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  • 利用氟稳定的超疏水铜(δ+)提高二氧化碳还原过程中C2+产物的法拉第效率

    氧化物衍生的(OD)Cu催化剂因其在生成C2+产物方面的有效性而受到认可,但它们往往会恢复到金属状态,从而导致选择性降低,这是因为它们失去了正的氧化态。在这里,我们报道了一种将氟(F)引入Cu2O纳米球的新方法,该方法使用了氢氟酸(HF)。虽然传统上使用卤素酸来蚀刻金属并创建腔体以实现限制效应,但这项工作更进一步,将F离子插入到晶格中。在所有卤素中,F提供了最佳的晶格稳定性,因此被选用于催化剂测试。研究发现,F的引入稳定了Cu(δ+)的氧化态,在250 mA cm–2的电流密度下,C2+产物的法拉第效率(FE)达到了91.9 ± 2.03%,其中主要是乙烯(67%)。高场一维和二维19F魔角旋

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 在电化学二氧化碳还原过程中进行的阳离子竞争实验:作为研究薄膜修饰铜微环境的探针

    碱金属电解质阳离子会影响电化学CO2还原(CO2R)过程中的产物活性和选择性;然而,其具体作用机制尚未完全明了。通过使用LiHCO3和CsHCO3在裸露电极和有机薄膜修饰的Cu电极上进行阳离子竞争实验,我们分离出了阳离子依赖的电场效应和非电场效应及其对CO2R性能的影响。衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)实验表明,有机添加剂薄膜并不会改变电化学界面处的阳离子积累情况。相反,通过时间分辨的ATR-SEIRAS实验,我们发现这些添加剂薄膜改变了CO2和CO(CO2R的中间产物)在界面处的传输和浓度。这降低了实现CO2R反应所需的[Cs+]浓度,同时并未改变反应本身的动力学特性。

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 建立场流竞争模型以解析非单调的Li+界面动态过程,从而稳定高压阴极-电解质界面

    解析界面溶剂化结构的演变是实现高性能锂离子电池的关键所在。尽管体相电解质的溶剂化化学性质已得到广泛研究,但界面物种在电场和浓度场作用下的动态行为及其在正极-电解质界面(CEI)形成中的作用仍不清楚。在此,我们利用原位电化学光谱技术揭示了界面Li+种群的多阶段非单调演变过程,该过程表现出“富集-耗尽-再富集”的趋势。我们提出了一个场流竞争调控模型:界面电场促使Li+从界面迁移出去,而脱锂作用导致的Li+流入则补充了界面浓度。这一机制框架将界面溶剂化状态与操作参数(场强、电流密度、溶剂极性)联系起来,并通过一个受相位控制的溶剂化过程最终决定了CEI的组成。基于这些发现,我们开发了一种基于电位调节的

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 磷酸盐通过促进金属-载体界面处的质子/电子转移,增强了催化加氢脱氧反应的效率

    含氧化合物的催化加氢和脱氧在合成过程中起着至关重要的作用。尽管已经开发出了多种加氢脱氧(HDO)反应方法,但许多反应仍然依赖于化学计量的还原剂,这会导致不希望出现的副产物并降低原子利用率。氢气(H2)作为一种环保的替代品应运而生,但在温和条件下其高效利用仍然具有挑战性。在这项研究中,通过对Pt/TiO2进行简单的磷酸盐修饰,其磺氧化物加氢脱氧活性提高了约250倍。由于Ti–PO4–Pt界面的存在,Pt/Ti(HPO4)2催化剂的表现优于原始的Pt/TiO2,其产率提高了约280倍,远超其他均相和非均相催化剂。通过原子尺度的研究,阐明了配位不饱和的Ti3+位点、界面磷酸盐以及铂元素的关键作用,突

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 利用同源酰亚胺键构建聚合物-共价有机框架电解质,以实现高效的离子传输

    下一代锂(Li)金属电池安全运行的一个关键挑战在于开发固态电解质的关键技术。本文设计并开发了一种含有同类酰亚胺键的聚合物共价有机框架(COF)电解质,用于实现安全稳定的固态锂金属电池。这种含有酰亚胺键的COF具有有序的通道结构,可作为锂离子(Li+)的选择性通道和导电桥梁,从而在保持结构稳定性的同时促进离子的高效传输。此外,富含酰亚胺键的氟化聚酰亚胺(FPI)聚合物增强了材料的机械强度、柔韧性和与锂金属电极的界面相容性,有效抑制了枝晶生长并提高了电池的长期循环稳定性。由于COF与聚合物之间的协同作用,这种聚合物-COF电解质具有3.3 × 10–4 S cm–1的离子导电率、0.82的迁移数以

