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X衍射精细结构和晶体旋光角研究D-,L-,DL-缬氨酸晶格分子间N+H…O-氢键电子库珀对的自旋流超导相变
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学] O642[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京大学化学与分子工程学院应用化学系,北京分子科学国家实验室,北京100871, [2]北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金(21002006,20452002)和国家科技部基础研究重大项目(2004-973-36)资助
中文摘要:

为了解决D-和L-缬氨酸单晶在-270K相变的机理和分岐,以比热法测定单晶、多晶粉末及Sigma多晶产品发现,只有D-和L-缬氨酸单晶发生相变,且为吸热反应,能差0.18J·mol^-1.本文以Mo-K.(A=0.071073nm)为光源的X衍射精确测定表明,D-/L-缬氨酸单晶属于单斜空间点群P21,Z=4.在相变温度-270K,其晶格常数分别为:a=0.96706(5)/0.96737(5)nm,b=0.52680(3)/0.52664(3)nm,c=1.20256(7)/1.20196(6)nm,β=90.724(2)°/90.722(3)°.在晶体结构的单元细胞中,含有两种转动异构体:A(frans)和B(gaucheI).温度为293、270、223、173K的X衍射精细结构数据表明:在-270K,D*缬氨酸单晶分子内N—H…O氢键中,N—H、H…O的键长及键角∠N—H…O都发生波动起伏而不可测,但N—H…O总键长变化稳定可测.说明没有发生构型相变为L一缬氨酸.根据D-和L-缬氨酸单晶中,NH3→CO2顺时针和逆时针的相反走向及D-,L-和DL-缬氨酸晶体旋光角的测定,在270—290K可以观察到晶格分子间N’H…O-氢键电子库珀对的自旋流超导相变.

英文摘要:

With a view to understanding the argument of the phase transition mechanisms of D- and L- valine around 270 K, the temperature dependences of the heat capacities of single crystals, ground powders, and polycrystalline products were investigated using differential scanning calorimetry. Endothermic transition peaks were observed at phase transition temperatures of 273.59 and 273.76 K for D- and L-valine single crystals, respectively with an energy difference of 0.18 J o mo1-1. The X-ray crystal fine structure of chiral valine was determined using Mo-Ko radiation (3 =0.071073 nm) on Nonius Kappa CCD diffractometer. D- and L-valine crystals were monoclinic, with the P21 space group, Z=4, lattice constants a= 0.96706(5)/0.96737(5) nm, b=0.52680(3)/0.52664(3) nm, and c=1.20256(7)/1.20196 (6) nm, and ,8=90.724(2)°/ 90.722(3)° at -270 K. Two crystallographically independent molecules A (trans form) and B (gauche I from) were observed in the unit cell, these were rotational isomers with two different conformations. X ray diffraction at 293, 270, 223, and 173 K showed that the N--H, H--O bond lengths and the N--H...O bond angle of D-valine fluctuated at 270 K, but the intramolecular N--H...O hydrogen bond was stable and measurable. No evidence was obtained for a configuration transformation from D-valine to L-valine. Based on the clockwise and counterclockwise rotations of NH3→CO2 in the chiral valine crystals and the optical rotatory angle measurements, the intermolecular N~H.--O- hydrogen bond was electronic Cooper pairing and exhibited the spin superfluidity onto D-, L-, and DL- valine crystal lattices from 270 to 290 K upon the transition to the superconducting state.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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