• 基于可转移和透明能量分解的机器学习模型，用于精确计算反应能量

  在化学计算领域，随着机器学习技术的迅速发展，其在提升量子化学计算的准确性、效率和可迁移性方面展现出巨大潜力。特别是在密度泛函理论（DFT）的计算中，虽然DFT方法在计算成本上具有显著优势，但其基于近似交换-关联泛函和基组不完整性的系统误差，限制了其在预测化学反应能等关键属性上的可靠性。为了解决这一问题，科学家们提出了一种可迁移、可解释且模块化的机器学习框架，该框架通过引入物理上有意义的能量分解描述符，来增强DFT反应能的预测精度。### 机器学习在化学计算中的应用机器学习方法的引入，为传统计算化学方法带来了革命性的变化。例如，通过结合DFT计算与机器学习模型，研究人员能够构建一种新的“Δ-ML

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-10-30

• 在不饱和脂质的过氧化过程中，分子内的氢原子转移促进了羟基自由基的形成

  脂质过氧化（自氧化）是研究最为深入的自由基链反应之一，它驱动了一种细胞死亡机制——铁死亡（ferroptosis），这种机制与神经退行性疾病以及中风或器官移植后缺血组织再灌注所导致的损伤密切相关。在最近一项关于吩嗪类化合物（目前已发现的最有效的铁死亡抑制剂）的结构-反应性-活性关系的研究中，我们发现尽管电子贫乏的衍生物对脂质过氧基的自由基的亲和力较低，但它们能够捕获更多的脂质过氧基自由基。本文报告了我们的研究结果，以阐明这些令人惊讶的现象背后的原因。机制研究和计算分析揭示了脂质过氧化过程中一个此前未被描述的反应：多不饱和脂肪酸（PUFA）衍生的过氧基自由基可以发生分子内的氢原子转移（HAT）/

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 具有单向融合环带的二维半导体共价有机框架

  将长程共轭融合环结构整合到高性能导电共价有机框架（COFs）中至关重要，但这一过程仍然充满挑战。在这项研究中，我们通过金属离子介导的金属四氮杂[14]轮烯（MTAA）环的形成，从非融合环前体制备了四种含有单一维度融合环结构的二维（2D）COFs。所得到的COFs呈现出独特的矩形二维结构，由相互连接的平行线性共轭融合环带组成。这种结构使得其光学带隙小于1电子伏特（eV），内在导电性高达10–3 S cm–1，载流子迁移率也显著，达到10–1 cm2 V–1 s–1。此外，2D平面内丰富的金属配位位点表明这些材料在高性能电催化剂方面具有巨大潜力。CoTAA-COF-1在碱性条件下表现出0.84伏特

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 捕获与光激发钯催化相关的混合钯(I)自由基对

  理解和控制钯配位化合物中的一电子化学过程，可以揭示常规钯化学无法实现的反应性。一个新兴的研究领域是利用光化学方法激发Pd0催化剂来活化烷基卤化物——这类底物通常难以通过热方法进行活化。而由宽咬角二膦（如Xantphos）支持的钯化合物在这一领域具有显著优势。研究表明，由这类配体支持的单核PdI卤化物可能是Pd0物种光激发过程中形成的关键中间体；然而，迄今为止尚未有单独的单核PdI卤化物被分离出来的实例。在本研究中，我们发现含有tBu取代基的Xantphos配体（tBuXantphos）能够将中性的三配位PdI氯化物和溴化物以晶体固体的形式分离出来，并对其进行全面的光谱表征。此外，相应的Pd0配

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 从共轭二烯到对映体富集的缺环二烯：1,3-二烯和炔烃的共催化不对称交叉氢二聚反应

  过渡金属催化的不对称碳-碳键形成反应是构建立体中心的一种现代且高效的方法。然而，在没有任何导向基团的情况下实现过渡金属催化的不对称碳-碳偶联仍然极具挑战性。本文报道了一种前所未有的钴催化剂催化的1,3-二烯与炔烃的不对称交叉氢二聚反应，该反应能够在温和条件下生成对映体富集的产物，这是首次实现不饱和烃类化合物的钴催化剂催化不对称交叉氢二聚反应的实例。该反应的特点在于无需使用任何预功能化的起始材料即可从共轭二烯合成手性产物。值得注意的是，即使1,4位取代基差异很小，这类手性产物也易于合成（而通常这类化合物较难获得）。此外，该反应能够适用于多种具有不同取代结构的1,3-二烯，以及具有不同电子性质和空

