中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

1. 基于白杨素骨架的EGFR/PI3K双靶点抑制剂的设计、合成与抗癌活性研究

[学位论文] 刘运美湖南师范大学 2021年博士导师: 宋建新共223页

摘要 : 天然产物一直是肿瘤治疗先导化合物的重要来源之一。白杨素，又称5，7-二羟基黄酮，来自紫葳科植物木蝴蝶（Oroxylumindicum(L.)Vent.）的种子、茎皮的天然产物，具有较好的生理活性，其抗肿瘤活性尤为引人注目。肿瘤的发生、发展受细胞生长过程多种信... 展开天然产物一直是肿瘤治疗先导化合物的重要来源之一。白杨素，又称5，7-二羟基黄酮，来自紫葳科植物木蝴蝶（Oroxylumindicum(L.)Vent.）的种子、茎皮的天然产物，具有较好的生理活性，其抗肿瘤活性尤为引人注目。肿瘤的发生、发展受细胞生长过程多种信号转导通路中多种蛋白酶的调控。EGFR（表皮生长因子受体，epidermalgrowthfactorreceptor）是一类重要的RTKs（受体酪氨酸激酶，receptortyrosinekinases），参与激活细胞内多种信号转导，它的高表达或异常表达会刺激其下游通路PI3K（phosphatidylinositol3-kinase，磷脂酰肌醇-3激酶）/Akt（蛋白激酶B，proteinkinaseB,PKB）/mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶点）的异常表达，从而导致肿瘤的发生和发展。白杨素是一种天然的EGFR抑制剂、PI3K/AKT信号通路阻断剂，其抗肿瘤作用受到研究者的青睐，但其溶解性差、生物利用度低等缺点影响了其抗癌活性。通过对白杨素进行结构修饰，改变其脂水分配系数、提高其生物利用度，进而开发出高效、低毒、具有靶向性的高效抗癌药物引起了科学家们的广泛关注。本论文在文献调研的基础上，对白杨素的7-位修饰合成了系列白杨素-氨基酸衍生物，并对其进行生物活性研究，筛选出活性较好的化合物；同时利用Sybyl2.0软件进行构效关系研究，通过CoMFA法、CoMSIA法建立3D-QSAR模型，对该类化合物进行活性预测。得到化合物抑制MGC-803细胞活性的构效关系图，为开发具有潜在活性的先导化合物提供依据。具体研究内容如下：第一章简单介绍肿瘤的发生、发展与细胞生长过程中信号转导通路异常有关，信号转导通路受多种蛋白酶（如EGFR、PI3K等）的调控，其表达异常是导致信号转导通路异常的关键所在。同时，简单综述了以这些蛋白酶为靶点的抗癌药物的研究情况，并且阐述了本论文的研究依据与研究内容。第二章本论文设计了白杨素-氨基酸衍生物的合成路线，并制定了其构效关系的研究方案。根据药物拼结原理，以天然产物白杨素为母体，运用威廉姆逊（Williamson）醚合成、水解、缩合等药物合成反应，在白杨素7-OH引入毒性小、生物相容性好的氨基酸基团，成功合成了36个白杨素氨基酸衍生物，并利用测定化合熔点、TLC法等测定其纯度，通过1H-NMR、13C-NMR、HR-MS对目标分子的结构进行了确证。第三章以MGC-803（人胃癌细胞）、Hela（人宫颈癌细胞）、MCF-7（人乳腺癌细胞）、A549（非小细胞肺癌细胞）、HepG-2（人肝癌细胞）等为研究对象，通过MTT法、CTG法筛选化合物体外抗癌性，同时考察其对正常细胞HUVECs（人脐静脉内皮细胞）的毒性。利用FCM检测化合物对细胞凋亡及细胞周期的影响，WesternBlot法、ELISA法研究化合物诱导癌细胞凋亡的机制。Surflex-dock分子对接技术研究化合物与靶点蛋白的作用模式。第四章在上述研究基础之上，结合本课题组前期研究成果，分析了125个白杨素-烃基酸（酯）衍生物、白杨素-氨基酸（甲酯）衍生物抑制不同癌细胞（MGC-803、HepG-2、MCF-7、A549、Hela）的活性数据。运用CoMFA法、CoMSIA法进行计算，分别采用单一场和组合场的方式建立了多个CoMFA法、CoMSIA模型，采用PLS分析法对模型拟合能力及预测能力进行评价，研究结果发现，化合物对MGC-803活性数据的研究得到了较理想的3D-QSAR模型，其模型统计学指标（Fisher检验值F大于100，标准偏差s趋近0，相关系数r趋近1，交叉验证相关系数q2大于0.5）表明，模型拟合能力好，且具有很好的预测能力，对所有化合物进行活性预测，其预测值与实验值相近。通过模型的立体场、静电场、疏水场、氢键受（供）体场三维等势图分析，初步阐明了化合物对MGC-803抑制活性的3D-QSAR构效关系。研究表明，化合物对MGC-803活性数据的研究得到了较理想的3D-QSAR模型。通过其CoMFA模型和CoMSIA模型及活性预测结果分析，明确了白杨素烷烃链的延长、氨基酸体积的增加会使衍生物的IC50值变小，但烷烃链上支链的增加会导致衍生物的IC50值变大；同时烷烃链、氨基酸周围疏水性取代基的存在有利于提高化合物抗肿瘤活性，得到化合物抑制MGC-803细胞活性的构效关系图。通过对白杨素活性骨架结构的合理修饰，有望开发出具有抗MGC-803细胞活性的先导化合物。收起

