• 在催化剂作用下，烯烃与α,β-不饱和酮羧酸衍生物进行区域选择性[3+2]环加成反应，用于合成γ-丁内酯

  本文报道了利用In(OTf)3催化剂对α,β-不饱和酮羧酸/酯进行活化，随后通过与烯烃进行区域选择性(3+2)环加成反应，以很高的产率获得多种新的γ-丁内酯衍生物。这一简便的方法同样适用于α,β-不饱和氨基酯，能够以很高的产率生成各种C3-丁内酯取代的氧吲哚衍生物。机理研究表明，酮官能团的初始活化是实现区域选择性的关键步骤。

  来源：The Journal of Organic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 基于供体-受体型噻吩[2,3-h]异喹啉结构的芳香酰亚胺的溶剂和质子响应光学性质

  以噻吩[2,3-h]异喹啉为基础的芳香酰亚胺被设计为一个基本骨架，用于修饰芳香酰亚胺的电子结构。利用噻吩单元的反应性，分别向该骨架中引入了甲氧基苯基和N,N-二甲氨基苯基（标记为1和2），并研究了它们的光学和电化学性质。1和2均表现出溶剂依赖性的荧光现象，其发射峰与溶剂极性参数ET(30)之间存在线性关系。由于二甲氨基相对于甲氧基具有更强的电子给体性质，2对溶剂极性的敏感性更强。1和2中的吡啶单元质子化后形成了吡啶鎓离子，导致吸收带发生红移。进一步质子化2中的二甲氨基会破坏供体-受体电子结构，从而导致吸收带和荧光带蓝移。这些发现表明，基于噻吩[2,3-h]异喹啉的芳香酰亚胺骨架作为一个多功能平

  来源：The Journal of Organic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 1-苯基异氮脲介导的氧化还原反应：酮类化合物向羧酸的转化

  本文介绍了一种在氧化还原中性条件下，通过异靛胺（isatin）介导的通用且高效的酮类化合物向羧酸转化方法。与传统的氧化法转化酮类化合物的方法不同，后者不适用于对氧化敏感的功能基团，而该方法具有温和性，能够容忍多种敏感的功能基团，因此是对现有酮类化合物向羧酸转化方法的良好补充。此外，在存在环状酮类化合物（包括甾体）的情况下，2-氧吲哚（2-oxindole）结构单元可以通过开环反应整合到产物中，从而为合成多种含有2-氧吲哚的生物相关分子提供了一个通用平台。控制实验表明，该反应是通过σ–π交叉重排（σ–π cross-metathesis）途径进行的，这解释了为何该转化过程无需使用氧化剂。

  来源：The Journal of Organic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 通过配体诱导的直接激发催化作用，从有机硼化合物中生成深红色至近红外光驱动的自由基

  我们报道了一种催化策略，该策略能够在深红光到近红外（DR to NIR）光照射下，通过直接激发底物-催化剂复合物来生成碳中心自由基。氮杂二吡咯甲烯（ADP）催化剂能够形成光活性的硼酸盐中间体，这些中间体通过配体诱导的光化学活化实现C-B键的断裂。机理研究证实了直接激发的作用。这种方法可以实现多种转化，包括Giese加成、C-杂原子键的形成、自由基间的偶联以及镍催化的交叉偶联反应。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 中性芳香族2,3-二硼萘

  将等体硼单元引入芳香框架中，可以制备出具有独特电子结构和反应性的分子。我们报道了2,3-二硼萘（2和4）的合成方法，这是萘的首批中性二硼类似物，其核心结构为o-二硼苯。这种富含电子的骨架表现出显著的芳香性和多样的反应性。对称结构的2在第六族金属配合物（5–7）中作为6π-芳香配体，并能与CO2发生双[3 + 2]环加成反应生成融合的四环化合物（8）。相比之下，不对称结构的4会经历亲电诱导的环收缩反应（9）以及硒引发的氧化骨架修饰（10）。这些发现将2,3-二硼萘确立为一类新的中性硼芳香化合物，进一步拓展了主族芳香体系的结构和功能多样性。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 利用可见光通过聚合反应使有机晶体固化

