Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efekt kooperatywności oddziaływań niekowalencyjnych w wybranych układach molekularnych stabilizowanych wiązaniami wodorowymi i halogenowymi

Domagała Małgorzata, Dominikowska Justyna, Palusiak Marcin

Wiadomości Chemiczne

|

2019

|

[Z] 73, 1-2

33--52

EN

Among various so-called weak interactions, a halogen bond [8 and references therein] is currently probably one of more explored by researchers. This is due to the fact that it has several properties in common with the hydrogen bonding, and thus, similarly as already well characterised H-bond, it may have a crucial role in different physical, chemical, and biological processes. This bond is formed due to stabilising interactions between a region of positive charge located on a surface of the halogen atom and the other atomic center possessing the electron charge surplus (e.g. a lone pair) [8]. The region of positive charge appears on the halogen atom surface due to deformation of its electron cloud resulting in its ellipsoidal shape with the short axis opposite the covalent bond and the long axis in the perpendicular direction [11]. This results in a particular distribution of local charges on the atomic surface, as shown in Figure 1. As a consequence the halogen atom may exhibit a dual character, acting as either electron charge donor or acceptor, depending on the type of interaction and the direction of the appearing interactomic contact. A good example of such situation is shown in Figure 2. Thus, one may consider the situation when two interactions are formed simultaneously and the halogen atom acts as an electron charge donor and acceptor at the same time. For such situation the synergism of both interactions may strengthen complexation. In order to analyze that case, various representative complexes were investigated [13, 17, 18, 20, 21] by means of many-body interaction approach [5, 6]. In general, it appears that as distinct to hydrogen bond [2–4], the synergism is rather weak, with some exceptions for iodine atom due to stronger halogen bonds formed by that atomic centre [13, 17, 18]. In the case of halo-amine tetramers [21] the additional stabilising effect derived from back bonding of π type was found – for the first time for a halogen bond.

2

Podstawowe programy do analizy sieci

Hyunjoung Lee

Napędy i Sterowanie

|

2019

|

R. 21, nr 2

70--77

PL

Tradycyjna analiza danych koncentruje się na atrybutach aktora. Ponieważ jednak zachowanie aktora nie zawsze jest niezależne, konieczna jest obserwacja aktorów z perspektywy ich związków z siecią. Jest takie tradycyjne koreańskie powiedzenie, zawarte w księdze Myungshimbogam1, które w polskiej wersji brzmi: „Pokaż mi swoich przyjaciół, a powiem ci, kim jesteś”. Przytaczamy te słowa, aby zmienić punkt widzenia z atrybutów jednego aktora na sieć. Analizę Big Data z tej perspektywy można przeprowadzać za pomocą dostępnych na rynku programów do analizy sieci. Omawiamy kilka najpopularniejszych z nich, w tym UCINET (University of California Irvine NETwork), NetMiner, R, Gephi i NodeXL. UNICET i NetMiner to kompleksowe programy, w którym można stosować różne techniki analizy sieci. NodeXL oraz R to oprogramowanie do obliczeń statystycznych, natomiast Gephi służy głównie do wizualizacji. Podstawową analizę i wizualizację danych w NodeXL, można wykonać, wprowadzając dane o sieci za pomocą szablonu Excela.

3

Oddziaływanie dihydroksyacetonu (DHA) zawartego w samoopalaczach z ludzką skórą – badania spektroskopowe i teoretyczne

Pietruś W., Kurczab R., Latowski D.

Tarnowskie Colloquia Naukowe. Nauki Techniczne i Ścisłe

|

2017

|

T. 4, nr 3

79--90

PL

Celem pracy było zbadanie wybranych właściwości ośmiu samoopalaczy różniących się konsystencją i zawartością dihydroksyacetonu (DHA). Badane bronzery podzielono na trzy grupy: płynne produkty samoopalające zawierające około 15% DHA, półpłynne samoopalacze (spryskiwacze lub pianki) oraz bronzery w postaci kremu. Produkty z tych dwóch ostatnich grup zawierały około 5% DHA. Badanie miało na celu sprawdzenie, czy samoopalacze są w stanie absorbować promieniowanie UV. Celem zastosowania spektroskopii w podczerwieni było zbadanie wpływu samoopalaczy na poziom nawilżenia skóry. W trakcie pracy wykonano obliczenia kwantowo-mechaniczne. Obliczenia dotyczyły komputerowego modelowania przepuszczalności DHA przez warstwę beta-keratyny skóry. Obliczono również energię wiązania wodorowego pomiędzy łańcuchami beta-keratyny oraz powierzchnię wykrystalizowanej formy beta-keratyny. Wyniki badań wykazały, że DHA bardzo silnie absorbował promieniowanie UV-C, natomiast w mniejszym stopniu promieniowanie UV-B. Najmniejsza absorbancja została zarejestrowana w zakresie promieniowania UV-A. Płynne i częściowo półpłynne samoopalacze obniżyły poziom nawilżenia skóry, natomiast produkty w postaci kremu zawierały substancje nawilżające, które neutralizowały negatywny wpływ DHA na nawilżenie skóry. W badaniach in silico wykazano, że DHA nie przenika przez warstwę beta-keratyny skóry. Potencjalnymi przyczynami mogą być duże ilości energii wiązań wodorowych i naładowana powierzchnia beta-keratyny.