关键词 : 白杨素氨基酸衍生物合成工艺抗癌活性构效关系

2. 基于BODIPY的新型扩环卟啉的设计、合成与性能研究

[学位论文] 饶玉滔湖南师范大学 2020年博士导师: 宋建新共199页

摘要 : 卟啉类化合物由于其在核磁共振成像技术(MRI)，染料敏化太阳能电池(DSSC)，有机半导体，光动力疗法(PDT)，非线性光学材料，离子识别，芳香性模型等领域的潜在应用价值而受到广泛关注。扩环卟啉作为卟啉类化合物的重要成员，因其灵活的构象，丰富的金... 展开卟啉类化合物由于其在核磁共振成像技术(MRI)，染料敏化太阳能电池(DSSC)，有机半导体，光动力疗法(PDT)，非线性光学材料，离子识别，芳香性模型等领域的潜在应用价值而受到广泛关注。扩环卟啉作为卟啉类化合物的重要成员，因其灵活的构象，丰富的金属配位化学，多变的电子状态以及独特的化学反应活性等性质被广泛研究。在本文中，作者以α,α′-二溴代BODIPY为起始原料合成了三种不同类型的扩环卟啉(neo-confusedsmaragdyrin,orangarin和氮杂扩环卟啉)，这些大环化合物相关的性质被详细探究，主要的研究内容如下所示： 1.α,α′-二溴代BODIPY分别与两种不同类型的N-confused三吡咯烷经芳香亲核取代反应生成neo-confused[22]smaragdyrin-BF2和双重neo-confused[22]smaragdyrin-BF2配合物。这些配合物前所未有的反应活性被探索发现，同时得到一系列新颖的neo-confusedsmaragdyrins衍生物。其中，neo-confused[22]smaragdyrin和双重neo-confused[22]smaragdyrin分别与甲磺酸发生双质子化反应的行为被发现。X射线单晶衍射显示neo-confused[22]smaragdyrin和双重neo-confused[22]smaragdyrin双阳离子物种的错位吡咯单元都包含一个sp3杂化的亚甲基片段。相对于[22]smaragdyrin-BF2的各项性质,neo-confused[22]smaragdyrins-BF2表现出减弱的芳香性，更窄的HOMO-LUMO轨道能级差和红移的吸收光谱。 2.我们发展一种全新的方法，以α,α′-二溴代BODIPY和吡咯基二吡咯烯为原料，经SNAr亲核取代反应合成meso-芳基取代的[20]orangarin-BF2和[20]orangarin。[20]orangarin与[Rh(CO)2Cl]2顺利进行金属化反应生成金属配合物[20]orangarin-Rh(CO)2。X射线单晶衍射表明[20]orangarin-BF2和[20]orangarin呈近乎平面的结构。[20]Orangarin及其衍生物在800至1600nm范围内展示出明显的近红外吸收。核磁共振和密度泛函理论计算表明[20]Orangarin类化合物具有反芳香性。 3.α,α′-二溴代BODIPY与氨水经SNAr亲核取代反应合成了α-氨基-α′-溴代-BODIPY这一关键中体。α-氨基-α′-溴代-BODIPY发生Buchwald-Hartwig偶联反应关环合成了azaoctaphyrin-(BF2)4，azadecaphyrin-(BF2)5和azadodecaphyrin-(BF2)6三种氮杂扩环卟啉。Azaoctaphyrin-(BF2)4与碳酸钾在空气中反应得到[38]azaoctaphyrin-(BF2)4K。这些氮杂扩环卟啉的光学和电化学等性质得到探究。X射线单晶衍射表明[38]azaoctaphyrin-(BF2)4K呈马鞍形构型，K+离子由于与BF2单元存在非共价键相互作用，而被束缚在大环中心。相比于氮杂卟啉，[38]Azaoctaphyrin-(BF2)4K的吸收光谱表现出红移的Soret带和Q带，反映出其芳香性本质。收起

