• 利用EQ-P框架对专为科学教育课程编写的普通化学教科书中的章节末尾问题进行分析：与布鲁姆分类法的综合研究

  本研究有两个主要目标：1）利用“基本问题-视角”（Essential Questions-Perspectives，简称EQ-P）框架，分析土耳其科学教育课程所使用的一般化学教科书中的章节末尾评估问题中化学推理的分布和表现；2）结合EQ-P框架和布鲁姆分类法（Bloom taxonomy）来分析化学问题。这两种方法的结合使得能够同时分析EQ-P框架中的基本学科问题及其视角，以及布鲁姆分类法中的认知过程和知识维度。这种结合在揭示EQ-P框架要素与布鲁姆分类法之间的关系方面具有显著的优势和便利性。研究发现，在一般化学教科书的章节末尾问题中，与解释和预测（Explanation and Predic

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• HIV-1包膜糖蛋白与膜相互作用区域的结构异质性

  HIV-1包膜糖蛋白（Env）三聚体（gp120/gp41）3构成了关键的包膜刺突结构，同时也是中和抗体的作用靶点。gp41糖蛋白负责介导病毒膜与宿主细胞膜的融合。gp41的膜相互作用域包括：高度保守的膜近端外部区域（MPER），其中包含广谱中和抗体的结合位点；跨膜结构域（TMD），它将Env固定在膜上并促进三聚体的形成；以及胞质尾部（CT）结构域，该结构域在Env向HIV-1组装部位的运输过程中起着重要作用。先前的实验研究已经详细描述了gp41 C末端结构域的特性，但这些研究报道了MPER和TMD的不同构象状态。在本研究中，我们利用全原子分子动力学模拟技术，探讨了gp41在HIV-1模拟膜双

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 对杂配三角棱柱的立体控制：从自组织排序到通过笼体变换实现的可编程自旋态调制

  通过“整合自排序”（integrative self-sorting）方法构建结构明确的杂聚体组装体，在金属-有机笼（Metal–Organic Cage, MOC）化学领域一直是一个持续存在的挑战。在此研究中，我们利用骨架的空间限制和精确的边缘长度互补性，实现了具有通用化学式 [M6LA2L′3]12+（其中 M = Zn2+, Fe2+；L′ = LB, LC, LD）的杂聚体三角棱柱形笼体的定量合成。具有 C3 对称性的三苯胺配体（LA）在空间上引导三个互补的矩形配体呈水平排列，这种排列在热力学上不利于形成竞争性的同聚体结构。嵌入的三配位 sp2 锰中心使得基于 Zn2+ 的笼体（1a-

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 振动相干性与光诱导超快化学反应之间的相互作用

  在超快光诱导的化学反应中，分子内的振动可以作为时间分辨泵浦-探测光谱中反应动力学过程的敏感探针。振动相干性最初是通过宽带脉冲激发产生的。随后的超快化学反应可能会增强、抑制甚至产生新的相干核波包，这是由于产物中核参数的突然变化——即量子猝灭效应。通过使用数值精确的量子动力学方法，我们发现量子猝灭效应对超快激发态质子和电子转移反应中观察到的最终振动相干性有显著影响。我们发现，多维量子动力学为之前的实验观察提供了微观层面的解释，例如相干振动谱（CVS）峰强度的选择性抑制或放大、相位移动以及振动拍动的阻尼振荡等现象。量子猝灭理论为解释瞬态光谱特征提供了一个新的框架，从而可以从多维振动空间中获取关于反应

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 化学安全研究生课程：回顾性分析与经验教训

  一、研究生化学安全培训的必要性及现状分析 近年来，学术界对研究生化学安全教育的关注显著提升。美国化学会（ACS）专业培训委员会（CPT）提出的研究生安全能力框架指出，约17%的博士生在入学前未接受过系统化RAMP（风险识别、风险评估、风险减轻和应急准备）模型培训，仅有13%掌握基础灭火器操作技能。这种知识断层直接导致实验室事故率居高不下，例如北卡罗来纳大学2012年的调查发现，约22%的本科生曾因操作不当导致化学灼伤或吸入有毒气体。更值得关注的是，尽管60%的受伤学生选择向导师或助教报告，但仅有不到10%的院校建立了研究生专属安全课程体系。 二、课程设计与实施创新 基于对国内外高校课程设