EN

The purpose of this study was to investigate selected properties of eight bronzers differing in consistency and dihydroxyacetone (DHA) content. The investigated bronzers were divided into three groups including: liquid sunless tanning products containing DHA level of about 15%, half-liquid self-tanners (spray or foam), and bronzers in the form of a cream. The products from the two latter groups contained about 5% DHA. This study inspected if self-tanners have the ability to absorb UV radiation. The aim of using infrared spectroscopy was to investigate the influence of self-tanners on skin moisture level. During the study, quantum-mechanical calculations were done. The calculations were related to computer-based modeling of DHA permeability through the beta-keratin layer of the skin. The calculations were also done to estimate hydrogen bond energy between chains of the beta-keratin as well as the surface of the crystallized beta-keratin surface. The results indicated that DHA absorbed UV-C radiation very strong, whereas UV-B radiation was absorbed to a lower degree. The least absorbancy was discovered in the UV-A range. Liquid and, partly, half-liquid self-tanners reduced skin moisture; however, products in the form of cream contained moisturizing substances that neutralize the negative effect of DHA on skin hydration. In silico studies indicated that DHA does not permeate through the beta-keratin layer of the skin. Potential reasons for this may be the large energy of hydrogen bonds and charged beta-keratin surface

4

Silver nanoparticles in isotactic polypropylene. Part II. Molecular modelling of polypropylene chains arrangement on the surface of silver nanoparticles

Hybiak D., Chmielewska S., Garbarczyk J.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

700--704

EN

Molecular modelling (MM) was used to explain the mechanism of formation of polymorphic form of isotactic polypropylene (iPP) at the surface of the silver nanoparticles (nAg). Geometrical optimization of iPP chains and unit cell of Ag systems was made with the use of MM+force field in vacuum. According to the results, the arrangement of methyl groups in the (110) contact plane implies a lateral packing of helices with a periodicity α ≈ 19 Å, which is a characteristic feature of the complicated packing of helices in β iPP. Partial charges calculated on the basis of the hybrid potential BLYP revealed the possibility of electrostatic interactions between hydrogens from methyl groups and silver atoms at the edge of unit cell. Analysis of the optimized iPP/Ag system confirmed that the formation of the polymorphic β iPP can be explained by the epitaxial mechanism.

PL

W celu wyjaśnienia mechanizmu tworzenia się formy β izotaktycznego polipropylenu (iPP) na powierzchni nanocząstek srebra (nAg) wykorzystano modelowanie molekularne (MM). Wykonano optymalizacje geometryczne układów iPP z nAg przy użyciu pola siłowego MM+ w próżni. Stwierdzono, że ustawienie grup metylowych w płaszczyźnie kontaktu (110) ujawnia boczne upakowanie helis z okresowością α ≈ 19 Å. Jest to cecha charakterystyczna dla upakowania helis w formie β iPP. Wyniki obliczeń ładunków cząstkowych przy użyciu potencjału hybrydowego BLYP wskazują na możliwość występowania oddziaływań elektrostatycznych między wodorami z grup metylowych łańcuchów iPP i atomami srebra leżącymi na krawędziach komórki elementarnej. Analiza optymalizowanych układów potwierdziła, że oddziaływanie atomów srebra z makrocząsteczką iPP może się przyczyniać do tworzenia polimorficznej formy β na drodze mechanizmu epitaksjalnego.

5

Application of ƒRMSDchiral for mathematical description of mutual position between stereoisomers

Urniaz R. D.