关键词 : 扩环卟啉氟硼二吡咯烯芳香亲核取代反应 Buchwald-Hartwig偶联反应电化学性能

3. 中位二芳基取代的BF2-Smaragdyrin及其阵列的合成与性能研究

[学位论文] 文铃博湖南师范大学 2021年硕士导师: 宋建新共144页

摘要 : 全氮Smaragdyrin作为扩环卟啉中的一员，早于1966年就被Woodward教授发现并提出，但是随后半个多世纪里，科学家们仍无法给出其合适的合成路线，普遍认为该物质不稳定，在空气中会分解。但自本课题组报道了以缺电子性的BODIPY-2Br和富电子性的三吡咯甲... 展开全氮Smaragdyrin作为扩环卟啉中的一员，早于1966年就被Woodward教授发现并提出，但是随后半个多世纪里，科学家们仍无法给出其合适的合成路线，普遍认为该物质不稳定，在空气中会分解。但自本课题组报道了以缺电子性的BODIPY-2Br和富电子性的三吡咯甲烷为原料，基于双重SNAr反应合成了在空气中稳定的中位三芳基取代的全氮BF2-Smaragdyrin，由此正式拉开了全氮Smaragdyrin的研究序幕。本论文拟合成中位二芳基取代的BF2-Smaragdyrin及其衍生物、中位桥连的BF2-Smaragdyrin阵列。本文的主要研究工作如下： (1)经查阅文献，合成出了多种中位取代基不同的二吡咯甲烷和中位取代基为2,4,6-三甲基苯基的三吡咯甲烷。以中位无取代基的二吡咯甲烷为原料合成出了无取代基的BODIPY，并深入研究其α位双卤代物的合成，同时也对该BODIPY的卤代衍生物进行了制备。 (2)以不同类型的α位卤代BODIPY和三吡咯甲烷为原料，通过双重SNAr反应制备出了中位二芳基取代的BF2-Smaragdyrin及其衍生物、中位桥连的BF2-Smaragdyrin阵列，利用核磁共振氢谱、碳谱、高分辨率质谱对它们的结构予以了表征，部分化合物的结构经X射线单晶衍射分析进行了确认。测试了以上BF2-Smaragdyrins在甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈中的紫外-可见-近红外吸收光谱以及荧光发射光谱，同时也完成了重要化合物的电化学研究与理论计算分析，研究表明二聚体与单体化合物的性质同中有异，二聚体有着更低的HOMO-LUMO能级差以及新颖独特的光物理性能。 (3)基于Vilsmeier-Haack反应将Ni金属化的卟啉制备为了卟啉甲醛，随后经卤代、氟硼化反应合成出了卟啉-BODIPY卤代物杂化体，再通过双重SNAr反应关环后将其制备成了meso位卟啉基团修饰的中位二芳基取代的BF2-Smaragdyrin杂化体，以FeCl3作为氧化剂对该杂化体进行氧化稠合，最终以高产率得到其氧化稠合产物。通过紫外-可见-近红外吸收光谱对这些化合物进行了光物理性能的测定，研究表明氧化稠合产物在近红外区有较强的光吸收，它们在近红外吸收染料领域中具有潜在的应用价值。收起