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 小分子稳定剂对P53 Y220C变体别构调控的机制学研究

  p53 Y220C突变是一个常见的热点变异，它会导致蛋白质结构局部展开并引发远距离的功能紊乱，从而削弱其作为肿瘤抑制因子的作用。尽管针对这一突变的小分子稳定剂显示出一定的治疗潜力，但其背后的别构调控机制仍不明确。在这项研究中，我们探讨了两种结构几乎相同但活性相差超过60倍的p53 Y220C稳定剂，以此来剖析它们疗效差异的结构基础。通过微秒级别的分子动力学模拟和残基相互作用网络分析，我们发现活性更强的化合物不仅能与突变引起的空腔结合，还能通过重新连接被突变破坏的关键别构通讯通路，恢复蛋白质的长距离协同作用以及与DNA的结合能力。我们的研究揭示了一种多层次的别构修复机制，包括动态口袋的参与、疏水

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-25

• KRAS突变如何损害内在的GTP水解作用：实验与计算研究

  致癌性KRAS突变会阻碍GTP的水解过程，增加活性GTP结合态的KRAS蛋白数量，从而导致癌细胞在无需生长因子的情况下持续增殖和存活。尽管小分子抑制剂在KRASG12C癌症的治疗中取得了显著成效，但许多这类抑制剂更倾向于与处于非活性状态（与GDP结合）的突变型KRAS结合，而后者由于GTP水解速率较慢而难以被有效利用。深入理解KRAS突变如何影响GTP的水解机制对于开发更有效的小分子治疗药物至关重要。在本研究中，我们采用了实验和计算方法来探究最重要的致癌突变对GTP水解过程的具体影响。结果发现，Q61H、G12V和G12R突变分别使GTP的水解能力降低了约7倍、9倍和20倍以上，而G12A、G

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-25

• 发现一种能够结合铜离子的碳水化合物结合模块，该模块可调控水解性多糖单加氧酶的活性

  ### 研究背景与核心发现 解偶糖氧化酶（Lytic Polysaccharide Monooxygenases, LPMOs）是一类依赖铜离子的酶，广泛分布于真菌、细菌、植物和昆虫中，主要参与纤维素、几丁质等难降解多糖的生物降解。尽管LPMOs在生物质转化和工业催化中具有重要应用价值，但其铜离子的氧化还原活性调控机制长期存在争议。铜离子既是催化核心，也可能引发氧化应激反应，导致酶失活和活性铜的泄漏。研究团队通过结构生物学、基因工程和动力学分析，揭示了LPMO-CBM2模块通过铜结合与催化域的协同作用，实现氧化还原活性的精准调控。#### 关键实验与发现 1. **CBM2模块的铜结合特性

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 设计生化视觉素养评估：来自课堂测试和学生访谈的见解

  生物化学学生必须掌握的一项关键技能是解读分子图像，这些图像涵盖了从大分子结构到构成它们的基本化学成分的各个方面。这种分析需要具备生物分子视觉素养，但这一技能往往没有得到系统的教学，教师也难以对其进行有效的评估。在这项研究中，我们分析了学生对旨在考察生物分子视觉素养的评估题目的回答情况。通过对传统测试理论下的评估数据进行统计分析发现，经过专家评审等迭代验证过程的题目在课堂测试中表现良好。然而，仅依靠课堂测试来评估多项选择题和多选题存在局限性。因此，我们采用了半结构化的学生访谈来探讨他们在解决分子可视化问题时的方法。对访谈记录的定性分析揭示了学生在解答图像相关问题时常用的几种策略，包括利用图像中的

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 关于本科化学教育中科学实践的更广阔视野

  化学教育革新视角下的科学实践扩展路径探析（引言部分）当代化学教育体系正面临从传统知识传授向创新实践模式转型的关键阶段。基于《K-12科学教育框架》提出的三维学习模式（核心概念、科学实践、跨学科概念），学术界已积累大量实证研究数据证实其有效性。但研究显示，现行本科化学教育仍存在显著局限性：约73%的课堂采用单向讲授模式，学生主动建构知识的机会不足35%；实验课程中标准化操作流程占比高达82%，导致学生创新思维发展受阻。这种矛盾现状催生了"科学实践扩展"理念的创新探索。（理论基础架构）该理论体系融合了批判教育学、资源视角和多元文化理论三大支柱。首先，批判教育学代表人物弗莱雷提出"对话式教育"理论，

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 揭示块化学与数据科学的交叉领域：K最近邻分析与K均值聚类的入门介绍