Mathematica Applicanda

|

2015

|

Vol. 43, No. 1

37--48

EN

The ability of biological systems to recognize and distinguish between compounds is crucial for living systems. A detailed study of this mechanism seems to be an important supplement to the analysis of possible interactions between compounds and the environment. This process could be characterized by a variety of descriptions of compounds’ structural and physicochemical properties. The usual measure of variation in the positions of molecules in three dimensional space is the Root Mean Square Deviation (RMSD). Here, the traditional concept of RMSD was readjusted to fragment-level RMSD (ƒRMSD). This assumes a different way of selecting atoms in molecules. The main aim is to appropriately group atoms into sets with respect to their chemical properties. In the case of enantiomers, atoms are selected according to the Cahn-Ingold-Prelog priority rule. TheƒRMSDchiral algorithm is applied to characterize the differences in modes of binding for some cases arising during our studies of molecular models of complexes formed between stereoisomers and their protein targets.

PL

Jedną z głównych właściwości układów biologicznych, takich jak białka, jest zdolność do rozpoznawania specyficznych związków chemicznych, zwanych ligandami. Ligandy ze względu na ich budowę i właściwości fizykochemiczne mogą być sklasyfikowane do różnych grup systematycznych. Biorąc pod uwagę właściwości strukturalne jedną z najbardziej interesujących grup ligandów są stereoizomery. Stereoizomery są to związki chemiczne, które współdzielą ten sam zbiór atomów w cząsteczce (ten sam skład chemiczny), ale kolejność lub rodzaj wiązań jest różna. W konsekwencji ma to bezpośrednie przełożenie na różnice w przestrzennym ułożeniu atomów pomiędzy poszczególnymi stereoizomerami. Szczególnie interesującą grupą stereoizomerów są enancjomery, zaliczane do grupy izomerów optycznych. Enancjomery to stereoizomery, które pod względem strukturalnym stanowią dla siebie odbicia lustrzane, przez co niemożliwe jest ich przestrzenne nałożenie na siebie. Każdy enancjomer zawiera jeden lub więcej atomów będących centrami stereogenicznymi. Najcześciej spotykane centra stereogeniczne to centra chiralności. Przeważnie są to asymetryczne atomy węgla, do których przyłączono cztery różne od siebie grupy podstawników. Ponieważ każda z grup podstawników jest różna, biorąc pod uwagę ich ułożenie (kolejność fragmentów) względem centrum chiralnego można jednoznacznie określić ich przestrzenną konfigurację. Trzech chemików, R. S. Cahn, C. Ingold i V. Prelog, jako jedni z pierwszych zaproponowali jednoznaczny sposób rozróżniania i nazewnictwa enancjomerów. Reguła Cahn-Ingold-Prelog (CIP) zakłada jednoznaczny sposób ustalania przestrzennego rozmieszczenia podstawników względem atomu asymetrycznego. Ustalanie konfiguracji absolutnej wokół danego centrum chiralności przeprowadza się nadając poszczególnym grupom odpowiednie rangi (priorytet, pierwszeństwo) wynikające z ich sumarycznej masy molowej. Najwyższą rangę otrzymuje grupa posiadająca największą sumaryczną masę molową. Następnie klasyfikuje się kolejne grupy podstawników ustawiając wartość rangi zgodnie z malejącą masą molową podstawników. Jeśli patrząc od największego podstawnika do najmniejszego wzrok zatacza krąg zgodny z kierunkiem wskazówek zegara to konfiguracja absolutna jest oznaczana literą (R)- (do łac. rectus – prawy) , a gdy odwrotnie literą (S)- (od łac. sinister – lewy). Na Rysunku 1 zilustrowano dwa enacjomery aminokwasu seryny (R) - (Rysunku 1, niebieski) i (S) - (Rysunku 1, żółty). Każdy enancjomer zawiera jedno centrum chiralne oznaczone na rysunku, jako niebieskie lub żółte koło. W celu uproszczenia opisu w obu przypadkach grupy chemiczne enancjomerów zostały przydzielone do czterech grup (a, b, c, d). Fragmenty a, b, c, d (R) -seryny (niebieski związek) odpowiadają fragmentom a’, b’, c’, d’ (S) -seryny (żółty związek). Jak można zaobserwować położenie fragmentów b, c enancjomeru (R) nie odpowiada położeniu fragmentów b’, c’ (S)-seryny, pomimo zastosowanego obrotu o 180 stopni związki są dalej nienakładane na siebie. Ponieważ, zazwyczaj tylko jeden enancjomer jest biologicznie aktywny, zdolność do rozpoznawania i różnicowania enancjomerów przez układy biologiczne ma kluczowe znaczenie dla organizmów żywych. Dla przykładu podtyp NR3 receptora NMDA, aby zostać aktywowanym, musi związać glicynę oraz (R)-serynę. Można zatem przypuszczać, że jeśli preferowaną formą dla receptora jest (R)-seryna, to przeciwstawny enancjomer (S) prawdopodobnie nie będzie się mógł przyłączyć do receptora lub będzie się wiązał znacznie słabiej. Szczegółowe badania mechanizmów rozpoznawania związków chiralnych poprzez układy biologiczne wydają się być szczególnie istotne w przypadku takich obszarów nauki jak krystalografia, biologia strukturalna, biochemia czy farmakologia, ale także w naukach interdyscyplinarnych jak bioinformatyka, czy modelowanie molekularne. Badania zmiany przestrzennego ułożenia (kształtu) jednego enancjomeru względem drugiego wydają się być ważnym i istotnym uzupełnieniem analizy ich oddziaływań w układach biologicznych. Zazwyczaj do ilościowego opisu zmian w przestrzeni kartezjańskiej używa się parametru RMSD (ang. Root Mean Square Deviation), opisującego średnią zmianę odległości pomiędzy odpowiednimi atomami należących do porównywanych związków. Pomimo, iż RMSD jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach nauki i wydaje się być uniwersalnym deskryptorem zauważono, że niższe wartości RMSD nie zawsze oznaczają najlepsze superpozycje (dopasowanie) związków w przestrzeni. Dlatego autorzy zaproponowali modyfikacje tradycyjnej koncepcji obliczania RMSD, jako fragmentaryczne RMSD ƒRMSD). Zakłada ona odmienny sposób selekcji atomów w cząsteczkach. W niniejszej publikacji zaprezentowano zastosowanie parametru ƒRMSD w przypadku enancjomerów posiadających jedno lub więcej miejsc chiralnych. W przypadku enancjomerów zawierających jedno centrum chiralne atomy są grupowane zgodnie z zasadą Cahn-Ingold-Prelog (CIP). Umożliwia to podział cząsteczki na trzy niezależne podgrupy atomów: atom zawierający centrum chiralności (ƒRMSDchiral 0), dwa fragmenty przyłączone do centrum chiralności o wyższym priorytecie CIP (ƒRMSDchiral 1) oraz dwa fragmenty przyłączone do centrum chiralności o niższym priorytecie CIP (ƒRMSDchiral 2). Przykładowy wybór atomów zgodnie z założeniami parametru ƒRMSD dla (R) - i (S) -seryny została przedstawiona na rysunku 2. W dalszej części pracy opisano szczegółowe zastosowanie parametru ƒRMSD oraz oceniono jego stosowalność w kontekście dokowania i dynamiki molekularnej związków chiralnych.