关键词 : 全氮扩环卟啉化学合成中位三芳基取代电化学性能光物理性能

4. 基于车载视频的行车碰撞风险预测研究

[学位论文] 苏万亮南京邮电大学 2021年硕士导师: 宋建新共126页

摘要 : 随着车辆的普及以及行车记录仪的广泛使用，基于车载视频的行车碰撞风险预测具有重要的研究意义，是汽车辅助驾驶行业的重要研究目标。本文从计算机视觉的角度出发，利用视频中感兴趣目标的运动轨迹、目标之间的空间位置关系以及目标运动的时序特征等... 展开随着车辆的普及以及行车记录仪的广泛使用，基于车载视频的行车碰撞风险预测具有重要的研究意义，是汽车辅助驾驶行业的重要研究目标。本文从计算机视觉的角度出发，利用视频中感兴趣目标的运动轨迹、目标之间的空间位置关系以及目标运动的时序特征等信息，提出了两种基于车载视频的行车碰撞风险预测方法。论文的研究工作分为三个部分：（1）提出了一种基于车载视频的行车场景多目标联合检测与追踪方法。首先针对多目标检测任务，将视频帧分为关键帧和非关键帧；再建立一个基于光流场的目标检测网络，该网络根据视频帧的清晰度和运动位移大小判断当前帧是否作为关键帧，并根据当前帧类型采用不同的方式提取视频帧的特征；基于特征图用区域候选网络（RPN）生成目标候选框，用Light-HeadRCNN网络对候选框进行分类和回归得到目标包围框。然后针对多目标追踪任务，建立了一个联合单目标追踪和数据关联的多目标追踪网络，通过训练时的交互使得单目标追踪网络和数据关联网络学到互补的信息，在网络的一次前向传播过程中得到所有待追踪目标的追踪包围框。接着将多目标检测网络与多目标追踪网络整合到一个统一的深度学习网络模型中，通过多任务学习的方式对网络模型进行联合训练，优化联合损失函数。最后使用训练好的多目标联合检测与追踪网络模型，完成车载视频场景中多目标的联合检测与追踪。实验结果表明，该方法实现了视频中多目标的实时检测与追踪，而且通过联合训练检测分支和追踪分支，检测准确率达到了89.4%，多目标追踪准确率达到了82.3%。（2）提出了一种基于目标轨迹预测的行车碰撞预测方法。方法首先根据编码-解码框架对过去帧中的目标包围框序列和目标光流序列进行编码得到一个融合矢量，结合本车运动信息对上述融合矢量解码，输出目标在未来帧的预测包围框序列；基于视频帧最优消失点，将预测出的目标包围框进行坐标系转换，根据包围框之间是否产生交集来预测未来时刻预测目标之间是否会发生碰撞；在本车前进方向的视频帧底部划设一个区域，根据预测出的目标包围框中心坐标是否落入该区域来预测未来时刻本车是否与前进方向上的其他目标发生碰撞。实验结果表明，方法在两种碰撞情况发生之前能有效的预测，其中本车前进方向上目标与本车碰撞的预测准确率为82%。（3）提出了一种基于图结构的行车碰撞空间风险预测方法。方法首先将视频帧中检测出的目标用图结构表示；再利用图卷积神经网络提取图结构的关系特征；然后根据循环神经网络对连续视频帧的图结构进行时序建模，得到不同时刻视频帧的图结构的时间关系特征；最后将该时间关系特征变换维度，通过softmax层得到刻预测出的行车碰撞风险概率值，并与设定的阈值比较，判断是否有行车碰撞风险。实验在当前时结果表明，该方法在视频帧率为20FPS下，平均能够提前3.88s预测出行车碰撞风险，预测准确率为74.4%。收起