  本研究探讨了一种利用可见光驱动的单晶到单晶光聚合过程，显著提升了有机晶体的机械韧性。这种材料具备高强和高韧性，是柔性电子和仿生设备的理想选择。然而，传统的有机材料往往在强和韧性之间存在权衡，即提高强度通常会牺牲韧性，反之亦然。研究人员通过一个名为B10的有机分子，实现了在光聚合过程中同时增强其机械强度和韧性，且不会破坏其晶体结构。这一突破为设计高性能、柔韧且耐用的有机材料提供了新的思路。B10是一种有机分子，其晶体在可见光照射下会发生形态变化，包括分裂、卷曲和直化，同时伴随着颜色从红色变为无色。这种变化是由于分子结构的重组，即原本较弱的π···π堆积相互作用被更强的C–C共价键所取代。这种分子

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 基于密度泛函理论（DFT）指导的催化剂优化，实现了肽催化的磺胺类化合物不对称胺化反应

  本研究聚焦于手性硫（IV）和硫（VI）化合物的不对称合成方法，特别是针对高度氮化物种的立体控制策略。这类化合物在药物化学和合成化学领域展现出显著的潜力，主要得益于手性小分子和农用化学品相较于传统非手性类似物在活性和选择性方面的提升。然而，尽管已有大量研究致力于探索这些化合物的合成路径，目前针对高度氮化硫（IV）和硫（VI）化合物的立体控制方法仍处于初步阶段。本研究通过引入一种基于肽的胍催化剂，实现了一种催化不对称胺化反应，成功地将硫苯胺（sulfenamides）转化为不对称的硫亚胺（sulfinamidines），在良好的至优异的对映选择性下完成。这一方法不仅提高了合成效率，还具备操作简便、

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 金属-有机框架中通过质子耦合电子传输实现的可调控导电性

  几十年来，质子耦合电子转移（PCET）一直在分子反应性的研究中受到关注，但其对长距离电子传输的影响却鲜为人知。当将其广泛定义为离子耦合电荷传输（ICCT）时，相关系统包括锂离子电池电极、电致变色涂层以及众多电催化剂。尽管有大量证据表明离子-电子耦合会增强或削弱这些设备的性能，但人们对ICCT的实验特征及其微观控制机制仍知之甚少。我们认为，在高表面积材料中，如插层电池的层状电极中，离子-电子耦合尤为重要，因为游离电子与电解质之间的距离非常接近。在这里，我们报道了一项针对金属-有机框架（MOFs）家族的电化学研究，该框架为理解ICCT对电子导电性和离子导电性的影响提供了一个明确的平台。通过光化学掺

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 揭示原子级精确二氧化钛纳米团簇中的重组与超快弛豫机制

  理解激发电子态的动力学对于优化众多技术应用中的光活性纳米材料至关重要，这些应用包括使用半导体纳米级过渡金属氧化物的材料。在这项研究中，我们结合了先进的实验和计算方法，对原子级精确尺寸选定的二氧化钛（TiO2）n（n = 1–8）纳米团簇中的复合和超快弛豫过程进行了详细研究。飞秒泵浦-探测光谱揭示了两种不同的动力学机制：一种是从初始激发态超快地（亚皮秒级）弛豫到最低激发态（S1），随后在几十到几百皮秒的时间尺度上缓慢地复合到基态（S0）。从头算非绝热分子动力学模拟准确地再现了这些观察到的时间尺度，为实验结果提供了坚实的理论支持。我们发现，激发态弛豫和复合时间尺度与纳米团簇尺寸的非单调依赖性源于电

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 硼烷/过渡金属催化的未活化2-烷基苯并噁唑的烯丙基和烯丙基烷基化反应

  在未活化的烷基取代氮杂芳烃的α位进行不对称官能化是一个具有挑战性的任务，因为弱酸性的α-C–H键的脱质子化需要强碱的参与。这一要求常常阻碍了手性催化剂的有效对映选择性控制。因此，目前报道的此类反应的底物范围非常有限。在这里，我们报道了一种利用协同作用的硼烷/镍催化体系，对未活化的2-烷基苯并恶唑与共轭烯炔进行高度立体选择性和对映选择性的烯丙基烷基化反应的方法。该方法的成功关键在于使用三芳基硼烷对2-烷基苯并恶唑进行催化活化，这使得三乙胺能够对其进行脱质子化，从而实现高产率以及立体选择性和对映选择性。为了扩展协同硼烷/过渡金属催化的适用范围，我们还证明了硼烷/钯体系能够有效克服钯催化的未活化氮杂

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 一种基于手性半胱胺阳离子的二维双钙钛矿材料，在二次非线性光学响应中表现出多种切换现象