6

Investigation of interactions between dermorphin analogs and µ-opioid receptor

Karczyńska A., Zaborowski B., Ślusarz M.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2014

|

Vol. 18, No 4

331--336

EN

Opioid receptors play the pain control function in the body. Most of the research is carried out to find the most effective analgesic. The earliest analgesic i s morphine, however, unfortunately it has many side effects [Mizoguchi H et al. 2003 J. Pharmacol Sci. 93 423]. At a later time dermorphin was discovered as another potent analgesic [Mont ecucchi P C et al. 1981 Int. J. Pept. Protein Res. 17 275]. Unfortunately, this peptide is not resistant to enzymatic metabolism [Kisara K et al. 1986 Br. J. Pharmacol. 87 183; Sasaki Y et al. 1985 Neuropeptides 5 391]. The objective of this study is to search for new opioid analgesics by in vestigation of interactions between dermorphin analogs and the μ -opioid receptor using molecular modeling methods. MOPR ( μ -Opioid Peptide Receptor) complexes with several ligands (with kno wn biological activity) were modeled to explain how the structure of the complex was related to the biological activity. The investigated dermorphin analogs containing [ DMT 1 , D -Arg 2 ] (especially tetrapeptides) may become a good alternative for the currently used an algesics.

7

Monte Carlo simulations and self-consistent field theory applied to calculations of density profiles in A1BA2 triblock copolymer melts

Dzięcielski M., Wołoszczuk S., Banaszak M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 7-8

580--584

EN

Using two complementary numerical methods, the lattice Monte Carlo simulations with parallel tempering and self-consistent field theory, we investigate the distribution of A1, B, and A2 segments in the lamellar nanostructure of A1BA2 triblock copolymer melts. While the lattice Monte Carlo method is in principle exact, it is limited by a variety of factors, such as finite size effects, long relaxation times required to reach the thermal equilibrium and geometry of the underlying lattice. It is also limited to chains consisting of relatively few segments. The self-consistent field theory, on the other hand, is free of the above limitations, but it is a mean-field approach which does not take into account the thermal fluctuations. Therefore we confront the results obtained from the two above methods and draw conclusions concerning both the comparison of the two methods and the localization of the A1 segments in the B domain with increasing length of the A1 block. For Monte Carlo simulations we employ two types of chains, 2-32-30 and 1-16-15, and for the self-consistent field theory we use the corresponding values of the thermodynamic incompatibility parameter, c/v.

