• 一种用于单层保护金纳米粒子的评分函数，该纳米粒子能够识别溶液中的小有机分子

  ### 解读：基于金纳米颗粒的纳米传感器设计与优化的新方法金纳米颗粒（AuNPs）作为一种重要的纳米材料，在化学传感领域展现出独特的潜力。它们不仅能够作为自组织的纳米受体，还能在溶液中选择性地识别小分子有机物（分析物）。这种识别能力为多个应用领域提供了可能性，其中核磁共振（NMR）化学传感尤为突出。为了推动这类基于AuNPs的纳米传感器的理性设计，研究者提出了一种数据驱动的评分函数，能够快速估算AuNP与分析物之间的结合亲和力，从而实现高效的计算机模拟筛选。这种评分函数引入了化学相似性、疏水性和电荷互补性作为关键的分子描述符，其在实验数据验证中的表现十分出色，相关系数（R²）达到0.85，平均

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-10-27

• 具有增强驻极体性能的金属-有机框架，用于选择性静电分离

  静电分离在生物分离、能量转换和水处理中起着关键作用。静电极化是一种有效的方法，可以在驻极体中注入和捕获准永久性电荷，从而促进静电分离。然而，同时提高电荷密度并抑制电荷耗散仍然是一个挑战，因为这两者对于实现稳定和高效的分离至关重要。在此研究中，我们通过静电极化将经过缺陷工程处理的沸石咪唑框架（ZIFs）引入聚合物基质中，制备出高性能的驻极体。这些具有刚性且有序结构的框架富含多种功能基团，有助于稳定重新定向的偶极子，并在引入结构缺陷后增强电荷陷阱的稳定性，从而提高电荷密度和电荷保留能力。含有缺陷的ZIF-8复合薄膜在14天后仍能保持97.4%的表面电位，并对电正性低密度脂蛋白（LDL）表现出优异的

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 通过硫酯酶和半合成聚酮类化合物的反应确定选择性趋势

  聚酮类化合物是一类具有多种治疗特性的天然产物，在临床领域被广泛用作抗生素、抗真菌剂、抗癌药物和免疫抑制剂。这类分子中的大部分是由I型聚酮合成酶（T1ALPKS）产生的，这类大型酶复合物能够催化它们的逐步合成过程。了解T1ALPKS结构域的选择性和作用范围，可以大大增加这些合成酶及其组分所产生的化合物的多样性。本研究探讨了T1ALPKS末端结构域（称为硫酯酶，TEs）的反应性和选择性。研究人员使用25种野生型硫酯酶和10种突变型（Ser→Cys）硫酯酶与半合成底物进行了反应，量化了它们生成12元或14元大内酯以及一对非对映体14元大内酯中的一种或两种底物的选择性。结果表明，野生型硫酯酶与非天然底

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 调节f带以增强应变稀土氧化物的表面氧化还原性能

  可还原的稀土氧化物（REO2–x）在催化过程中起着关键作用，这归功于它们由4f电子能带调控的表面氧化还原性质，这些性质影响着诸如氢解和水生成等关键反应。然而，由于4f电子难以操控和表征，将4f能带结构与催化活性联系起来一直是一个长期存在的挑战。在这里，我们证明了拉伸应变能够有效调节4f电子结构，缩小能带间隙并激活表面氧原子，从而提高氧化还原活性。通过使用原子级平整的铈超薄膜（在最大7%的双轴应变范围内），我们利用时间分辨的环境压强X射线光电子能谱观察到表面反应动力学提高了五倍。补充性的密度泛函理论计算表明，拉伸应变通过缩小4f–2p能带间隙降低了关键催化步骤的能量障碍。这些发现强调了稀土元素4

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 调整单晶层状钙钛矿异质结构的量子阱结构

  单晶层状钙钛矿异质结构为实现近期在机械堆叠单层材料中观察到的新型性质提供了一个可扩展的平台。我们报道了两种新的层状钙钛矿异质结构 M2(PbCl2)(AMCHC)2(PbCl4)·2H2O（记为 1_M），其中 M = Na+、Li+；AMCHC = NH3CH2C6H10COO–），这些异质结构属于手性极性空间群 C2。这些异质结构由铅氯钙钛矿层与另一种由 PbCl4(η2-COO)2 多面体组成的生长层交替排列而成，PbCl4 多面体之间通过赤道位置的氯化物和轴向氧配体连接。小的碱金属阳离子和水分子占据生长层中多面体之间的空腔。这些异质结构具有宽的带隙，在其光谱中显示出两个间距较近的激子峰

