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改善农村三级创伤中心环境下的大量输血治疗方案应对能力
摘要 背景: 在农村三级创伤中心,大规模输血协议(MTP)的实施常常面临血液供应延迟、支持不足以及资源浪费的问题。虽然MTP在大型医疗机构中的运作方式已有详细说明,但在农村三级创伤中心的效果及工作人员对其的认知仍不明确。某中心出现的流程问题,包括人员配备不足、配送延迟和资源浪费,促使该中心实施了针对性的MTP响应系统。 目的: 本项目旨在评估MTP响应系统在农村三级创伤中心中的有效性。 方法: 这个质量改进项目采用描述性设计并结合定性
来源:Journal of Trauma Nursing
时间:2025-10-28
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随机相位近似的分析梯度以及来自重整化单激发的修正
在绝热连接涨落-耗散框架内提出的随机相位近似(RPA)是一种用于计算分子和材料基态能量及性质的强大方法。其整体的能量低估现象可以通过一个简单的修正项——即重整化单激发(rSE)修正来有效缓解。RPA能量的解析梯度计算已经变得越来越容易获得,这使得在RPA水平上进行结构松弛甚至分子动力学模拟成为可能。然而,由于缺乏rSE的解析梯度,目前尚未有在RPA+rSE水平上的计算报告。在这里,我们首次提出了在原子轨道基组框架内计算rSE能量的解析梯度的方法,并对其进行了实现,这使我们能够评估RPA+rSE在确定分子几何结构和能量方面的性能。研究发现,对于小分子共价键合体系,RPA的轻微高估现象会因rSE的
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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不对称有机催化的吡啶基乙酸1,4-加成反应:借助结晶实现立体选择性转化
氮杂芳基乙酸酯是合成含有药物相关杂环的立体化学复杂结构体的有前景的构建块。目前利用氮杂芳基乙酸酯作为亲核试剂进行对映选择性转化的方法通常依赖于金属催化剂,并且仅适用于2-氮杂芳基乙酸酯,这限制了可以引入的缺电子杂环的多样性。我们开发了第一种用于4-氮杂芳基乙酸酯与三取代亲电烯烃进行1,4-加成的对映选择性有机催化方法。所得产物具有三个连续的立体中心,且具有中等至高的非对映选择性和立体选择性。机理研究表明,其中两个立体中心受动力学控制,而β-酮酰胺立体中心则通过热力学控制的结晶诱导发生非对映异构化转变。
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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在形成哌马瑞酰阳离子非对映异构体的反应中,过渡态后的状态分叉现象及其对萜类生物合成的影响
本研究利用量子化学计算、从头算分子动力学(AIMD)模拟以及基于主成分分析(PCA)的势能面(PES)分析,探讨了源自copalyl二磷酸(CPP)及其非对映异构体syn-CPP和ent-CPP的碳正离子重排过程中过渡态分叉的作用。研究重点关注了pimarenyl阳离子的质子转移过渡态,这些过渡态可以通过分叉路径产生多种产物。对于常规的CPP衍生体系,AIMD模拟表明:Re面的质子转移会导致多种产物的形成,而Si面的质子转移主要遵循单一路径。相比之下,syn-CPP和ent-CPP衍生体系的产物多样性较低,仅观察到Re面质子转移时的分叉现象。轨道对齐分析突显了动态动量效应对产物分布的影响。PE
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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从烷基芳烃通过C-双功能化反应制备α-氨基酸衍生物
碳-碳键的氮化是一种高效的合成策略,能够将氮原子有效地引入底物中,体现了分子编辑过程中显著的步骤效率和原子经济性。然而,由于断裂惰性碳-碳键的固有挑战,现有的方法仅限于碳单功能化。在此,我们报道了一种通过碳-碳键断裂实现烷基芳烃双功能化的新方法,为合成非天然氨基酸提供了独特的途径。这种化学方法在探索碳-碳键氨基化领域具有广阔前景,它超越了传统的碳单功能化,朝着更高阶的多功能化以及基于功能增强的方向发展。这种双功能化方法的成功依赖于一种由熵驱动的骨架重构策略以及精确控制的化学选择性,以实现逐步的碳原子编辑。这一操作简单的反应为石化原料的高价值升级、复杂结构的后期修饰以及生物活性分子的快速合成开辟
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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探究氮化锂的表面化学性质