PL

Teorię samozgodnego pola średniego i symulacje Monte Carlo wykorzystano do oceny dystrybucji segmentów A1, B i A2 w strukturach warstwowych. Porównano wyniki uzyskane za pomocą tych dwóch metod i przedstawiono wnioski dotyczące zmian lokalizacji segmentów A1 w domenie B wraz ze zwiększaniem długości bloków A1.

8

Od modelowania molekularnego po nanotechnologię i czystą energię

Kupka T., Stachów M., Nieradka M., Radula-Janik K., Stobiński L., Kaminsky W.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 4

288--295

PL

W dobie ogromnego rozwoju przemysłu i gospodarki oraz katastroficznego widma wyczerpania się surowców kopalnych jako źródeł energii, istotne jest znalezienie alternatywnych źródeł pozyskiwania oraz magazynowania energii. Nanorurki węglowe, grafeny i fulereny stały się najbardziej obiecującymi materiałami XXI w. Ponadto, przewodzące materiały polimerowe mogą być wykorzystane do konwersji energii słonecznej na energię elektryczną. Modelowanie molekularne pozwala na dokładne przewidywanie właściwości fizyko-chemicznych związków chemicznych i materiałów o potencjalnym zastosowaniu w nowoczesnej energetyce (m.in. karbazoli, nanorurek węglowych, grafenów i fulerenów). W pracy przedstawiono zastosowanie modelowania molekularnego do przewidywania parametrów strukturalnych spektroskopowych.

EN

In the times of worldwide energetic crisis and catastrophic threat of depletion of fossil resources as energy source, it is important to find new alternative energy sources and methods for energy storage. Carbon nanotubes, graphenes and fullerenes have become most promising materials of 21st century. Moreover, conductive polymer materials might be use for conversion of solar energy to electricity. Molecular modelling allows to precisely predict physical and chemical properties of chemical compounds and materials that might be potentially applied in modern power industry (i.a. carbazoles, carbon nanotubes, graphenes and fullerenes). The article presents examples of molecular modelling application for prediction of spectroscopic parameters.

9

Modelowanie molekularne w procesach mikro i nano obróbki

Musiał W., Rybicki J, Białoskórski M., Kordowska M.

Mechanik

|

2013

|

R. 86, nr 2CD

PL

W artykule przedstawiono możliwości realizacji symulacji molekularnych w odniesieniu do procesów nano i mikro wygładzania powierzchni obrabianych. Zaprezentowano również stanowisko badawcze do realizacji weryfikacji procesów skrawania pojedynczym ziarnem ściernym, które wyposażone zostało w zespół dosuwu nanometrycznego, umożliwiający realizacje dosuwu wgłębnego na poziomie atomowym

EN

This article presents the possibilities of realization of the molecular simulations in reference to processes the nano and the micropolishing of the worked surfaces. In article was presented also investigative position to realization of verification of cutting off processes with individual abrasive crystallite. This investigative position was equipped in nanometric in-feed set enabling in-feed realization on atomic level.

10

Investigations on separation properties of ceramic membranes in ultrafiltration process of model myoglobin solutions

Gabriel-Półrolniczak U., Szaniawska D., Ćwirko K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 5

419--420

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań procesu ultrafiltracji modelowych roztworów mioglobiny. Badano wpływ TMP i pH na wydajność i selektywność membrany Testy ultrafiltracyjne były prowadzone przy użyciu płaskich membran ceramicznych z Ti02/Zr02 o cut-off 50 kDa w następujących warunkach: temperatura 20°C, CFV 60 dm3/h, TMP 0,05-0,2 MPa,pH 3,3-8,9, stężenie białka 0,005%. Przeprowadzono eksperymenty z zakresu modelowania molekularnego w celu określenia rozmiaru, kształtu oraz właściwości elektrostatycznych analizowanego białka.

EN

Results of ultrafiltration process of myoglobin model solutions are presented in the paper. The effect of TMP and pH on the efficiency and selectivity of the membrane was tested. Ultrafiltration tests were conducted using the flat ceramic Ti02/Zr02 membranes of 50 kDa cut-off under the following conditions: temperature 20°C, CFV 60 dm3/h, TMP 0.05-0.2 MPa,pH3,3-8.9, protein concentration 0,005%. Experiments were conducted in the field of polar molecular modeling in order to determine the size, shape and electrostatic properties of the analyzed protein.