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• tmQMg* 数据集：74种过渡金属配合物的激发态性质

  在现代科学领域，人工智能（AI）的应用正迅速扩展到各个学科，包括化学和材料科学。机器学习（ML）技术在这些领域的潜力在于其能够从大量数据中学习并预测分子或材料的性质，从而加速材料发现和分子设计的过程。然而，尽管AI在解决实际问题方面表现出色，其在化学领域的应用仍面临一个关键挑战，即数据集的有限性。特别是对于涉及非绝热过程（如光化学反应）的复杂问题，缺乏足够的数据往往成为制约模型发展的瓶颈。因此，开发包含广泛、高质量数据集对于推动AI在化学研究中的应用至关重要。为了解决这一问题，研究人员开发了tmQMg*数据集，这是一个包含74,555个单核过渡金属配合物（TMCs）的兴奋态性质的数据集。该数据

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-10-27

• 通过异四金属Zr2Co2簇实现N2的侧向结合与还原

  在多金属化合物中，氮气（N2）通常以端对端（η1:η1）的方式桥接后过渡金属，而前过渡金属则常常以侧对侧（η2）的方式与氮气结合，后者会导致氮氮键发生更显著的伸长。本文中，我们利用一种由锆（Zr）和钴（Co）组成的异质双金属支架来实现氮气的固定。我们报道了一种异质四金属结构Zr2Co2簇，在该簇中，氮气以侧对侧的方式与两个钴中心结合，同时以端对端的方式与锆结合，形成μ3-η1:η2:η2的结合模式，这种模式打破了传统的氮气结合模式。研究表明，这种异质金属结构能够显著促进氮气的催化还原硅化反应，其转化速率远高于已报道的钴基催化剂。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 通过混合钙钛矿中的铁磁自旋过滤实现自旋极化激光发射

  金属卤化物钙钛矿正迅速成为自旋极化激光器的一个有前景的平台。然而，钙钛矿较弱的塞曼效应使得实现磁场诱导和操控自旋极化激光变得困难。在这里，我们引入了钙钛矿中的铁磁自旋过滤效应来实现自旋极化激光。通过将铁磁Fe3O4纳米颗粒掺入有机-无机杂化钙钛矿中，设计出了一种复合材料。在磁场作用下，Fe3O4纳米颗粒会从钙钛矿中选择性地捕获具有特定自旋的电子，从而实现有效的自旋极化。磁场的方向和强度决定了自旋极化钙钛矿激光的手性及圆偏振度。此外，通过利用杂化钙钛矿的组分可调带隙，实现了波长可调的自旋极化激光器。我们的工作为自旋极化钙钛矿激光器提供了一种铁磁自旋过滤策略。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 通过持久自由基效应在Ag(111)表面实现的高度选择性分子间交叉偶联反应

  由于存在竞争性的同偶联路径，实现两种自由基之间的高度选择性交叉偶联一直是一个长期存在的挑战。在这里，我们报道了一种在银（Ag(111)）表面上进行的基于自由基的高产交叉偶联反应，该反应得益于持久自由基效应的促进。利用具有键分辨能力的扫描隧道显微镜（BR-STM），我们能够在单键水平上直接观察反应前体、中间体和产物。在我们的模型系统中，我们满足了持久自由基效应的严格要求：即高浓度的持久自由基与低浓度的瞬态自由基共存。因此，我们实现了出乎意料的高交叉偶联选择性，产率超过了99%。通过将实验结果与密度泛函理论（DFT）计算相结合，我们阐明了反应机理。此外，由于自由基交叉偶联过程受扩散控制，我们通过系

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• 具有超强吸收能力的量子限制花青素染料，用于层次化肾小球结构的近红外共聚焦成像

  4 × 105 cm–1 M–1），其中三种Cy7/Cy9染料的摩尔吸光度甚至超过了5 × 105 cm–1 M–1。现在已经制备出了与荧光素/罗丹明相当明亮的NIR染料。这是合成染料化学领域的一个里程碑，为高分辨率NIR共聚焦成像技术的发展铺平了道路，使得能够观察复杂的生物超微结构（例如肾小球层次结构）以及更多具有挑战性的生物成像应用成为可能。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-27