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • CO2/H2O吸附顺序对金属-有机框架混合气体吸附能力的不预见影响

    金属有机框架(MOFs)已被广泛用于二氧化碳(CO2)的捕获研究,而水共吸附对这些过程的影响尤为重要,因为二氧化碳的捕获通常发生在潮湿的气流中。为了研究CO2/H2O的共吸附现象,研究人员在MOF-808-TFA(TFA = 三氟乙酸)上测量了CO2和H2O的二元吸附等温线。当水先在MOF-808-TFA上被吸附,然后再测量CO2的吸附等温线时,CO2的吸附量确实有所减少,这与预期一致。然而,当先吸附CO2再测量H2O的吸附等温线时,却未观察到显著的H2O吸附能力。即使只预先吸附了微量的CO2,H2O的吸附能力也几乎完全丧失。研究结果表明,由于MOF的动态行为和缺陷位点的存在,可能会出现非传统

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 从球形到锥形:三价金属离子纳米簇中锥形区域的结构不稳定性与酸性

    我们通过计算证明,含有单个三价金属离子(Fe3+、Lu3+或La3+)的亚纳米水簇可能会表现出由电荷引起的结构不稳定。这些簇在其势能景观中动态演变,呈现出三角形、细长的两点形、单点形以及更接近球形的结构,通常具有明显的圆锥形表面突起。这种不稳定性的表现与含有大离子的介观和微观液滴中的情况不同,在后者中会形成稳定的“星状”结构,其特征是圆锥形突起的数量随液滴大小而变化。我们发现,围绕金属离子的H2O分子的方向不仅受到三价离子电场的影响,还受到局部圆锥形突起的影响。为了进一步研究圆锥形突起中的局部酸度,我们使用从头算分子动力学模拟了一个由三个H3O+离子组成的水簇模型系统。在簇的圆锥区域内,质子能

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 铱催化的、具有区域选择性和立体选择性的初级胺中一级和二级C(sp3)–H键的硅基化反应

    在α位以外的C–H键上对胺进行官能化可以生成有价值的双官能产物,但使用容易获得的胺衍生物进行此类转化的研究仍然不够充分。我们报道了一种铱催化的、具有区域选择性和立体选择性的硅基化反应:该反应能够对伯胺衍生物中的伯和仲C(sp3)–H键进行硅基化处理,经过氧化后生成硅吡咯烷和1,2-氨基醇。通过在烷基胺上使用磺酰胺作为保护基团,可以使生成的磺酰胺与卤代甲基硅烷发生烷基化反应,随后对C(sp3)–H键进行广泛的硅基化。这一反应还能以高区域选择性和立体选择性同时官能化伯和仲C(sp3)–H键。使用新型手性氮基配体的铱配合物进行反应时,还能实现高对映选择性。

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 具有可控角度的宏观均匀二维莫尔超晶格

    通过精确堆叠范德华(vdW)层制备的莫尔超晶格,在探索强关联性和拓扑现象方面具有巨大潜力。然而,这些应用一直受到传统制备方法的限制:即使用 Scotch 胶带剥离单层材料并进行堆叠,但这种方法存在效率低、重复性差、扭转角度不均匀、界面污染以及微米级尺寸等问题。在这里,我们提出了一种有效的策略,能够制备出高度一致的多维且具有扭转特性的双层 vdW 莫尔结构,该技术具有高生产率、接近100%的产率、纯净的界面、精确可控的扭转角度以及宏观尺度(可达数厘米),同时还具备优异的热稳定性。我们展示了该方法在多种 vdW 材料上的适用性,包括过渡金属硫族化合物、石墨烯和 hBN。这些莫尔结构的大尺寸和高质量

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 一种结晶态的单体二硼二茂铁

    偶氮化合物(R─N═N─R′)是一类含有氮的分子的基础类别。与许多偶氮衍生物在实验室条件下的稳定性不同,单体二硼二氮化合物(R2BN═NBR2)长期以来一直难以被分离出来,人们认为它们只以聚合物形式或短暂中间体的形式存在。在此,我们报道了一种可分离的单体二硼二氮化合物Mes2BN═NBMes2(其中Mes表示间甲基)的合成、表征及其反应性。该化合物具有近乎线性的B═N═N═B核心结构。路易斯碱性底物,包括N-杂环卡宾(NHC)、醌类和芴类,能够诱导N2从Mes2BN═NBMes2中脱离,生成Mes2B•自由基,这些自由基可以被NHC捕获或转化为有机硼衍生物。相比之下,氨和乙胺通过B,N键的协同