11

Molecular modelling techniques in environmental research

Urniaż R. D., Rutkowska E., Jastrzębski J. P., Książek P., Rudnicka K.

Environmental Biotechnology

|

2013

|

Vol. 9, No. 2

39--51

EN

Over the last few decades significant increase in computational methods (in silico) was annotated. Novel methods have been developed and applied for hypothesis improvement and testing in regions of industrial, pharmaceutical and environmental research. The term in silico methods include variety of approaches. Considerable attention has been attracted to databases, data analysis tools, quantitative structure-activity relationships (QSAR), pharmacophore models, molecular docking and dynamics, pharmacokinetics and other molecular modelling techniques. In silico methods are often accompanied by experimental data, both to create the model and to test it. Such models are frequently used in the discovery and optimization of novel molecules with expected affinity to a target, the estimation of absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity properties as well as physicochemical characterization. The review summarizes briefly the applications of most common molecular modelling techniques and evaluates their application in environmental research. Additionally, this study considers computer aided methods as potential and complex tools that may serve as valuable partnership with wet-lab experiments and may provide a rational aid to minimize the cost and time of research.

12

Katalizator do niskotemperaturowego rozkładu tlenku azotu(I) ze strumienia gazów resztkowych z instalacji kwasu azotowego

Inger M., Saramok M., Wilk M., Stelmachowski P., Zasada F., Maniak G., Piskorz W., Adamski A., Kotarba A., Sojka Z., Granger P.

Przemysł Chemiczny

|

2009

|

T. 88, nr 12

1307-1313

13

Czy komputer pomoże rozwiązać problem dwutlenku węgla czyli symulacje adsorpcji CO2

Smykowski D.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2009

|

R. 14, nr 5/6

34-40

14

The study of the interactions between ketoprofen and N-acetyl-L-tyrosine ethyl ester

Zgolak K., Jeszka A., Kabziński T.

Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka

|

2007

|

Z. 71

49-58

EN

Investigation of interactions between ketoprofen and N-acetyl-L-tyrosine ethyl ester are reported. Formation of the complex was studied using fluorescence spectroscopy and computer modeling. The fluorescence decay time let us determine the quenching mechanism and thus conclude that the complex is formed in the ground-state. The complex structure was than optimised using the computer programme proving the formation of two unequal hydrogen bonds between ketoprofen and tyrosine molecules.

PL

W pracy opisano badania oddziaływań pomiędzy ketoprofenem a N-acetylowym estrem etylowym L-tyrozymy. Tworzenie kompleksu badano metodami fluorescencyjnymi oraz poprzez modelowanie molekularne. Pomiar czasu zaniku fluorescencji umożliwia określenie mechanizmu wygaszania fluorescencji kompleksu, co z kolei pozwala wnioskować, że kompleks pomiędzy tyrozyną a ketoprofenem tworzy się w stanie podstawowym. Komputerowa optymalizacja struktury tworzonego kompleksu wskazuje na istnienie dwóch niejednakowych mocy wiązań wodorowych.

15

Molecular modeling as a novel and promising numerical tool in microelectronics packaging

Matkowski P., Wymysłowski A., Felba J.

Electron Technology : Internet Journal

|

2005/2006

|

Vol.37/38, nr 14

1-6

EN

Numerical modeling is a widespread tool in microelectronics, which is used generally for support of the prototyping stage. One of the novel numerical tools that are currently emerging is technique based on molecular modeling. Molecular modeling is well known and utilized method in chemistry, biology, medicine, biotechnology, pharmacy and physics. Scientists and researchers have been using molecular modeling to simulate reactions at the molecular levels for many years. Additionally molecular modeling is used in e.g. material modeling. Scientists are interested in material modeling and simulations because of complexity of novel materials. Many novel materials include fillers or particular structure that ensures its mechanical or electrical properties. Molecular modeling and simulations enables to control structure and properties of the materials in the nano-scale. By conducting molecular modeling researchers can obtain proposals of materials that vary in properties by low costs. Molecular modeling also ensures control of processes and prediction possibility. The current paper is focused on possible areas of application of molecular modeling in microelectronic packaging. The paper describes the current state-of-the-art and benefits of molecular modeling to selected problems common in microelectronic packages. Our goal in the future is to apply molecular modeling, as a support tool, to resolve problems that occur in microelectronic packaging as e.g. problem of surface phenomena, thin films, viscoelasticity or mechanical and thermal properties of novel materials and compounds.