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 在含有联吡唑-联吡啶配体的钌配合物催化的氨氧化反应中，分离出一种钌吡唑-氨基中间体

  金属氮化物/亚胺/酰胺（M≡N/M=NH/M–NH2）物种通常被认为是催化氨氧化（AO）过程中N–N键形成的活性中间体。本文报道了使用含有吡唑环上烷基的四齿联吡唑-联吡啶配体的钌复合物（[Ru(H2t-BuL)(pic)2]2+（1，其中H2t-BuL = 6,6′-bis(5-(tert-butyl)-1H-pyrazol-3-yl)-2,2′-bipyridine）和[Ru(H2MeL)(pic)2]2+（2，其中H2MeL = 6,6′-bis(5-methyl-1H-pyrazol-3-yl)-2,2′-bipyridine））进行电化学和化学氨氧化反应生成N2的过程。在过量NH3存在

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 利用pH控制的合成策略研究结晶水对普鲁士蓝电化学性能的影响（该策略适用于钠离子电池）

  普鲁士蓝（PB）是一种有前景的钠离子电池正极材料，但其高水分含量常常会损害其结构和电化学性能。本研究提出了一种基于pH值控制的合成策略，有效降低了水分含量，从15.67%（PB-6.8）降至9.18%（PB-8.2）。我们探讨了水分含量对电化学行为的影响，并利用溶解度积常数解释了其背后的机制。实验结果表明，较高的pH值有助于降低水分含量并增加钠含量，使电池在100 mA g–1电流下的比容量达到146.68 mAh g–1，其中低自旋态的铁（Fe）贡献了总容量的45.1%（PB-8.2）。然而，PB-8.2在过度脱水后会发生结构崩塌和缺陷，导致反应动力学减缓，循环稳定性降低——在500 mA

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• NCCL阴离子（L = N2、CO、CS）的几何结构存在显著差异：π共轭作用与空间排斥力之间的平衡

  在化学中，分子的几何构型通常由电子分布、原子间相互作用以及空间效应等多种因素共同决定。本研究聚焦于NCCL⁻（L = N₂、CO和CS）这类阴离子的结构差异，探讨其几何构型（如弯曲或线性）的成因。通过对NCCNN⁻、NCCCO⁻和NCCCS⁻三种阴离子的理论计算与实验观察，我们发现它们的几何构型存在显著区别：NCCNN⁻倾向于弯曲结构，而NCCCO⁻和NCCCS⁻则更倾向于线性结构。这种差异主要源于分子中π电子的共轭效应与立体排斥之间的平衡。电子共轭是一种量子力学现象，指的是电子在分子结构中不是局限于单个化学键或原子，而是扩展至整个分子体系。这种电子的扩展有助于分子的稳定，影响其电子导电性、光

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• 异戊二烯的活性聚合及极性官能共聚物的合成：采用含有咪唑烷-2-亚胺和膦配体的稳定钴配合物作为催化剂

  通过共聚反应利用多种单体微结构来制备聚二烯一直是聚合物合成催化领域的一项长期研究课题，同时对于高性能过渡金属催化剂的需求依然存在。本文成功合成了一系列结构明确的钴配合物（Co1–Co5），这些配合物含有强电子给体的咪唑烷-2-亚胺和膦配体，并通过单晶X射线衍射技术对其结构进行了表征。在少量Et2AlCl共催化剂的存在下，这些钴配合物对异戊二烯聚合具有极高的活性和热稳定性，能够生成超高分子量的聚异戊二烯（Mn高达约120万克/摩尔），其分子链中主要包含顺式1,4/3,4结构单元，且聚分散指数（PDI）在1.01–1.55之间，表现出典型的“活性聚合”特性。最重要的是，Co1–Co5配合物能够在不

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• 用于LED的稳定红光发射混合卤化物CsPb(Br/I)3钙钛矿量子点

  红光发射的混合卤化物CsPb(Br/I)3钙钛矿量子点（PeQDs）由于具有优异的光学可调性和高色彩纯度，在发光二极管（LEDs）领域展现了巨大潜力。然而，表面缺陷和环境敏感性会导致非辐射复合现象，从而降低光致发光量子产率（PLQY）并影响稳定性，限制了其实际应用。本文采用溴三甲硅烷（TMSBr）作为后处理钝化剂来解决这些问题。TMSBr通过抑制非辐射复合，将PLQY从26.6%显著提升至98.1%。其疏水性和庞大的TMS基团增强了PeQDs的环境稳定性，使其更能抵抗空气、紫外线辐射和热应力。密度泛函理论计算表明，Br–离子能有效钝化碘化物空位，而TMS基团则与未配位的I–离子结合，进一步提升

