田间小区实验和大田推广实验，并结合室内分析，较系统地研究了香根草(Vetiveria zizanioides)的抗热、抗冻和抗盐特性和对污水的净化效果。此外，还探讨了矮化香根草和促进香根草分蘖的可能性；提出了香根草生态工程的思想，阐述了香根草生态工程推广应用的价值与效果；通过对国内野生香根草资源的调查和标本鉴定,指出了过去对这个种的错误描述，提出了保护野生香根草资源和香根草湿地的紧迫性与重要意义。主要研究结果如下： 1.离体叶片电解质渗漏的测定结果表明，3种植物对高温、冻害、干旱的抵抗力依次为香根草 > 百喜草 > 水花生，特别是在胁迫程度高、幅度大或胁迫时间长时，香根草所表现出的强抗逆性更加明显。香根草有比百喜草和水花生更强的适应能力。2.叶片电导率的实验结果显示，香根草、水花生和百喜草对盐胁迫的反应相差不明显，但盆栽实验则显示出较大差异，抗盐能力明显表现为香根草 > 水花生 > 百喜草。导致3种植物生物量下降10％的EC_(se)值分别为6.4、5.1和4.3 dS m~(-1)；导致生物量下降50％的EC_(se)分别为20.9、16.2和11.5 dS m~(-1)。在抗盐等级划分上，香根草和水花生属抗盐植物种类，百喜草属中度抗盐种类。总的来说，3种植物都表现出了相对较强的抗盐特性。以上结果还表明考察植物的抗盐性时必须用整株做为实验材料，离体叶片或组织培养所得到的结果不能作为植物抗盐能力的标准。3.植物体内Na~+和Cl~-含量随土壤盐度水平升高而升高，而茎叶中的Na~+和Cl~-又直接影响到植物的生物量、叶面积、株高等。这表明盐度对3种植物生长发育的影响相当明显，且植物体的Na~+和Cl~-很可能都是影响植物生长发育的直接因子。然而，叶片光合色素受Na~+或Cl~-的影响不甚明显，而且在Na~+和Cl~-的浓度不高时色素含量还随茎叶中Na~+和Cl~-的浓度升高而显现增加趋势，即使Na~+和Cl~-的浓度较高时，光合色素下降的幅度也远不及生物量的大。这可能由于光合作用是被“反馈抑制”，而不是直接被Na~+或Cl~-抑制。4.3种植物表现出完全不同抗盐机理。香根草表现出拒盐特性，而且将所吸收的盐分的大部分(尤其是Na~+)滞留在根系内：水花生表现为稀盐特性，即当植株体内含盐量增加时，其水分含量亦增加，并趋向肉质化；百喜草有较强的吸盐能力，并可能通过盐腺泌出体内高浓度的盐分且通过加速老叶死亡来排除过多的盐。5.广州市李坑垃圾卫生填埋场的渗滤污水含有高浓度的污染物，经过人工净化后仍未 达到排放标准，对植物产生毒害并带来严重的环境污染，须作进一步净化，并建议开展生物净化来辅助物理和化学净化。6.在被观测的4种植物中，风眼莲(Eichhornia crassipes)在高浓度和低浓度2种污水中均被毒害致死；百喜草在高浓度的渗滤液中不能存活，在低浓度中受严重伤害；水花生在高浓度污水中受较重伤害，但在低浓度形成庞大生物体，这可能是污水的“富营养化”所致；香根草在这2种污水中亦受伤害，但受害程度为4种植物中最轻。总的来说，它们的抗污能力和去污效果表现为香根草 > 水花生 > 百喜草 > 风眼莲。7.在污水中表现相对较好的2种植物中，水花生对低浓度污水的净化效果总体上好于香根草，尤其对总氮和硝态氮的净化效果明显好于香根草，但香根草对高浓度污水中的7种“污物”的净化效果均优于水花生，且对低浓度污水中的磷与COD的净化亦优于水花生。在被观测的7种水质指标中，植物对氨氮的净化效果最好，净化率在77％～91％之间。此外，香根草对磷也表现出了较强的净化能力，净化率高达70％以上。香根草和水花生可分别作为高、低2种浓度垃圾污水的净化植物来辅助净化污水。8.香根草虽不是水生植物，但能在水中生长。用香根草作为污水的净化植物时须用支撑物将其固定；香根草和水花生都生长迅速，生物体高大，因此用它们净化被污染的环境时，还应适时对其地上部分进行剪割以保证新生的植株体能不断地吸收水中“污物”，使它们都能成为“超级生物累积器”。但是，任何单一植物对污水或污物的净化能力都是有限的，要想对垃圾污水产生好的净化效果，最好的办法也许是将香根草、水花生等多种有良好净化效果的植物有机结合起来，同时种植在污水中。9.植物通过吸收来去除“污物”的能力是很有限的。香根草和水花生对污水中N、P、Cl~-的吸收量只占净化量的一部分，和原液中N、P、Cl~-的含量相比，吸收量所占的比例更低。