• Pb(II)羧酸盐的结构与反应性：从Pb(II)配位化合物到PbS胶体纳米晶体

  铅(II)羧酸盐是制备基于铅的半导体纳米晶体（Pb-based semiconductor nanocrystals, NCs）的重要前体。然而，常见的铅羧酸盐前体（例如铅油酸盐）的原子结构至今仍不清楚。在这项研究中，我们使用了一种刚性且可溶的4-叔丁基苯甲酸盐（4-tert-butylbenzoate, TBBA）作为模型配体，来探究铅羧酸盐的结合特性和反应性。我们发现，在氯仿中进行配位反应时，会生成多核的Pb4O(TBBA)6簇；而在甲醇中则生成单核的Pb(TBBA)2(CH3OH)2复合物。这两种化合物都能通过羧基间的桥接作用形成配位聚合物，并且可以通过红外（IR）光谱中的特征羰基振动来

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 一种五氟磺酰基修饰的吡唑酸盐配体形成的三核铜(I)和银(I)配合物

  本研究报道了首次合成并表征了含有SF5基团的氟化金属吡唑酸盐，具体为 {[3-(SF5)Pz]M}3（M = Cu, Ag），并将其与三氟甲基化类似物进行了比较。X射线分析揭示了吡唑基配体的不同取向和金属亲和作用，以及受氟化取代基和金属影响的超分子结构。{[3-(SF5)Pz]M}3复合物能与苯形成面对面夹层结构。光物理研究表明，铜复合物具有长寿命的磷光现象，而银类似物则表现出快速荧光，其发光特性受取代基、溶剂环境和分子间相互作用的影响。计算研究证实了实验得到的几何结构，并表明SF5取代基增强了π酸性质，提高了对芳烃的结合能力（相比含有较小且电子吸引能力较弱的CF3基团的类似物）。这些新发现的

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 利用二有机二硫属化合物前驱体对CsGaE2（E = S, Se）进行多态性控制

  二有机基二硫属化合物（R–E–E–R，其中R表示有机基团，E表示S、Se、Te）由于其可调的C–E键反应性，被用于控制类金刚石晶体结构的多态性。在这项工作中，我们将它们的应用扩展到了非密排结构的碱金属基硫属化合物上，通过选择性合成CsGaE2（E = S, Se）的多态体来证明这一点。较弱的C–E键或较高的温度会促进热力学稳定的mC64相的形成，而较强的C–E键或较低的温度则有利于分离亚稳态的mC16相。热处理研究表明CsGaSe2-mC16颗粒具有明显的亚稳性，而CsGaS2则发生了与其块状材料类似的不可逆相变。

  来源：Inorganic Chemistry

  时间：2025-10-27

• 可编程环状单链DNA（ssDNA）生产及可扩展DNA折纸组装的简化策略

  DNA纳米技术近年来在生物医学、电子工程和材料科学等多个领域展现出巨大的潜力。其核心原理是利用单链DNA（ssDNA）作为骨架，通过互补的“支架”链进行精确折叠，从而构建出具有特定形状和功能的纳米结构。然而，传统的DNA折纸技术受到单链DNA骨架长度的限制，通常只能使用约7000个核苷酸长度的ssDNA，这使得构建更大、更复杂的结构成为挑战。为了解决这一问题，研究人员提出了一种名为“切口与降解”（nick-and-digest）的策略，通过特定的酶促反应，从质粒DNA中直接生成可定制长度的长环状单链DNA（cssDNA）骨架，从而突破了传统技术的局限性。该方法的核心在于利用Cas9（D10A）

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-27

• 一种基于水且可连续流动使用的级联反应体系：用于四唑杂环化合物的可持续合成

  在现代科技的发展中，高能材料因其在航空航天、地下勘探以及国防等领域的广泛应用而占据着重要地位。然而，这些材料的创新往往受到经济成本和安全风险的制约。为了克服这些瓶颈，科学家们不断探索新的合成策略，特别是在反应路径设计和绿色化学技术的应用方面。近年来，一种基于水的级联反应方法被提出，为高能材料的高效、安全合成提供了新的思路。本研究通过该方法成功合成了6-氨基-7,8-二氢四唑并[5,1-f][1,2,4]三嗪-8-醇（AHTO），这是一种新型的含氮高能化合物。该方法不仅提高了合成效率，还降低了对有毒溶剂和危险试剂的依赖，同时有效稳定了对敏感性反应中间体。水作为一种无毒、低成本且可循环使用的溶剂，