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• 对二维II型配体-钙钛矿异质结构中可调自旋弛豫机制的深入理解

  近年来，二维（2D）金属卤化物钙钛矿因其在自旋电子学和量子应用领域的巨大潜力而受到广泛关注。这类材料具有结构可调性、易于制备以及卓越的光电性能，使其成为研究自旋动力学的理想平台。然而，其自旋弛豫过程往往非常迅速，通常限制在亚皮秒时间尺度内，这主要归因于自旋轨道耦合（SOC）、电子-空穴交换相互作用以及声子介导散射等因素共同作用所导致的自旋去极化现象。为了克服这一限制，研究者们探索了多种材料设计策略，其中，通过引入类型II的配体-钙钛矿异质结构成为一种有前景的方法。这些异质结构通过减少电子-空穴波函数重叠和激子结合能，有效抑制了自旋弛豫，从而显著延长了自旋寿命。在本文中，研究团队展示了通过类型I

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 通过位点选择性硫酰胺取代实现β-肽的可编程螺旋度与大环对称性

  在分子生物学和材料科学领域，精确控制肽的二级结构一直是一个重要的挑战。传统肽结构的形成依赖于氢键网络的稳定性和序列的排列方式，而这些因素往往受到外界环境和侧链结构的显著影响。近年来，科学家们发现通过改变肽主链中的化学基团，可以更有效地调控其构象行为，从而获得新的结构形式。其中，硫代酰胺（thioamides）作为一种简化的酰胺等排体（amide isosteres），因其在主链中取代了传统的羰基氧（carbonyl oxygen），表现出独特的氢键供体和受体特性，成为研究者关注的焦点。硫代酰胺的引入不仅改变了肽的氢键行为，还显著影响了其整体的构象偏好。相比于传统的酰胺基团，硫代酰胺的原子半径更

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 掺锰的低维卤化镉材料用于基于激发状态的多色发光

  低维金属卤化物（LDMHs）作为钙钛矿衍生的发光材料，在固态照明和显示领域展现出巨大潜力。然而，严重的热淬灭效应和水分不稳定性仍然是亟待解决的难题。在本研究中，我们提出了一种简便的锰掺杂策略，用于改进基于镉的LDMH材料，以实现高稳定性的水稳定性和热稳定性发光特性。通过少量Mn2+的掺杂，一维[C10H9ClN]CdCl3:xMn（其中x的取值范围为0.06%–5.06%）展现了高效的红色发光，其光致发光量子产率（PLQY）超过34%。得益于Mn2+引入的双重发光机制，这些掺杂后的卤化物能够实现从绿色到白色再到红色的可调色发光。此外，并行的有机阳离子与坚固的无机框架之间的π···π堆叠相互作用

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• 用于快速响应和耐用型湿度触发非接触式传感器的大面积CsAg2I3微线阵列

  呼吸监测和水果蜡质检测在个人健康评估、疾病诊断以及预防致命病毒传播方面具有巨大潜力。钙钛矿材料因能够促进水分子在表面的分解而受到广泛关注，并被广泛应用于湿度响应型电子设备中。然而，其固有的晶体缺陷严重影响了钙钛矿的结构稳定性和电荷传输效率，从而降低了设备的性能。为克服这些限制，我们采用了模板限制生长技术制备了CsAg2I3钙钛矿微线，显著提升了其晶体稳定性及电荷传输性能。这种技术制成的传感器具有极高的稳定性与抗湿性，响应时间为6.62秒，恢复时间为4.26秒，湿度检测限为5%。值得注意的是，该传感器在70%的相对湿度环境下可稳定工作超过60天。它能够实现对手指汗液和水果表面湿度的非接触式检测，

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-30

• 不对称Schiff碱配体及其有机酚-铝化合物的固液相平衡特性与热力学分析

  在本研究中，采用静态分析方法测定了九种化合物的溶解度：C1和C2在三种溶剂中的溶解度，C3在四种溶剂中的溶解度，以及C4–C7在四种纯溶剂中的溶解度。实验温度范围为268.15至328.15 K（p-二甲苯中的测量在288.15至328.15 K温度区间进行，而其他系统的实验温度范围保持在268.15至308.15 K之间）。实验结果表明，在选定的温度下，所有化合物的溶解度均有所提高。溶解度数据通过七个热力学模型进行拟合：Yaws模型、多项式模型、van’t Hoff模型、λh模型、Wilson模型、NRTL模型和UNIQUAC模型。拟合结果表现出优异的准确性，平均绝对相对偏差（ARD）低于5