金属锂表面的氮化反应是锂基电池和氮气固氮技术中的一个关键研究领域。该反应的条件和机制一直存在争议,尤其是在纯氮气环境下,金属锂是否能自发形成锂氮化物(Li₃N)这一问题上,不同研究结果相互矛盾。一些实验表明,纯金属锂在氮气环境中可以形成Li₃N,而另一些则指出,只有在含有微量水分的氮气中才能实现这一反应。此外,有研究提出,水分可能是促进反应的催化剂,但也有实验未能验证这一假设。因此,理解金属锂在氮气环境下的表面化学变化对于推动相关技术的发展具有重要意义。本研究采用环境压力X射线光电子能谱(APXPS)技术,对金属锂表面在不同氮气压力下的实时化学演变进行了深入分析。APXPS是一种能够检测表面化
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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用于创造性探索原子间几何结构的广义内部坐标系
我们提出了广义内部坐标(GICs)的概念,这种坐标可以应用于多种分子系统,无需额外努力即可纳入非传统的几何参数(除了常规的键和角度)。GICs可以从初始连接信息自动生成,或者通过解析用户提供的输入来生成。利用符号代数和基本数学运算(如 +、−、×、÷、sqrt 等),可以针对特定目的对 GICs 进行定制。系统会自动计算出相对于笛卡尔坐标的解析一阶和二阶导数,从而实现 GICs 与几何优化、势能面搜索、扫描以及基于内部坐标的正常模式分析的无缝集成,而无需额外编写代码。我们的算法允许用户创建依赖于其他坐标的化合物内部坐标,以及为特定类型问题设计的专用坐标。GICs 可以被限制在特定值或值区间内,
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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Jahn–Teller耦合与激子模型揭示了对称环状π共轭体系中手性光学现象的起源
理解对称环状π共轭体系中的手性光学响应的起源,对于推进其在光电子学和自旋电子学技术中的应用至关重要。我们发现这种响应本质上是非绝热的,并源于电子态和分子振动的纠缠效应。我们采用了一个综合的理论框架,将局域激子耦合和非局域的Jahn–Teller(JT)振动模型这两种传统上不同的方法统一起来,从而准确预测了手性螺双芴大环化合物的电子吸收光谱(ECD光谱)。我们证明,使用一种灵活的方法来参数化局域和非局域表示下的线性振动耦合(LVC)模型,能够直接比较激子效应和非绝热效应。通过对这两种模型进行量子动力学模拟,我们以高精度再现了D3对称大环化合物(P,P,P)-b1的实验ECD光谱,并发现核运动与电
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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基于图的半经验量子化学计算,采用GPU加速
基于图的电子结构理论提供了一种可扩展的方法,用于利用分布式和混合计算平台研究大型、复杂的原子系统。我们展示了如何将基于图的线性缩放电子结构理论(该理论在Scalable Ecosystem、Driver和Analyzer for Complex Chemistry Simulations(SEDACS)中实现)与PySEQM代码中实现的半经验量子化学方法相结合,并利用图形处理单元(GPU)进行加速。这种强大的组合使得在多个节点上进行高效的、可扩展的电子结构计算成为可能,显著降低了计算成本,同时自然地利用了并行性。文章提供了关于并行化效率、计算精度和通信开销的详细分析,表明对于包含多达10,00
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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基于合成生物学启发的双核桨轮配位基序对一种金属蛋白的重新设计
采用以金属为中心的设计方法构建了一种四聚体蛋白PW1,其金属中心的设计灵感来源于过渡金属桨轮复合物(如二铜(II)四醋酸盐)的结构。PW1的实际结构与理论预测完全一致,四个谷氨酸残基通过精确的原子排列形成了所需的二核铜(II)中心。值得注意的是,在pH 7.0的条件下,Cu-PW1的还原电位为-0.085伏,这一数值比任何天然或工程化的铜氧化还原蛋白都要低。除了铜(II)离子外,PW1还能在晶体结构中以二核桨轮几何形态承载铼(II)离子,并且能够以单核形式结合三价镧系离子。这些结果证明了围绕合成设计的非生物金属中心构建新型蛋白质结构的可行性,从而扩展了人工金属蛋白的研究范围,超越了基于现有蛋白
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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异构体茚(AroInd)库:设计、催化合成及应用