关键词 : 行车碰撞风险预测车载视频目标轨迹

5. 基于咔唑的卟啉类似物的设计,合成与性能研究

[学位论文] 李飞龙湖南师范大学 2021年硕士导师: 宋建新共124页

摘要 : 卟啉由于其优异的电子结构和氧化还原性质而成为科学家们研究的热点之一。通过对卟啉结构的不同修饰来获得光物理性质具有明显差异的大环分子，以此提高化合物在功能材料方面的应用。而咔唑及其衍生物具有易修饰，化学稳定性高的特点，并在金属配位、... 展开卟啉由于其优异的电子结构和氧化还原性质而成为科学家们研究的热点之一。通过对卟啉结构的不同修饰来获得光物理性质具有明显差异的大环分子，以此提高化合物在功能材料方面的应用。而咔唑及其衍生物具有易修饰，化学稳定性高的特点，并在金属配位、阴离子识别、染料和医药等方面极具应用价值。因此，咔唑作为替代吡咯的特殊结构单元被应用于卟啉类化合物中而受到研究者的关注。据此设计合成咔唑代替吡咯单元的新型卟啉类似物（单环，双环和三环化合物），并对这些化合物的结构，光物理性能和金属配位性质等方面进行研究。将从以下三方面对本文内容进行简要的阐述：（1）基于咔唑的单环卟啉类似物：在文献的基础上，首先完善了咔唑与三吡咯单元组成的单环卟啉类似物的相关研究。双溴代咔唑中间体与α-硼化三吡咯烷，通过Suzuki-Miyaura反应，得到咔唑NH位于环外侧的单环化合物 5。X-射线单晶衍射表明该类分子中的咔唑单元因空间位阻而产生明显的扭曲，这改变了其与金属配位的方式，可以形成具有额外的氯离子作为配体而存在的钯（Ⅱ）的金属化物。另外，利用酸催化含吡咯基团的咔唑衍生物与芳香醛反应合成具有两种不同的“8”字型构象的含双咔唑的扩环卟啉类似物 6a 和 6b。分子内的 π?π 堆积作用是稳定两种构象的主要因素。两种构象在微量酸的作用下会转化为同一种构象如“天井”的单环化合物6c，酸?碱诱导或热诱导可以实现两种构象间的相互转化。（2）基于咔唑的双环卟啉类似物：设计合成含单咔唑，双咔唑的双环化合物8和9。两者分别由四溴代咔唑中间体或双溴代单环化合物与 α-硼化三吡咯烷经钯催化偶联反应的方法合成。8 和 9 可分别与Pd（Ⅱ），Cu（Ⅱ）离子形成相应的金属配位化合物 8Pd和 9Cu。两种金属配合物的紫外可见吸收光谱对比相应没有金属配位的，发现钯金属配合物的吸收范围红移至 900 nm，而铜金属配合物的吸收范围红移至1000 nm。（3）基于咔唑的三环卟啉类似物：双咔唑的三环卟啉类似物 11 由四溴代单环化合物于两分子的 α-硼化三吡咯烷经钯催化偶联反应的方法合成。分子两端引入的三吡咯单元，使得其无法在酸的作用下转化成另一种可能的异构体。此外，11 也可形成 Cu（Ⅱ）的配合物，其紫外可见吸收范围超过1000 nm。收起

关键词 : 卟啉类似物分子设计化学合成光物理性能金属配位性质

6. 偶氮苯桥连卟啉阵列的合成与性能研究

[学位论文] 黄伟明湖南师范大学 2015年硕士导师: 宋建新共119页

摘要 : 在过去20年，共轭卟啉阵列得到了广泛科学研究与应用，其表现出引人注目的电子、光学、电化学和磁力性能，从而它将在近红外染料、光电染料、非线性光学材料和纳米电子器件方面有很好的应用前途。本论文通过β位硼化卟啉、对溴偶氮苯、α硼化二吡咯烯... 展开