  近年来，化学教育领域正积极探索如何将前沿技术融入基础课程。本研究团队开发了以模块化化学合成（Blocc Chemistry）为核心的人工智能化学交叉实验室，旨在通过实践项目帮助学生理解机器学习算法在化学发现中的应用。该实验室作为系列课程的首个模块，成功实现了将AI/ML技术引入本科一年级化学通识课程的教学创新。实验室设计遵循"功能导向"的教学理念，通过合成具有不同颜色特征的PTPTP有机激光材料，构建真实化学数据集。学生不仅学习K最近邻算法（KNN）和K-Medoids聚类等基础AI技术，更在合成过程中直观感受模块化合成的优势——仅改变中间连接模块即可获得不同功能的化合物，这种"双C"（Car

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 我让ChatGPT帮我做了研究：欢迎人工智能加入化学教育研究团队

  近年来，生成式人工智能（如ChatGPT）在学术研究中的应用引发广泛讨论。本文聚焦于AI工具在化学教育研究中的具体实践，通过实证研究探讨其应用潜力与局限，为学术界提供可操作的伦理框架和工具使用建议。### 一、研究背景与核心问题化学教育领域正经历数字化转型，AI工具的应用引发双重关注：一方面，其能提升教学效率与科研生产力；另一方面，学术诚信、数据解读偏差等风险问题亟待解决。研究团队通过对比人工分析与ChatGPT的分析结果，系统评估了AI在定性研究中的适用性，重点关注以下核心议题：1. AI工具能否独立完成编码、可靠性检验等基础研究工作？2. 生成式AI在数据挖掘与模式识别中的优势如何？3.

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 全融合的肼嵌入纳米石墨烯，具有近红外手性光学发射特性

  将肼嵌入到石墨烯网络中（其中两个石墨氮原子通过N–N键直接连接），赋予了该网络独特的氧化还原活性和反芳香特性，然而构建这种完全融合的结构在合成上一直是一个挑战。在这里，我们报道了首次通过脱氢环化策略合成的完全融合的肼嵌入纳米石墨烯（1）。单晶X射线衍射显示，肼基团嵌入在一个直径为1.4纳米的融合多环碳框架中，该框架呈螺旋鞍形。这种π-扩展的结构在近红外（NIR）区域具有吸收（830纳米）和发射（879纳米，ΦF = 6.5%）特性，并且伴随着多步氧化还原过程，这些过程伴随着氧化诱导的平面化以及从反芳香到芳香性质的转变。手性分析进一步揭示了超过850纳米的圆偏振发光现象，这是首次在螺旋纳米石墨烯

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 通过手性双环咪唑催化的膦二氯化物不对称拆分，实现含有C–P键的多种P(V)化合物的非对称合成

  含有一个或两个C–P键的手性磷(V)化合物在药物化学和催化领域具有重要的应用价值。尽管已有几种成熟的方法可以立体选择性地合成这些磷手性化合物，但通过催化作用在磷原子上实现直接的对映体控制仍然具有挑战性。本文介绍了一种高效的方法，利用一种易于获取的双功能手性双环咪唑来催化膦二氯化物的不对称拆分，从而合成这类手性磷(V)化合物。路易斯碱催化和氢键催化的协同作用赋予了该方法高反应性和立体选择性。该一锅法过程结合了催化拆分和对映特异性的SN2取代反应，能够以优异的产率和对映选择性制备出大量手性磷(V)化合物。这一方法为结构多样的含磷手性基团的合成提供了一个通用平台，这些基团对于高价值生物活性分子的构建

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 在酸性甘氨酸缓冲液中，一氧化氮与铁(III)卟啉配位生成的N2

  这项研究揭示了一种在酸性水溶液中将一氧化氮（NO）高效转化为分子氮（N₂）的新方法，其核心在于利用铁（III）卟啉与环糊精（CD）纳米腔体形成的超分子复合物。通过这种独特的结构设计，研究人员成功地在室温下实现了NO的直接转化，这一过程不仅具有理论意义，还可能在环境和工业领域带来应用价值。铁（III）卟啉是自然界中常见的金属配合物，通常存在于血红蛋白等含铁蛋白中。在这些蛋白质中，铁（III）与卟啉环结合，并通过与配体的相互作用形成特定的氧化态。然而，在酸性条件下，铁（III）卟啉容易发生还原性硝基化反应，导致其与NO结合后迅速转化为铁（II）状态，这在一定程度上限制了其在NO转化中的应用。为了解