  来源：Journal of Chemical & Engineering Data

  时间：2025-10-30

• 水与2-甲基吡啶的三元混合物在含疏水性咪唑鎓基离子液体的液-液平衡行为

  为了从水溶液中提取2-甲基吡啶，选择了三种基于咪唑鎓的疏水性离子液体（ILs）作为萃取剂：1-辛基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐（[Omim][BF4]）、1-辛基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐（[Omim][PF6）和1-辛基-3-甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰）亚胺（[Omim][NTf2）。在298.15 K的温度和101.3 kPa的压力下，对水、2-甲基吡啶和这些疏水性离子液体的三元混合物进行了液-液平衡（LLE）研究。利用测得的LLE数据计算了分配系数和选择性，以评估这些离子液体的分离性能。结果表明，[Omim][NTf2]的萃取效率最高，其次是[Omim][PF6

  来源：Journal of Chemical & Engineering Data

  时间：2025-10-30

• 用于安培级氨合成和高功率密度硝酸锌电池的人工受阻路易斯对

  基于铜的电催化剂在电化学硝酸盐还原反应（NO3RR）中表现出优异的还原动力学性能，并能抑制竞争性的氢气生成反应，这使得NO3RR成为传统哈伯-博施工艺生产氨（NH3）的替代方案。然而，NH3生产中的NO3RR反应涉及九个质子和八个电子的转移过程，其性能受到产质子能力有限的制约。在这项研究中，研究人员将“受挫的路易斯对”（FLPs）引入基于铜的催化剂中，制备了掺镧的Cu2O。其中，由Cu–O–La–Ov（v表示空位）结构中的路易斯酸性位点Ov和路易斯碱性位点O形成的FLPs成为了活性位点。这些活性位点促进了H2O的分解，为NO3RR的氢化反应提供了充足的质子。La9–CuOx催化剂在-0.4 V

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 基于镧系金属-钛纳米簇偏振传播的晶体表面光谱调制器

  三价镧系元素（Ln3+）中的光极化方向和强度取决于各个跃迁偶极矩（TDMs）的方向排列，这使得实现高度可控的偏振传播变得非常困难，因为这种控制受到原子级堆积对称性和配位结构的显著影响。在这里，我们制备了有机单层保护的钛合金镧系纳米簇晶体（即Eu8Ti10 NCs），其中Eu3+离子的TDMs在5D0 → 7F1,2跃迁过程中产生典型的正交极化行为（即π/σ光）。重要的是，Eu8Ti10单晶表现出相对于晶体学轴的显著各向异性，这使得可以直接在晶体上进行光谱调制。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 通过正交调节结合亲和力和光物理特性，精确设计荧光探针以实现选择性ALDH2成像

  用于检测酶活性的荧光探针对于研究生物功能至关重要。然而，为那些催化效率低且底物特异性狭窄的酶目标设计此类探针仍然是一个重大挑战。在这里，我们提出了一种精确的设计框架，通过整合分子对接技术、荧光机制的量子化学建模以及对探针结构的针对性微调，来分别满足灵敏度和选择性的要求。作为概念验证，我们开发了A5这种荧光底物，它专门针对醛脱氢酶2（ALDH2），表现出极高的同工酶选择性，并且其信号强度比标准的NADH检测方法提高了240倍以上。A5能够在多种生物学环境中（如血液样本、活细胞和完整的小鼠大脑）实现对ALDH2活性的定量成像，并有助于在阿尔茨海默病模型中识别具有治疗潜力的小分子激活剂。这项工作建立

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

• 利用多站点高熵架构实现超高压储能多层电容器

  高能量密度的无铅介电电容器在先进的电气和电子系统中发挥着关键作用。然而，其较低的储能能力一直严重阻碍着电子设备小型化和集成化的趋势。在这里，我们报道了一种等摩尔量的高熵弛豫铁电多层电容器，该电容器通过利用灵活的多位点四方钨青铜（TTB）高熵结构，展现了卓越的储能性能。我们的研究发现，等摩尔量高熵设计导致NbO6八面体发生畸变，破坏了长程铁电有序性，同时在局部尺度上保持了沿极轴的强离中心位移。这种高熵TTB的独特结构不仅增强了其弛豫特性，降低了滞后现象，还在施加电场时保持了较高的极化率。因此，我们的高熵TTB多层陶瓷电容器实现了前所未有的20.2 J·cm–3的可恢复能量密度，并且效率显著提升至

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-30

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