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-27

• 选择性碳酸氢盐受体用于直接从海洋中捕获二氧化碳

  ### 深海二氧化碳捕获的创新技术：基于镧系的高选择性受体开发海洋在全球碳循环中扮演着至关重要的角色，其吸收的二氧化碳量是大气的60倍以上，主要以碳酸氢盐（HCO₃⁻）的形式存在。然而，随着人类活动导致的二氧化碳排放增加，海洋酸化现象日益严重，对海洋生态系统造成了深远影响。因此，开发高效、经济的直接海洋捕获（Direct Ocean Capture, DOC）技术成为应对气候变化的重要课题。传统方法多依赖电化学过程，但这些技术在扩展性和能耗方面存在显著不足。近年来，膜技术因其潜在的高效性和低能耗而受到关注，但其应用仍受限于缺乏能够在海洋环境中实现高选择性和亲和力的超分子受体。为了解决这一问题，

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-27

• 可视化短暂的水介导氢键作用，这些氢键有助于酶的近攻击构象的形成

  水分子介导的氢键在多种大分子活动中起着至关重要的作用，特别是在酶的催化反应过程中。然而，这些氢键的动态特性给其检测带来了挑战。目前，尚缺乏能够直接在原子层面解析蛋白质中与水形成氢键的残基的方法。本文提出了一种结合超冷却技术和基于氮-15横向弛豫扰动的核磁共振（NMR）方法，通过合理调控偶极相互作用和量子相干性，以表征蛋白质中短暂的水分子介导的氢键。该方法经过对不同蛋白质的充分验证后，被应用于研究大肠杆菌腺苷酸激酶（AdK）的催化过程。结合分子动力学（MD）模拟，我们发现Q28与G14之间的水分子介导的氢键有助于酶的近攻击构象（NACs）形成，为理论框架提供了实验支持。这一研究不仅揭示了蛋白质中

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-27

• 主动学习优化的动态采样策略：提升化学化合物毒性预测的准确性

  化学化合物的毒性预测对于环境风险缓解和材料安全合成至关重要，尤其是在催化反应器安全、可持续工艺的溶剂筛选、工业材料危害评估以及化学品设计方面。机器学习（ML）的最新进展使得通过数据驱动的建模方法能够高效可靠地预测化学化合物。然而，使用ML方法构建的模型的泛化能力在很大程度上受到原始实验数据集质量和特征工程复杂性的限制。本研究提出了一种基于主动学习思想的新型动态数据采样方法，该方法源自ML技术。该方案包括量化化学空间距离，并利用可视化方法检测异常样本。随后，通过多轮加权训练和动态样本权重调整机制实现动态采样。基于阈值的选择机制被用来筛选用于升级训练模型的样本，从而显著提高了新模型的预测准确性。当

  来源：Industrial & Engineering Chemistry Research

  时间：2025-10-27

• 来自脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）的两性离子多糖A2的五糖重复单元的全合成及其异构构型的修正

  在这项研究中，科学家们成功完成了对一种名为PS A2的细菌多糖重复单元的全合成。PS A2来源于一种名为脆弱拟杆菌（*Bacteroides fragilis*）的临床病原体，该细菌主要与腹腔内感染和脓肿有关。PS A2是一种具有特殊免疫活性的二价糖类物质，它通过激活主要组织相容性复合体II类（MHCII）引发T细胞依赖性的免疫反应，而无需蛋白质偶联。这种特性使得PS A2成为疫苗开发和免疫治疗领域的有前景的候选分子。PS A2的结构包含了多种罕见的单糖和独特的修饰基团，其中包括2-氨基-4-乙酰氨基-2,4,6-三脱氧半乳糖（AAT）和3-乙酰氨基-3,6-二脱氧葡萄糖（ADG），以及一个含

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-27

• 肌醇作为一种生物基多功能添加剂：同时提高维生素E稳定聚丙烯的热氧化稳定性和结晶动力学

  聚丙烯（PP）兼具优异的机械性能和成本效益，但其实际应用受到热氧化稳定性和结晶动力学缓慢的制约。虽然传统的抗氧化剂和成核剂可以缓解这些问题，但对合成添加剂的担忧日益增加，从而激发了人们对天然替代品的兴趣。然而，像维生素E（VE）这样的天然抗氧化剂在低添加量下往往表现出不足的稳定效果，而且市面上可用的生物基成核剂也很少。在这项研究中，我们发现生物衍生的肌醇（Ins）具有双重功能：既能提高含VE的PP的热氧化稳定性，又能改善其结晶行为。将0.2 wt%的Ins加入含有0.1 wt% VE的PP中后，氧化诱导时间从7.5分钟延长到了45.3分钟，显示出显著的协同抗氧化效果。此外，Ins还增强了结晶动

  来源：Industrial & Engineering Chemistry Research

  时间：2025-10-27

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