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 金属电子效应介导了空间位阻和配位数对钯(II) C–X还原消除反应的影响

    还原消除是许多过渡金属催化反应中的关键成键步骤,这些反应与药品、材料和精细化学品的合成密切相关。金属电子结构、辅助配体的空间效应以及金属配合物的配位数已被确定为影响还原消除速率的主要因素,但它们之间的相对重要性尚未得到量化。通过使用动力学、电化学、密度泛函理论(DFT)计算以及因果推断工具研究一类新的钯环化合物,我们重新审视了传统的模型,并发现配位数对反应速率的直接影响可能性较低。为了解决这一矛盾,我们提出了一种基于机理考虑的更新理解,该理解结合了我们的研究结果、传统观点以及文献中的其他观察结果。利用中介分析计算的路径系数可以量化电子结构、空间效应和配位数对反应速率的影响。总体而言,我们发现电

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 通过溶剂控制的Rh催化羧酰胺化反应,从β,γ-不饱和羧酸中区域选择性获取α-和β-氨基酸

    20:1),无需进行传统的保护基团修饰。值得注意的是,该方法能够实现N-阿卡格列汀的两步简洁合成,并快速制备多种肽模拟物,显示出其在加速药物和生物活性探针开发方面的潜力。密度泛函理论(DFT)计算揭示了HFIP和THF两种条件下速率决定步骤的能量障碍,从而解释了溶剂对选择性的调控机制。

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 通过在Au(111)表面工程化卟啉π-自由基来构建Kondo链

    对分子自由基自旋的量子操控为研究多体系统中的新兴现象提供了重要平台。在本研究中,我们结合了表面限制合成技术与扫描隧道显微镜(STM)的尖端诱导脱氢作用,实现了在Au(111)表面对基于卟啉的准一维Kondo链(包含1至7个单元)进行原子级精确调控。高分辨率的STM测量结果与低能量的有效模型共同表明,每个卟啉单元中的π-自由基形成了被传导电子屏蔽的Kondo单态。相邻的单态通过量子态重叠所支持的电子隧穿实现了直接相干耦合。关键的是,有效模型中的手性对称性决定了零模分布——这种分布仅存在于奇数长度的链中,而在偶数长度的链中不存在——从而在有限长度链的STM谱中产生了明显的奇偶量子效应。此外,并联卟

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 开壳层[Fe3H]−团簇的氢化物转移反应性

    本文报道了高自旋铁氢化物簇 [K(C222)][(tbsL)Fe3(μ3–H)] 的合成及其反应性。直接进行氢转移反应时,该簇被还原为阴离子簇 [(tbsL)Fe3]−;而使用苯基硅烷和烷氧基化簇(例如 [(tbsL)Fe3(μ3–OMe)]−) 进行的复分解反应则得到了目标产物 [K(C222)][(tbsL)Fe3(μ3–H)]。该氢化物簇通过溶液(如核磁共振、循环伏安法)和固态技术(如57Fe 莫斯堡效应、X 射线晶体学)进行了验证。研究表明,这种阴离子氢化物簇能够与不饱和小分子底物(如醛、异腈、炔烃)发生反应,生成相应的协同还原产物。此外,该阴离子氢化物簇还被证明可以作为醛类底物氢硅化

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 通过镍金属光氧化还原催化实现的脱氧C(sp3)–N(sp3)交叉偶联

    金属光氧化还原催化已成为从天然官能团生成高能自由基的强大平台。该方法将自由基反应性与过渡金属催化结合,实现了可控的键形成。然而,由于叔胺在光氧化还原条件下的氧化还原敏感性以及C(sp3)–N(sp3)还原消除反应的固有难度,叔胺的合成仍然是一个重大挑战。在此,我们描述了一种通过醇与N-羟胺酯之间的脱氧C–N交叉偶联来生成叔胺的方法。在优化条件下,叔胺产物的氧化反应被动力学抑制,而一种空间要求较高的辅助配体则促进了还原消除反应。该方法具有广泛的底物适用范围,能够处理多种官能团、杂环化合物和药物衍生物。

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 自组装银硫醇的超晶格:由混合N-烷基链诱导形成的独特亚层