关键词 : 卟啉阵列偶氮苯桥连 &alpha 位硼化二吡咯交叉偶联化学合成

7. 基于卟啉与吡咯的功能分子的设计、合成与性能研究

[学位论文] 饶玉滔湖南师范大学 2015年硕士导师: 宋建新共118页

摘要 : 环状卟啉阵列由于其在人工捕光天线模型，光电器件，半导体，光伏器件和非线性光学材料领域具有潜在的应用价值而受到广泛关注。外金属化的卟啉可提供一个平台来研究卟啉环内金属与环外金属电子和空间效应。这一效应影响卟啉物理和化学特性，如磁性，... 展开环状卟啉阵列由于其在人工捕光天线模型，光电器件，半导体，光伏器件和非线性光学材料领域具有潜在的应用价值而受到广泛关注。外金属化的卟啉可提供一个平台来研究卟啉环内金属与环外金属电子和空间效应。这一效应影响卟啉物理和化学特性，如磁性，光物理性能以及其进行金属催化反应的活性。本论文通过Suzuki-Miyaura交叉偶联反应合成了β-to-β2，5-吡咯桥联卟啉环状二聚体，三聚体以及耳坠型卟啉化合物，并对其光物理性能进行了研究。本文主要工作分以下几点展开。 (1)查阅文献，通过Ir催化C-H键活化高选择性、高产率合成了β-硼化卟啉和α-硼化吡咯类化合物。随后，在THF/H2O中使用CuBr2或在甲苯/DMF溶剂中使用CuBr/NBS处理β-硼化卟啉可以得到β-溴代卟啉。 (2)利用β-溴代卟啉和α-硼化吡咯通过Suzuki-Miyuara交叉偶联反应合成了β-to-β2，5-吡咯桥联卟啉环状二聚体，三聚体以及非环状吡咯桥联卟啉。通过核磁共振氢谱，质谱对它们的结构进行了表征，测定了其中两个化合物的单晶结构。通过紫外可见吸收光谱，荧光发射光谱测定了它们的光物理性能;用循环伏安法研究了它们的电化学性能。较之于非环状卟啉，环状卟啉阵列Soret带与Q带变宽，荧光量子产率明显下降，HOMO-LUMO能级差减小。研究结果证明环状吡咯桥联卟啉阵列内部卟啉之间存在更着强大的电子相互作用。 (3)利用β-溴代卟啉和硼化三吡咯烷通过Suzuki-Miyuara交叉偶联反应合成了β-to-β三吡咯烯桥联卟啉类似物。使用醋酸钯，醋酸铜和醋酸镍处理可以顺利依次得到其Pd(Ⅱ)，Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的配合物。通过核磁共振氢谱进行对它们的结构了表征，测定了其中一个化合物的单晶结构，通过紫外可见吸收光谱对它们的光物理性能进行了检测。检测结果发现耳坠型卟啉金属衍生物在近红外区域出现多组吸收峰，这一特性对在近红外区域的光学器件的研究具有潜在应用价值。收起