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 末端炔烃的对映选择性三官能团化

  烯烃的立体选择性合成一直是有机化学的核心目标之一。合成方法的重大进展使得单取代和双取代烯烃能够从多种容易获得的前体物质中制备出来。然而，高度取代烯烃中的空间位阻增加了这些方法的局限性，因此高效且选择性地合成高度取代烯烃仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们展示了使用有机硼烷和烯丙基碳酸酯作为偶联剂，通过钯催化剂实现末端炔烃的三官能团化。这种转化能够以优异的区域选择性和立体选择性生成四取代烯烃。此外，烯丙基片段的区域差异性、立体选择性和对映选择性引入，为获得多种复杂的1,4-二烯产物提供了途径。我们提供了证据表明，钯催化剂控制着四取代烯烃的形成以及烯丙基取代的选择性。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 二维Janus体系中非线性光学的激子工程

  非线性光学（NLO）响应对于激光器、传感技术和量子技术至关重要。在二维系统中，多体激子效应可以显著改变NLO响应，从而产生新的激子介导的NLO现象。然而，我们对这些效应在真实材料中的理解仍然有限，尤其是在通过激子可控地调控NLO响应方面。在这里，我们报告了在实验合成的、基态稳定的Janus单层材料RhSeCl中观察到的强激子二次谐波生成（SHG）现象。通过结合密度泛函理论和多体微扰理论，我们发现其巨大的SHG效应不仅源于内在的对称性破缺，还关键地依赖于激子辅助的双共振机制。在双层结构中，不同的堆叠配置能够实现巨大的SHG调制，并伴随着从层内激子到层间激子的主导贡献的转变。垂直电场通过精确控制层

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 配体调控下的化学选择性在锰催化的苯甲醇与磷酰亚胺偶联反应中的应用：一项理论研究

  C–C和C═C键的选择性形成在药物合成和材料科学中具有基础性重要性。本文通过密度泛函理论（DFT）和DLPNO–CCSD(T)计算，研究了锰（Mn）催化的苯甲醇（BnOH）与磷叶立德（phosphorus ylide）偶联反应中的配体控制化学选择性，以生成C–C或C═C产物。对于NPN支持的催化剂1A（[Mn(CO)2(N(C2H4PiPr2)2]），BnOH在Mn–N协同作用下发生脱氢反应（ΔG≠ = 25.5 kcal/mol），生成苯甲醛和Mn氢化物中间体4A。苯甲醛随后与叶立德发生Wittig烯化反应生成E-烯烃，该烯烃被4A选择性氢化（ΔG≠ = 29.5 kcal/mol），最终得

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-11-25

• 肽面具的重新设计实现了条件活性迷你蛋白结合剂的快速生成

  在蛋白质治疗领域，靶向特异性是决定疗法安全性和有效性的核心要素。近年来，研究者们尝试通过可逆性失活策略增强蛋白药物的靶向能力，即设计能够被疾病微环境特有酶或外部刺激（如光）激活的蛋白变体。这种策略既能降低全身毒性，又能实现精准的空间和时间控制，对克服传统蛋白药物的局限性具有重要价值。本文作者团队提出了一套全新的可逆性蛋白抑制技术体系，通过计算设计手段快速构建了能够特异性阻断靶点结合的短肽掩码，并验证了该技术在不同靶标上的普适性。该研究的技术路线具有创新性特征。首先，研究团队针对小蛋白（miniproteins）的独特优势进行了系统开发。这类蛋白通常具有以下显著特性：分子量小（可低至7 kDa）

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 基于氮杂官能团的铟基金属-有机框架作为高性能有机碘化物吸附剂

  为了处理核燃料再处理过程中产生的废气，由于高效亲和位点的严重缺乏，设计并制备具有高效有机碘捕获性能的材料仍然面临巨大挑战。在此研究中，我们选择了一种基于铟的金属有机框架材料SHF-61作为前体，并通过苯胺与SHF-61的氨基之间的重氮偶联反应成功制备出了含有偶氮键的功能化材料Post-SHF-61。这一过程显著增强了SHF-61中有机成分的共轭结构和电子密度。静态有机碘吸附实验表明，在相同条件下，75°C时Post-SHF-61对CH3I和C2H5I的吸附能力分别为1545 mg/g和848 mg/g，而SHF-61SHF-61和Post-SHF-613I和C2H5I的吸附机制以及这些材料中可

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-11-25

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