植物净化系统中的去污方式除根系的吸收作用外，还有根系的吸附、元素的沉降、固结和挥发、水体中微小动物和微生物的作用等，即是通过根系微生态系统的综合作用来达到净化目的。10.植物生长延缓剂对香根草的株高生长、分蘖速度和抽穗开花等方面都产生影响，但不同的药剂种类和浓度所产生的影响相差甚远。低浓度的延缓剂不仅不抑制香根草的株高生长，而且还有显著地促进作用，高浓度虽有抑制作用，但这种抑制也只是短期的，一般不超过2个月。延缓剂对分蘖的形成具有较好的促进作用，而且这种促进作用持续3个月左右。3种延缓剂中，以低浓度的B9促进分蘖的效果最显著，比对照高出50％。不同的延缓剂对香根草抽穗扬花的影响表现不同，PP333具有一定的促进效果，而CCC和B9-尤其是B9-表现出明显的抑制作用。总的来说，B9对香根草矮化、促进分蘖和抑制开花方面产生的效果要好于CCC和PP333。11.植物生长延缓剂对香根草的作用效果与对一般作物的作用效果相差较远，这可能是香根草的抗性较强，延缓剂对它的影响不明显所致。总的来说，植物生长延缓剂对香根草株高生长的抑制效果不理想。有关这方面的研究还有待进一步开展。12.公路滑坡不仅带来严重的交通阻塞，而且危及到行车与行人的安全。常规治理公路滑坡的手段是采取砌石墙的工程措施，这不仅费用昂贵，而且缺乏生态效益，也难以达到根治效果。应用香根草生态工程(The Vetiver Eco-engineering)对滑坡路段进行综合治理,能产生良好护坡固土效果，而且所需成本仅为机械工程的12％～18％。香根草生态工程是指以香根草为主要或核心草种，同时与一些适合当地生长的植物—包括乔木、灌木、草本、藤本一进行有机搭配，并在需要时辅以一定的工程措施，用于水土流失治理和退化生态系统的恢复的植物生态工程措施。13.为了使香根草生态工程尽快生效，应采取一定的栽培管理措施。香根草应等高密植，注意施肥，前期不要被遮光；所搭配的植物应该是抗逆性强，乔、灌、草、藤结合起来，并注意在香根草带中间适当种植一些生长迅速、抗瘠能力强、覆盖效果好的草本植物，这不仅能使坡面更稳固，而且能变得更美观。总之，香根草生态工程在公路护坡方面所产生的经济效益、社会效益和生态效益都是相当明显的，在我国南方地区有着广阔的应用前景。14.一般认为，香根草原产印度，然而，中国亦有天然的香根草群落分布。早在70多年前就在海南发现野生的香根草种，1957年又在广东吴川发现一片面积达6000多hm~2的湿生性的天然香根草群落。40年来，这片珍贵的热带湿地遭到严重破坏，香根草的面积和密度都大幅度下降。对此，笔者建议尽快在当地划一块自然保护区，这不仅是为了保护珍贵的野生香根草资源，保护当地的生物多样性和生态环境，而且能为研究热带湿地和草原提供理想基地，并为研究香根草的起源、系统演化和分类提供理想素材。15.过去的文献一直把广东吴川这片湿地中的野生香根草种认为是V. nigritana,但本文的标本鉴定认为它并不是V. nigritana或其它种，而是V. zizanioides。不过，引种栽培观测和RAPD技术研究都表明，这一野生种和普通的栽培种属于同一个种的不同生态型或基因型，而导致形成这种差异的原因是由于野生种生长在长年渍水或干湿交替的环境所致。16.目前对香根草的起源和系统演化知之甚少，香根草属的系统分类还很不完善，有 关香根草对重金属、污染物的抗性机理等诸多方面都还不太清楚或很不清楚。因此，对 香根草这一神奇植物的研究还有待继续深入地开展下去。总之，香根草这一多年生的禾本科植物对盐、碱、酸、瘦、冷、热、早、涝都表现出了较强抗性，在水土流失防治、退化生境恢复、污染环境净化、贫瘠土壤改良、农田小气候改善等方面都表现出了较好效果。香根草无愧是一种神奇之草。然而，要真正将香根草生态工程在我国南方地区大规模推广开来，还需要做较多的工作，这包括更深一步的科学研究、更广泛的宣传、培训与示范、更充分的资源利用与经济创收等。

烷烃异构体的结构排序与热力学性质的变化规律

应用分子链状片断(C—C—C,C—C—C—C,C—C—C—C—C)数P_2、P_3、P_4研究了烷烃异构体系列的结构排序及其热力学性质的规律性.每个烷烃分子表达为二维平面(mP_2+P_4,P_3)上的一个点(对辛烷,m=2,壬烷m=4,癸烷m=5),沿着坐标轴方向连结相同m点,得到相应烷烃的异构体周期表.在此基础上,提出了分子异构体序数的概念,并分析了多种热力学性质的变化趋势及其对结构的依赖关系.