关键词 : Suzuki-Miyaura交叉偶联卟啉阵列金属化卟啉硼化吡咯化合物有机化学合成光物理性能

8. 基于深度学习的场景结构化描述方法研究

[学位论文] 傅宁南京邮电大学 2020年硕士导师: 宋建新共117页

摘要 : 场景结构化描述技术是在人工智能以及大数据的背景下衍生出的一项重要技术，基于深度学习的场景结构化描述具有重要的应用研究价值。该技术是为了将视频场景中的关键信息自动化地以标签的形式结构化描述出来，使计算机能够理解视频内容并存储有意义的... 展开场景结构化描述技术是在人工智能以及大数据的背景下衍生出的一项重要技术，基于深度学习的场景结构化描述具有重要的应用研究价值。该技术是为了将视频场景中的关键信息自动化地以标签的形式结构化描述出来，使计算机能够理解视频内容并存储有意义的信息。目前，人们对于场景结构化描述的研究主要停留在自然语言处理的层面，通过视频的机器翻译来实现人与计算机之间的信息交互。但是由于视频的无结构化性，视频内容信息的复杂性，视频场景的不确定性等问题，要想实现场景结构化描述技术并非易事。本文从计算机视觉的角度出发，以视频场景、场景中结构化描述的对象、描述对象之间的属性关系为三个切入点，构建了结合场景分类、目标检测与识别、对象空间关系这三个方面组成的场景结构化描述方法，用以实现将视频中的无结构化信息以场景结构化描述技术表现出来。论文的具体研究工作分为三个部分： (1)提出了一种基于迁移学习和显著性区域提取的场景分类算法。首先建立用于场景分类的深度卷积神经网络模型，使用已经利用大型场景图片数据集训练过的网络模型进行参数迁移；将从视频中帧截取到的不同种类场景图片整合成新的小样本数据集，对用来训练的数据集进行图片预处理，采用滑动窗口来进行显著性区域提取；最后训练模型，最小化自定义的softmax分类器的损失函数，实现场景分类。实验结果表明，该算法可以有效应对训练样本不足导致的训练过拟合问题，并且对于场景构成因素较为单一、干扰因素少的环境取得不错了分类准确率；同时，在干扰情况较多的场景时，将分类准确率提高了约7%。 (2)提出了一种基于轻量级网络的交通场景目标检测与识别算法。在实现场景分类的基础上，以交通场景作为主要的研究场景，并且为满足场景结构化描述需要，提出了多目标检测、实时性、轻量级网络的要求。首先，以YOLOv3算法网络模型为基础，通过替换主干网络、调整多尺度融合网络、设计新的损失函数，完成了YOLOv3-MobileNetV2的轻量级网络模型的搭建；其次，确定交通场景中的描述对象，采集相关图片并做好标注工作，训练YOLOv3-MobileNetV2网络模型，最小化损失函数，完成交通场景中目标的检测与识别。实验表明，该算法对交通场景中的描述对象可以针对性地识别；其次，在完成了轻量级网络模型的要求基础上，实现了多目标实时性检测与识别。 (3)提出了一种基于对象空间关系的交通场景结构化描述方法。在场景分类和描述对象确定的基础上，通过研究描述对象之间的空间位置关系来完成交通场景结构化描述。首先，训练全卷积网络对视频图像中的对象作深度估计，提取出深度图，并利用深度图进行三维点云的转换，结合通过YOLOv3-MobileNetV2算法检测出来对象区域相结合并优化，得到目标的三维定位；其次，通过空间坐标系与像素坐标系的转换，利用对象之间空间位置关系来进行场景结构化描述。在对空间位置关系的研究中，引入了逻辑描述的方法，以逻辑语言建立交通场景中的描述对象之间的空间位置关系，以空间位置关系来实现场景结构化描述。实验表明，以深度信息与YOLOv3-MobileNetV2算法检测出的二维目标位置相结合的策略，可以定位出目标在三维空间的位置，对描述对象之间的空间位置定位提供了极大的便利。与此同时，可以通过描述对象之间的空间位置关系来对交通场景进行结构化描述。收起

