受自然界启发的糖基化策略制备了水溶性多羟基硫烷基化铁茂衍生物，这些衍生物可用于pH中性的水系氧化还原流电池

《Journal of the American Chemical Society》：Nature-Inspired Glycosylation Strategy Enabled Hydrosoluble Polyhydric Thioalkylated Ferrocene Derivatives for pH-Neutral Aqueous Redox Flow Batteries

提高有机分子在水电解池中的溶解度和稳定性是关键，本研究通过糖基硫代葡萄糖功能化策略合成高水溶性铁氰化物衍生物，经分子动力学模拟和光谱分析验证其优异稳定性和循环性能，为可持续水电解池提供新方案。

　　

有机分子被视为水基氧化还原液流电池（ARFBs）中有前景的替代品，旨在减少对矿产资源的依赖。提高有机物质的溶解度和稳定性至关重要，这需要策略性地优化官能团结构和分子结构。然而，目前针对天然水溶性基团的溶解化策略相对较少。糖类（即碳水化合物）在自然界中普遍存在，是不可或缺的营养物质，具有出色的亲水性，为分子功能化提供了可持续的途径。在此，我们提出了一种硫葡萄糖功能化策略，通过简便的硫醚化反应在温和条件下合成高溶解度的铁烯衍生物。在大量高极性羟基团的作用下，合成的糖基化硫烷基化铁烯衍生物（Fc-(Thio-Glc)₂）表现出优异的水溶性（在1.0 M KCl溶液中溶解度为1.3 M）和良好的电化学性能。分子动力学模拟显示了氢键网络对分子构型和溶剂化行为的影响。体外光谱分析证实了Fc(Thio-Glc)₂具有高可逆性和长期使用稳定性。因此，使用0.5 M Fc(Thio-Glc)₂作为正极材料的pH中性ARFBs在每个循环中的容量保持率为99.995%，每天为99.82%。这项研究突显了受生物启发的分子工程策略在推动安全、稳定和可持续的ARFBs向大规模储能应用发展的巨大潜力。