手性茚基金属配体的发展一直受到合成方法效率低下的阻碍,其进展远远落后于已经成熟发展的Cp金属配体。在这项研究中,我们提出了一种通过不对称钯催化的Suzuki–Miyaura交叉偶联反应来高效合成新型非对映异构茚类化合物(AtroInds)的方法。利用这一方法,我们轻松构建了具有不同空间结构和电子特性的AtroInds库。所得到的AtroInd–Rh(III)配体不仅制备简便,还经过了全面的表征,显示出在不对称催化中的卓越性能。计算研究为反应机理及影响对映选择性的关键因素提供了深入的见解,从而增强了我们对这一反应过程的理解。这种综合性的方法不仅解决了手性茚类化合物合成中的难题,还为通过先进的合成
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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关于GH51家族α-阿拉伯呋喃糖苷酶催化的水解和转糖基化反应中供体/受体选择性起源的量子力学/分子动力学模拟
α-阿拉伯呋喃糖苷酶(EC 3.2.1.55)在阿拉伯木聚糖和阿拉伯木糖寡糖(AXOS)的降解与转化过程中起着关键作用,这使其成为工业生物质转化和生物技术应用中的一个有前景的目标。尽管该酶能够切割α(1→2)、α(1→3)和α(1→5)糖苷键,但其对特定AXOS连接方式的偏好机制仍不清楚。通过量子力学(QM)计算和量子力学/分子力学(QM/MM)分子动力学(MD)模拟,我们研究了来自Thermobacillus xylanilyticus的GH51 α-阿拉伯呋喃糖苷酶的催化机制及水解和转糖基化的选择性。我们评估了多种合成底物以及单取代和双取代的AXOS(如NP-Araf、A3、A2X、A3X
来源:Journal of Chemical Information and Modeling
时间:2025-10-28
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极性有机聚集体的参考极化值
在当前的科学研究中,分子极性聚合物层在金属和半导体器件中的应用日益广泛。这类聚合物层不仅能够用于表面修饰,还能够调控电子注入过程,从而影响器件的性能。尤其是在界面工程中,分子极性工程成为一种重要的手段,通过改变分子间的电势能,实现对电子行为的调控。然而,尽管这种界面设计在概念上相对简单,但分子聚合物的集体行为却与孤立分子在气相中的行为存在显著差异。这种差异主要源于分子间的相互作用,包括静电相互作用、范德华力以及更复杂的量子效应。因此,准确理解和描述这些效应对于预测和优化界面行为至关重要。在传统电荷注入模型中,分子极性通常被简化为一个点偶极子的集合。这些点偶极子的极化效应依赖于有效分子极化率,以
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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BitterTranslate:一个基于自然语言处理和机器学习的框架,用于映射苦味受体激动作用
苦味受体(TAS2Rs)是一种G蛋白偶联受体(GPCRs),主要表达在舌头上,但也存在于许多口腔外的组织中。TAS2R配体被用于提高苦味药物的依从性、治疗各种疾病以及研究这些受体的口腔外功能。尽管机器学习作为一种有前景的药物发现工具可以用来预测TAS2R激活剂,但获取高质量的特征数据进行训练既耗时又依赖于专门的软件。本研究探索了变换器(一种用于从序列文本中提取特征的神经网络架构,已在基于自然语言处理的任务中带来革命性突破)在预测这些配体方面的潜力。因此,BitterTranslate这种TAS2R激动剂预测算法仅需要配体的简化分子输入线格式(SMILES)字符串和TAS2R的氨基酸序列。该算法
来源:Journal of Chemical Information and Modeling
时间:2025-10-28
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深度学习分子嵌入的数据融合在属性预测中的应用
基于数据驱动的方法(如深度学习)能够生成具有极高准确性和效率的材料属性预测模型。然而,在许多应用中,数据较为稀疏,这严重限制了这些模型的准确性和适用性。为提高预测性能,人们采用了迁移学习和多任务学习等技术。多任务学习模型的性能取决于任务之间的关联强度以及数据集的完整性。当在数据稀疏且任务间关联较弱的情况下进行训练时,标准的多任务模型往往表现不佳。为了解决这一问题,我们融合了由独立预训练的单任务模型生成的深度学习嵌入,从而构建了一个能够继承丰富、特定于材料属性表示的多任务模型。通过重用这些嵌入(而非重新训练),融合模型相较于标准多任务模型表现得更好,并且所需的训练参数更少。我们在一个广泛使用的量
来源:Journal of Chemical Information and Modeling
时间:2025-10-28
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工程化一种亚胺还原酶,用于手性非对映体酰胺的对映选择性合成