  在过去的十年中，具有二维结构特征的双卤化物钙钛矿作为基于铅的卤化物钙钛矿在半导体领域的替代品逐渐崭露头角，这一趋势源于减少有毒金属使用的需求。在这项研究中，我们介绍了一种新型的无铅二维化合物（(Cyst)2AgSbBr8），它具有可切换的非线性光学特性（即二次谐波生成，SHG）。该化合物中使用的半胱胺阳离子（Cyst2+）具有螺旋手性（M型和P型构象），这种手性促进了固态下的构象转变，从而引发相变。在室温（RT/20°C）至120°C的温度范围内，我们发现了四种不同的结构相。I(SHG) = f(T)曲线表现出前所未有的滞后现象：在低温（T 50°C）或冷却（T < 4°C）来清除，从而分别

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 用户友好型、活体协调-插入聚合反应：具有广泛的官能团兼容性

  开发新的、用户友好的聚合方法用于合成先进的功能性材料，能够显著加速材料科学的发现进程。然而，往往难以开发出可靠的方法来克服许多聚合类型的敏感性，并实现对多种功能性单体的有效控制。在这里，我们介绍了一种名为(Ad3P)Pd(Me)SbF6的催化剂，它是一种稳定的单组分催化剂，能够在空气中、室温下进行取代诺尔伯烯的活性配位-插入聚合反应，并且对超过30种不同的官能团具有广泛的耐受性。我们的研究表明，电子供体膦配体三(1-金刚烷基)膦(Ad3P)和银盐活化剂在存在配位官能团的情况下对维持聚合过程的稳定性至关重要。我们证明了该催化系统的活性，并利用这种催化剂从多种取代诺尔伯烯制备了嵌段共聚物、超高分子

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 用于构建四级立体中心的立体选择性光酶氢芳基化反应

  季碳立体中心是许多生物活性分子的关键组成部分，但对其进行立体选择性制备往往颇具挑战性。烯烃氢芳基化是一种制备这类结构的有效方法；然而，现有方法在缺乏传统催化剂结合位点的底物上难以实现立体中心的控制。在此，我们报道了一种利用经过改造的Baeyer–Villiger单加氧酶进行的立体选择性光酶催化烯烃氢芳基化反应。通过三轮迭代位点饱和突变，我们获得了一种能够高效且高对映选择性地合成四氢喹啉的光酶。该工程化变体能够接受多种芳烃取代基，进一步体现了该方法的合成潜力。密度泛函理论（DFT）计算和控制实验表明，该蛋白促进了三级自由基与芳香基团之间的空间相互作用，从而降低了自由基的氧化能力，使得C–C键的形

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 内在无序蛋白质的序列依赖性构象景观揭示了链的不对称压缩现象

  内在无序蛋白（IDPs）展现出高度动态且异质的构象集合，这些构象受到序列特征的强烈影响。尽管全局性质（如链的紧凑性和缩放行为）已被广泛研究，但它们往往无法揭示决定IDP功能的细微、序列特异性的结构变化。在这里，我们对来自酵母蛋白质组的47个代表性IDP序列进行了长时间尺度的原子模拟，以系统地研究序列组成与构象集合之间的关系。为了分析高维结构数据，我们应用了均匀流形逼近和投影（UMAP）技术，这是一种能够保留局部结构关系的非线性降维方法。由此产生的低维嵌入有效地区分了不同的IDP集合，并揭示了一个新的描述符——局部紧凑性不对称性——该描述符量化了链组织中的方向性差异。这个指标表示为γRg，它捕捉

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-10-27

• 通过碳载体上尺寸可控的镍纳米岛，直接从二氧化碳电合成C3+烃类

  通过电化学CO2还原反应直接合成C3+烃类化合物对于生产可持续化学品具有重要意义。然而，由于现有电催化剂在吸附和有效耦合关键反应中间体方面的能力有限，这种方法仍然具有挑战性。即便是一些有前景的体系（如基于Ni氧氢氧化物的催化剂），其向C3+烃类的电流密度也仅达到0.9 mA cm–2左右。鉴于这些体系在活性及活性位点环境控制方面的局限性，我们提出减小金属Ni的尺寸可以改变其电子状态，并形成促进更平衡的*CO吸附的界面金属-载体相互作用，这对于实现C–C键合（超越C2中间体）至关重要。在此，我们报道了一种利用等离子体辅助沉积技术在碳载体上制备尺寸可控的金属Ni纳米岛的方法。表征结果显示，减小纳米