    在混合金属-硫醇盐晶体AgSCnH2n1和AgSCmH2m1(其中n、m的取值范围为6–18,且n < m,n和m均为偶数)中发现了一种新型的超晶格。这种超晶格由结晶态的硫醇盐层与具有特殊性质的链末端区域交替组成。衍射图案表明,这些超晶格堆叠结构具有高度周期性且排列整齐。核磁共振测量结果显示,这两个交替层中的碳原子所处的化学环境不同。链末端区域呈现出一种新的物质状态:在有序结构的同时,其热性质类似于无定形物质,且不存在链熔化现象。根据X射线衍射和量热分析结果估算,该区域的厚度与−CnH2n1和−CmH2m1配体之间的链长差异相匹配,这可能意味着链末端区域由来自相邻硫醇盐层的多余烷基链构成。与单

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 一种化学机制路径为细胞中 argpyrimidine 的生成指明了方向

    APY(Argpyrimidine)是一种由甲基glyoxal(MGO)衍生而来的高级糖化终产物(AGEs),它在多种疾病中被发现具有潜在的病理相关性。然而,由于APY的形成过程不依赖于酶催化,因此在确定其在蛋白质和细胞内的分布以及形成机制方面一直面临巨大挑战。本研究通过使用肽模型系统和质谱分析,深入探讨了APY的化学形成机制,并揭示了其与细胞内磷酸化事件之间的潜在联系。这些发现不仅为APY的形成提供了新的理解,还可能为开发新的化学或荧光工具以预测、检测和研究活细胞中的糖化事件提供重要的基础。APY在蛋白质中主要形成于精氨酸残基上,其形成过程涉及多个复杂的化学步骤。此前,人们提出了几种可能的形

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 一种催化非核糖体肽链延伸的连接酶对氨基酰-tRNA的特异性

    肽氨基酸转移核糖核酸连接酶(PEARLs)是一类能够通过使用氨基酸连接的核糖核酸(aa-tRNA)形成酰胺键的酶,它们通过延长肽链的主链来参与肽和蛋白质的合成。在本研究中,我们探讨了PEARL BhaBCAla的底物特异性,该酶天然使用Ala-tRNAAla。为了更全面地解析这一酶的底物范围,我们利用了一种名为flexizyme的核酶,这种核酶能够将多种活化的氨基酸连接到目标tRNA上。通过生成一系列带有不同氨基酸和tRNA的aa-tRNA变体,我们进一步揭示了BhaBCAla对底物的识别机制。酰胺键的形成是合成肽和蛋白质类药物的重要步骤。传统的合成方法包括固相或液相肽合成,以及通过核糖体翻译

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 通过异构选择性硫鎓重排合成空间受阻的羰基化合物

    在有机化学领域,构建碳-碳键一直是合成化学的核心挑战之一。尽管金属催化的交叉偶联反应已经取得了显著的成功,能够高效地生成多种C–C键,但在合成某些空间位阻较大的α-芳基化羰基化合物时,仍然面临诸多困难。为了克服这一限制,研究人员提出了一种新颖的策略,即通过一种独特的**ipso**-重排反应,利用硫𬭩中间体的电子重分布来实现目标产物的构建。这种策略不仅为合成复杂结构的α-芳基化羰基化合物提供了新的途径,而且在反应过程中能够有效规避传统金属催化的局限性,展现出更强的耐受性。α-芳基化羰基化合物因其在生物活性中的重要性,长期以来一直是合成化学研究的重点。这些化合物通常包含芳香基团与羰基相连,并且

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-10-24

  • 使用口服氨甲环酸成功处理霰粒肿切除术后延迟发生的出血

    摘要简而言之 一名59岁的男性患者出现双侧霰粒肿,保守治疗无效。切除后,组织病理学检查确认了诊断。术后7天,他的左上眼睑出现自发性无痛性出血。随访检查发现有一个小的化脓性肉芽肿,进行了切除,但出血仍持续。进一步的血液学检查未见异常。给予短期口服氨甲环酸治疗后,出血在24小时内完全停止。霰粒肿切除后出现延迟出血的情况较为罕见,相关病例报道较少,本案例展示了使用口服氨甲环酸进行成功非侵入性治疗的案例。虽然氨甲环酸在大型手术中广泛应用,但在小型眼科手术中的使用仍属于超说明书使用。该病例表明其在某些眼科情况下作为止血剂的潜力,需要进一步研究

    来源:Ophthalmic Plastic & Reconstructive Surgery

    时间:2025-10-24


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