外消旋酰胺具有独特的轴向手性,这种手性源于Caryl–Camide键的旋转限制,在生物活性分子和非对称催化领域有广泛的应用。然而,用于其合成的催化非对称方法仍然不成熟,目前尚未有生物催化方法的报道。在这里,我们首次报道了一种高效的非对称合成外消旋酰胺的生物催化策略,该方法利用工程化的亚胺还原酶(IREDs)通过动态动力学拆分实现外消旋选择。通过对来自Kutzneria albida的IRED进行结构导向的改造,获得了一种四重突变体(IRED-68-M4),该突变体能够以高产率和优异的对映选择性(产率高达98%,对映体选择性超过99:1)催化多种萘酰胺和苯酰胺的立体选择性合成。此外,还实现了轴手
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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光诱导的钯(IV)与碳键的均裂反应
自20世纪50年代以来,钯化学得到了广泛研究,尤其是在交叉偶联反应方面。钯通过氧化加成作用断裂C-X键,并通过还原消除作用形成C-C键。这两个基本的电子转移步骤是构建复杂分子并解释其卓越多功能性的关键。虽然Pd(0)/Pd(II)催化循环已被充分理解,但Pd(IV)烷基配合物的行为研究较少,主要是因为它们的不稳定性。在这里,我们报道了几种Pd(Alkyl)4片段的合成及其通过X射线衍射、固态磁性和1H核磁共振(NMR)进行的表征。这些片段由于含有Cp*2Yb(bipym)结构单元(其中Cp*代表五甲基环戊二烯基,bipym代表2,2′联吡啶)而表现出异常的稳定性。例如,Cp*2Yb(bipym
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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在二维类涡旋结构的螺旋槽聚(苯乙炔)衍生物组装体中实现可调的中等尺度手性
二维(2D)手性材料在传感和催化领域具有广阔的应用前景,但在二维有机结构中实现介观尺度的手性仍然具有挑战性。我们提出了一种受生物启发的策略,利用模仿DNA结构的螺旋形凹槽聚(苯乙炔)衍生物,并通过链间扭曲耦合来制备具有介观尺度手性的二维涡旋状片状结构。通过调节组装动力学(包括溶剂交换速率和温度),我们可以控制这种手性的手性方向和曲率。理论模拟表明,链的固有螺旋性决定了扭曲的方向,而组装条件则影响扭曲的角度大小。具有螺旋形凹槽的聚合物比刚性棒状类似物表现更优:其凹槽表面起到了立体化学“热点”的作用,能够引导扭转应力,从而实现平面内的定向耦合。介观尺度手性对聚合物分子量的依赖性进一步证实了螺旋凹槽
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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各向异性Mo2FeB2型M1.5Mn1.5B2(M = Mo, W)材料中的高矫顽力自旋玻璃
兼具自旋玻璃行为和硬磁矫顽力的磁性材料对基础研究和应用研究都具有重要意义。在本研究中,我们观察到Mo1.5Mn1.5B2样品表现出自旋玻璃行为,同时其内在矫顽力高达302.4 kA/m(Hc = 3.80 kOe),而W1.5Mn1.5B2样品的矫顽力为175.1 kA/m(Hc = 2.20 kOe)。这两种材料都属于Mo2FeB2型结构,该结构以其优异的力学性能而闻名,并被认为是潜在的反铁磁材料。通过调控成分的固态合成方法制备出了单相样品,有效解决了以往的相纯度问题。温度依赖性的磁化率测量结果显示:Mo1.5Mn1.5B2在临界温度Tg = 29 K以下表现出自旋玻璃行为,W1.5Mn1.
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28
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《Twisted Host–Guest Systems》期刊报道:通过耦合的强相互作用和螺旋驱动的协同作用,系统能够极大地增强不对称性
本文探讨了手性主客体系统在手性分离、手性传感和不对称催化中的关键作用。手性主客体相互作用表现出三种主要特征:螺旋驱动的不对称性放大(即手性放大)、互斥结合以及极高的选择性。将不对称性放大与后两者结合可以产生一种超越传统不对称性放大的现象,这种现象被称为“超不对称性放大”。尽管其具有广泛的应用前景,但目前尚无成熟的理论框架用于分析这种现象。本文提出并发展了三种模型:一种是针对1:2手性主客体相互作用的通用模型;另一种是假设在多个结合位点上独立结合事件发生的1:n模型;第三种模型则假设结合具有互斥性。这些模型被应用于螺旋状大周期和三链金属螺旋体,从而为不对称性放大的机制提供了新的见解。手性主客体系
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-28