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• HDO与H2碰撞中旋转激发的混合量子/经典理论：对称性破缺效应及时间依赖动力学

  本文介绍了将混合量子/经典非弹性散射理论（MQCT）应用于同位素取代的水分子（HDO）与氢分子碰撞过程中的转动激发现象。文中描述了由于同位素取代导致的水分子-氢分子系统势能面的变化，并探讨了对称性破缺的影响。研究发现，势能展开中的额外项具有显著意义，因此在碰撞过程中可能发挥重要作用。HDO + H2碰撞的建模采用了MQCT方法和MOLSCAT的全量子CC方法，后者被用作可靠的基准。研究考虑了H2分子的两种振动态（顺式和反式）。重点关注了由于对称性破缺而在HDO中变得可能的跃迁，而在对称的H2O中这些跃迁是被禁止的。两种方法在HDO的转动非弹性跃迁的总截面和部分截面上的预测结果非常吻合。此外，时

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-10-27

• 探究单体构象在α-突触核蛋白剪接变体淀粉样蛋白形成中的作用

  α-synuclein (αSyn) 是一种在神经元中广泛表达的蛋白质，其异常聚集与多种神经退行性疾病密切相关，如帕金森病（Parkinson’s disease, PD）、多系统萎缩（multiple system atrophy, MSA）以及路易体痴呆（dementia with Lewy bodies, DLB）。这些疾病统称为“synucleinopathies”，它们的共同特征是细胞内出现 αSyn 的淀粉样蛋白聚集体。尽管已有大量研究聚焦于 αSyn 的完整 140 个氨基酸序列，但 αSyn 的编码基因 SNCA 通过选择性剪接可以生成多个不同的剪接变体，包括 αSynΔ3、α

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 基于量子化学和分子动力学模拟理解糖酵解途径中己糖磷酸化的重要性：面向具有生命科学背景的本科生的计算课程

  计算化学在各种生物学研究领域中的应用日益广泛，掌握量子化学和分子动力学软件的相关技能对于生物化学教育至关重要。将计算化学纳入生命科学课程能够加深学生对这一学科实际应用的理解。然而，现有的教学方法往往侧重于分子建模和动力学模拟，而对量子化学技能的培养关注不足。本研究基于问题导向的学习框架，首先探讨了糖酵解过程中己糖磷酸化反应在生物化学课程中的作用，并设计了一套涵盖量子化学和分子动力学模拟的综合性培训计划。通过这套课程，学生能够运用量子力学进行键能分析，并通过分子力学方法评估酶与底物的结合能。在掌握基本计算技术的同时，他们能够更深入地理解己糖磷酸化在醛缩酶底物识别中的作用，从而更加全面地认识到计算

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-27

• 磷酸铁锂在电池行业的崛起

  锂离子电池（LIBs）被广泛应用于各种与能源相关的领域（例如，电动汽车和电网储能）。在比容量和工作电压方面，磷酸铁锂（LiFePO4, LFP）传统上不如高能量正极材料（例如，Li(NiMnCo)O2）；然而，它仍然成为当今电池系统中的主要正极材料。这主要是因为它使用了丰富的、非关键性的元素（例如，不含钴和镍），具有优异的热稳定性，并且循环寿命长，无需进行复杂的冷却处理。本文以LFP化学体系为例，概述了针对实际电池应用的正极设计所需的关键性能指标，同时指出了孤立研究领域中常见的误区。我们强调，实现有影响力的材料创新不仅取决于其固有的化学和物理性质，还取决于环境兼容性和技术的可持续性。本手稿还旨

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-27

• 基于物理原理构建紧凑型原始高斯密度拟合基组

  本文提出了一种名为MADF（模型辅助密度拟合）的算法，用于生成适用于电子结构计算的密度拟合（DF）辅助基组（DFBS）。这一算法的核心目标是通过从收缩的原子轨道基组（OBS）中构建出具有非均匀指数分布的原始固体谐波高斯壳层，从而实现对两粒子相互作用的精确和鲁棒的密度拟合近似。MADF算法的关键在于利用密度拟合误差的最小化策略，从而确保计算的准确性。通过在OBS基础上构建一个完整的候选基组，再通过调控算法对其进行修剪，可以有效地减少基组的大小，同时保持较高的计算精度。密度拟合技术在电子结构理论中广泛用于降低各种运算的计算成本和复杂度，尤其是在计算电子排斥积分（ERIs）时，该技术能够显著提高计算

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-10-27

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