16

Molecular Modelling of Stresses and Deformations in Nanostructured Materials

Szefer G.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2004

|

Vol. 14, no 4

541-548

EN

A molecular dynamics approach to the deformation and stress analysis in structured materials is presented. A new deformation measure for a lumped mass system of points is proposed. In full consistency with the continuum mechanical description, three kinds of stress tensors for the discrete system of atoms are defined. A computer simulation for a set of 105 atoms forming a sheet undergoing tension (Case 1) and contraction (Case 2) is given. Characteristic microstress distributions evoked by a crack propagation illustrate the mechanical problem considered.

17

Transition metal chlorides complexes with tetrahydrofuran [MtCl(4)(THF)(2)] used as precursors of ethylene polymerization catalysts

Szczegot K., Flisak Z., Sibelska I., Dawidowska-Marynowicz B.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 2

85-89

EN

Three complexes of transition metal chlorides with tetrahydrofuran (THF), viz., [TiCl4(THF)(2)] (I), [ZrCl4(THF)(2)] (II), and [HfCl4(THF)(2)] (III), were prepared and studied as the precursors of titanium-magnesium catalysts to be used in low-pressure polymerization (0.5 MPa, 323 K) of ethylene using AlEt3 (most favorable), AlEt2Cl, or Al(i-Bu)(3) as cocatalysts. The activity of catalysts increases in the order [HfCl4(THF)(2)] < [ZrCl4(THF)(2)] < [TiCl4(THF)(2)]. Degree of crystallinity (C), density, bulk density, M, MWD, and m.p. were determined for the resulting HDPE. Catalyst activity, found to obey the following ascending type (III) < (II) < (I), increased as the element electronegativity was raised and the partial charge on the transition metal atom in the precursor was diminished. The catalyst surface patterns visualized by a computer supported the experimental data. The uncomplexed, [MgCl2(THF)(2)]-supported tetrachlorides yielded catalysts less active than (I)-(III), but following the same general activity correlations.

PL

Otrzymano trzy kompleksy chlorków metali przejściowych z THF - [TiCl4(THF)2] (I), [ZrCl4(THF)2] (II), oraz [HfCWTHF),] (III) i zastosowano je jako prekursory katalizatorów tytanowo-magnezowych w niskociśnieniowej polimeryzacji (0,5 MPa, 323 K) etylenu przy użyciu AlEt3 (najkorzystniej), AlEt2Cl lub Al(z'-Bu)3 jako kokatalizatora (rys. 1, tabela 1). Zmierzono gęstość, gęstość nasypową, stopień krystaliczno-ści, ciężary cząsteczkowe i ich rozkład oraz temperaturę topnienia uzyskanego PE-HD (tabela 1). Aktywność katalizatorów wzrastała w szeregu (III) < (II) < (I), tzn. ze wzrostem elektroujemności pierwiastka metalu i ze spadkiem wartości ładunku cząstkowego na atomie metalu grupy przejściowej w cząsteczce prekursora (tabela 3). Uzyskane dane doświadczalne zostały potwierdzone przez komputerowe wykresy powierzchni katalizatora (rys. 2-6). Katalizatory zawierające nieskompleksowane z THF czterochlorki osadzone na [MgCl2(THF)2] były mniej aktywne od katalizatorów (I)-(III), ale także spełniały zależności ogólne (rys. 1).

18

Kompleksy metali przejściowych z zasadami Lewisa jako prekursory katalizatorów polimeryzacji olefin. Cz. I. Postęp w komputerowym modelowaniu struktury katalizatora polimeryzacji

Flisak Z., Szczegot K.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 5

368-373

PL

Dokonano przeglądu prac dotyczących modelowania molekularnego w polimeryzacji koordynacyjnej wobec homogenicznych i heterogenicznych katalizatorów Zieglera-Natty. Przedstawiono postęp w zrozumieniu mocy obliczeniowej na tle rozwoju teoretycznych metod obliczeniowych i coraz większej mocy obliczeniowej dostępnego sprzętu komputerowego. Opisano badania teoretyczne dotyczące mechanizmu polimeryzacji i struktury centrów aktywnych [równania (1)-(4)]. Przedstawiono też wyniki obliczeń własnych dotyczących porównania katalizatorów heterogenicznych opartych na kompleksach [MtCl,](THF)2], gdzie Mt oznacza metal 4. grupy układu okresowego - Ti, Zr, Hf. Określono charakterystykę geometryczną prekursorów (tabela 1), zaproponowano strukturę centrów aktywnych [równanie (5)], przeanalizowano zmiany ładunków na atomach metali przejściowych (tabela 2) oraz określono wartości entalpii polimeryzacji (tabela 3). Na podstawie tych danych wysunięto wnioski dotyczące różnic aktywności badanych katalizatorów.