关键词 : 场景结构化描述计算机视觉场景分类对象空间关系

9. 苯、芘掺杂的碳杂卟啉类似物的合成与性能研究

[学位论文] 刘乐湖南师范大学 2020年硕士导师: 宋建新共116页

摘要 : 碳杂卟啉作为一类重要的卟啉类似物，因其独特的反应活性和与多种金属配位的能力受到了广泛关注。化学家们通过引入不同的碳芳环取代卟啉中的吡咯单元可得到一系列的碳杂卟啉及其类似物。这些碳杂卟啉拥有重要的生物活性，独特的催化性能，并在生物化... 展开碳杂卟啉作为一类重要的卟啉类似物，因其独特的反应活性和与多种金属配位的能力受到了广泛关注。化学家们通过引入不同的碳芳环取代卟啉中的吡咯单元可得到一系列的碳杂卟啉及其类似物。这些碳杂卟啉拥有重要的生物活性，独特的催化性能，并在生物化学，材料化学和超分子化学等领域得到了广泛的研究和应用。之前文献报道的碳杂卟啉及其类似物都是通过修饰碳芳环后与三吡咯烷发生缩合反应得到结构同卟啉结构相似的大环分子，而通过减少卟啉中位亚甲基数量，合成环更小的碳芳环掺杂的卟啉类似物少有报道，且合成颇具挑战。本论文主要以α-硼化三吡咯烷与1,3-二溴苯、2,4-二溴苯甲醚、1,3-二溴-7-(叔丁基)芘和1,3,6,8-四溴芘作为原料，通过经典的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应分别合成了苯和芘掺杂的碳杂卟啉，并得到了一系列金属衍生物。本论文主要内容为以下几个方面： (1)在参考文献基础上，合成了α-硼化三吡咯烷、1,3-二溴-7-(叔丁基)芘和1,3,6,8-四溴芘等原料。 (2)以α-硼化三吡咯烷与1,3-二溴苯或2,4-二溴苯甲醚为起始原料，通过Suzuki-Miyaura交叉偶联反应成功合成了苯掺杂的碳杂卟啉，再对其金属化处理的到苯替卟啉的金属衍生物。通过对苯环含甲氧基的苯替卟啉去甲氧基化，暂未实现苯替卟啉由非芳香性的到反芳香性的转化。这一系列苯替卟啉通过核磁共振氢谱(1H NMR)，高分辨质谱(HR-MS)及X-射线单晶衍射进行了表征，通过紫外-可见吸收光谱对它们的光物理性能进行了检测。研究发现由于三吡咯单元的共轭双键减少，新型的苯替卟啉与常规的苯替卟啉相比发生了一定的蓝移。新型的苯替卟啉在形成金属配合物之后发生一定的红移也说明了金属与苯替卟啉之间存在较强的电子相互作用。运用循环伏安法与差分脉冲伏安法对苯替卟啉以及其金属衍生物的电化学性能进行了研究。电化学研究表明了这类新型的苯替卟啉在氧化条件下有着不稳定性，且金属化后HOMO-LUMO能级差降低也验证了其紫外光谱的变化情况。 (3)利用α-硼化三吡咯烷与1,3-二溴-7-(叔丁基)芘和1,3,6,8-四溴芘，经过Suzuki-Miyaura交叉偶联反应分别生成了芘替卟啉和双芘替卟啉，再对其金属化处理的到芘替卟啉的金属衍生物。这些芘替卟啉经核磁共振氢谱(1H NMR)，高分辨质谱(HR-MS)及X-射线单晶衍射进行了表征。X-射线单晶衍射结果显示，新型的芘替卟啉拥有独特的“船式”构像，并在质子化后转化为“椅式”构像。之后通过紫外-可见吸收光谱对它们的光物理性能进行了检测。研究发现新型的芘替卟啉与新型的苯替卟啉相比，富电子的芘的引入使得芘替卟啉的紫外光谱发生了较大的红移。芘替卟啉形成金属配合物之发生一定的红移也说明了金属与芘替卟啉之间存在较强的电子相互作用。运用循环伏安法与差分脉冲伏安法对芘替卟啉以及其金属衍生物的电化学性能进行了研究。电化学研究表明了这类新型的芘替卟啉在氧化条件下的不稳定性，金属化后HOMO-LUMO能级差降低也验证了其紫外光谱的变化情况。收起

关键词 : 碳杂卟啉金属配位 Suzuki-Miyaura交叉偶联光物理性能

10. 卟啉与氮杂卟啉稠合阵列的合成与性质研究

[学位论文] 王丽娜湖南师范大学 2021年硕士导师: 宋建新共113页

摘要 : 卟啉稠合阵列在有机导电材料、近红外染料和非线性光学材料等领域具有潜在的应用价值。与卟啉单体相比，氮杂卟啉的 Q 带具有较大的摩尔吸光系数，将氮杂卟啉与卟啉稠合有望构筑具有较强近红外或红外吸收性能的大 π 共轭分子。本论文设计和合成了系列... 展开

关键词 : 卟啉-氮杂卟啉稠合阵列化学合成光谱性质电化学性能