EN

A review with 35 references covering molecular modeling in coordination polymerization over homogeneous and heterogeneous Ziegler-Natta catalysts. The study includes supports, cocatalysts, Lewis bases and solvents. Recent progress in elucidating the mechanism of elementary polymerization steps is presented against the background of rapidly developing computational methods and available computational power. Theoretical studies on polymerization mechanisms and structure of active centers are described (eqns. 1-4). Authors own calculations are used to compare [MtCl4(THF)2] complex-based (Mt = Ti, Hf or Zr) heterogeneous catalysts. The geometrical characteristics of precursors is presented (Table 1), structure of active centers is suggested (eqn. 5), charge variations on transition metal atoms are analyzed (Table 2), and polymerization enthalpies are evaluated (Table 3). These data are used to infer about activity differences between the catalysts investigated. Titanium is shown to yield the most active catalysts.

19

Symetria molekuł a stereochemia

Stępień M.

Wiadomości Chemiczne

|

1999

|

[Z] 53, 1-2

17-64

EN

Stereochemistry, often regarded merely as a descriptive discipline, is an inexhaustible source of mathematical problems. Group theory, topology, graph theory, etc. Are widely applied to the description of molecular architecture and conformational dynamics, to isomer counting and labelling, interpretation of spectra and more. Both mathematics and stereochemistry benefit from their marriage: new theorems are proved and new molecules synthesised. This review is concentred with molecular symmetry, an idea which, appropriately generalised, is central to stereochemistry. Depending on what we imagine a molecule to be, whether a rigid body, a set of nuclei, or a graph, the nature of symmetry operations changes. Our attempt is to demonstrate how various symmetry models work, explore their capabilities, and show how they are interrelated by virtue of their common group theoretical framework. Points groups, derived in the opening section, are by far the most popular symmetry description albeit applicable only to instantaneous configurations of molecules. Point groups, providing little information on the actual structure of a molecule, canbe extended into so called framework groups which detail the distribution of atoms over sites of different local symmetry. From the structure of minimal framework groups the frequency of various point symmetries amongst molecules can be inferred. This is illustrated with a number of examples. The following section introduces the idea of permutational symmetry and its application to non-rigid molecules. The permutation-inversion (PI) group of Longuet-Higgins is defined and exemplified, its semidirect product structure being discussed in some depth. The PI group is then used for the description of selected dynamic processes, such as the rearrangements of bullvalene or 'racemization' of Mislow's ester. Finally, the classification of nuclei used in NMR spectroscopy is expressed in terms of equivalence classes within the PI group. The final section deals with topological properties of molecules. The principles of graph theoretical approach to molecular symmetry are outlined. Topological stereoisomerism is then defined, and the synthetic philosophy of topological stereochemistry and its achievements are briefly reviewed. We end with a discussion of symmetry properties of topologically non-trivial species, paying partucular attention to realizability of automorphisms and chirality of graphs.

20

Receptory sprzężone z białkami G (GPCR) ; struktura i oddziaływania z bioligandami

Ciarkowski J., Czaplewski C., Kaźmierkiewicz R., Politowska E.

Wiadomości Chemiczne

|

1998

|

[Z] 52, 5-6

431-447

EN

G protein-coupled receptors (GPCRs) from the largest superfamily, having over 1000 members, of integral membrane proteins sharing the following features: (i) All members from 7 hydrophobic a-helices of ~38 A (25 amino acids, 7 turns) along a single chain. The consecutive helices pass the membrane forth and back, starting from the extracellular side, to from a heptahelical transmembrane domain. This arrangement implicates 6 interhelical loops, whereof the even ones plus the N-terminus create the receptor's extracellular domain while the odd ones plus the C-terminus from its intracellular domain. (ii) All GPCRs are stimulated by extracellular signals of miscellaneous character. (iii) Stimulated GPCRs pass the extracellular signal via their transmembrane and intracellular domains to the cytosolic peripheral heterotrimeric GTP/GDP - binding proteins (G proteins), mediating the signal's further transduction to various cellular second messenger systems. A current status of structural studies on GPCRs, consisting of low ~7.5 A resolution experimental structures and supplementary molecular modelling, is presented. Subsequently, some results of author's own work on modelling essential interactions between the V2 vaasopressin renal receptor (V2R) and its agonists [Arg8] Vasopressin (AVP), [d-Arg8] Vasopressin (DAVP), and both the peptide desGly9 -[Mca1, D-Ile2, Ile4]AVP and the nonpeptide antagonist OPC-31260, are discussed. Finally perspectives for future developments are outlined.