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铼基矩形分子低温介电行为研究:合成、构象转变与纳米探针潜力
能够响应热刺激发生特异性运动的分子金属环(molecular metallacycles)在纳米技术领域具有重要应用潜力。本研究通过一锅法自组装合成铼(Re)基矩形分子,观察到其热诱导的椅式-船式(chair‒boat)构象转变。该现象通过单晶X射线衍射分析和1H NMR光谱得以验证。介电光谱分析进一步为构象转变提供了物理证据,并揭示在低温条件下,介电常数与分子矩形的热振动呈现线性关联。这一发现标志着铼基分子矩形在低温依赖性电介质应用中取得重要突破,为分子金属环领域增添了新的研究维度。
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-14
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可持续Nafion-纤维素复合膜:生物质纤维素负载抑制液流电池多硫化物穿梭的作用
在溴/多硫化物氧化还原液流电池(redox flow batteries, RFBs)体系中,多硫化物离子的交叉穿梭现象严重制约电池的整体性能。研究者创新性地利用从废弃枣椰树(waste date palm trees)中提取的纤维素与Nafion制备复合膜,通过调控生物质衍生纤维素的负载量(5、10、20和30 wt%)成功抑制了多硫化物迁移。其中CNF20膜展现出优异特性:厚度约77微米(∼77 µm),机械稳定性良好,离子交换容量达1.35 meq/g,吸水率39%,离子电导率0.090 S/cm。与商用Nafion 117膜相比,CNF20在100次循环后仍保持99.9%的容量保持率(
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-14
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新型AChE抑制剂他克林-α-昂瑟林杂合体(Tacrinocerins)的合成与抗阿尔茨海默病及抗癌活性评价
本研究报道了他克林杂合体(tacrinocerins)的合成与生物学评价,该系列化合物由他克林(tacrine, 1)与天然产物α-昂瑟林(α-onocerin, 2)杂合设计而成,其中α-昂瑟林分离自泰国石松类植物1Phlegmariurus nummulariifolius。研究旨在开发治疗阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)的高效低毒药物。通过评估化合物对乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)和丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase, BuChE)的抑制活性、细胞毒性以及癌症化学预防潜力,发现化合物8b为最强ACh
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-14
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水溶性TREN-1,8-萘酰亚胺荧光“开启式”PET传感器对Cu(II)离子的选择性可逆检测及细胞成像应用
研究人员开发出一种新型水溶性1,8-萘酰亚胺(naphthalimide)荧光团TREN-Nap,该物质通过1,8-萘酐(naphthalic anhydride)与三(2-氨乙基)胺(TREN)的单步酰胺化反应定量合成。该化合物作为荧光"开启式"(turn-on)化学传感器,可在水体系中对二价铜离子(Cu(II))实现特异性识别。荧光滴定实验表明,TREN-Nap对Cu(II)具有显著选择性和可逆结合特性,其荧光发射强度在微摩尔级别(0.74 µM,相当于0.24 ppm)呈现明显增强。值得注意的是,在与锌(Zn(II))、镁(Mg(II))、镉(Cd(II))、镍(Ni(II))、钴(Co
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-14
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Cd2+掺杂对KDP晶体激光损伤阈值及光学性能的影响机制研究
通过"点籽晶"法成功制备Cd2+掺杂磷酸二氢钾(KDP)单晶。研究发现棱柱形样品比锥形样品具有更高的Cd元素富集度。紫外-可见(UV-vis)光谱显示微量Cd2+掺杂可提升晶体透光率,而过量掺杂则导致220 nm波段出现紫外吸收峰。红外光谱(IR)分析表明Cd2+会引起化学键畸变并降低结构稳定性。光致发光(PL)光谱证实掺杂导致晶体缺陷浓度上升。激光损伤阈值(LIDT)测试表明Cd0-Py样品在R-on-1模式下阈值达16.75 J·cm-2,而Cd1000-Py样品降至7.46 J·cm-2,这主要归因于微量缺陷的浓度升高。研究提出Cd2+在锥形与棱柱形晶区的差异化掺杂模式(取代缺陷与间隙缺
来源:Crystal Research and Technology
时间:2025-09-14
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垂直布里奇曼法生长大尺寸Na2Mo2O7单晶的生长与低温发光特性研究及其在无中微子双β衰变探测中的应用
通过垂直布里奇曼法(Vertical Bridgman Method)成功制备出直径25毫米与40毫米的透明Na2Mo2O7晶体,该研究旨在开发适用于低温辐射探测器的材料,尤其面向无中微子双β衰变(neutrinoless double β decay)研究。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、热重-差热分析(TG-DTA)及能量色散光谱(EDS)对晶体相进行系统表征。紫外-可见分光光度测试显示晶体透射率高达84%。荧光光谱分析表明,Na2Mo2O7在80 K时发光强度达到峰值,且发光衰减时间随温度下降而延长,在10 K时衰减时间为697.5微秒(µs)。通过拟合获得晶体激活能(
来源:Crystal Research and Technology
时间:2025-09-14
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新型短波长碱土金属2-羟基丁二酸盐Ba3(C4H4O5)2(OH)2的合成与双折射性能研究
在光学科技持续发展的背景下,人们对光学器件的多功能性与应用场景提出了更高要求。有机-无机杂化双折射晶体因分子设计与组装的高度灵活性而备受关注。本研究通过水热法成功合成了一种碱土金属2-羟基丁二酸盐Ba3(C4H4O5)2(OH)2,其晶体属于单斜晶系C2/c空间群,晶胞参数为a = 20.0584(7) Å, b = 7.4499(3) Å, c = 9.5087(3) Å, β = 96.808(2)°。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见-近红外漫反射光谱(UV–vis–NIR)及同步热分析对多晶粉末进行了系统表征。结合第一性原理计算与赫什菲尔德表面分析(Hirshfeld su
来源:Crystal Research and Technology
时间:2025-09-14
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镍掺杂氧化铜纳米棒高效电催化生物质氧化及其电子结构调控机制
本研究通过镍掺杂策略显著提升了氧化铜纳米棒催化5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, HMF)电氧化制备2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid, FDCA)的性能。实验表明,Ni-CuOx催化剂在1.4 V电压下可获得199.7 mA cm−2的电流密度,较未掺杂CuOx提升2.8倍,同时实现90.1%的FDCA产率和98.5%的法拉第效率(Faradaic efficiency)。通过物相表征与电化学分析证实,镍掺杂优化了铜位点的电子结构,增强了HMF吸附能力,从而显著提升电催化活性。该工作为设计高效铜基生物质电氧化催化剂提供了电子
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-14
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功能化双环[3.2.1]辛烷的合成:通往贝壳杉烷、木藜芦烷和赤霉素烷的共同亚基
引言贝壳杉烷(Kauranes)、木藜芦烷(grayananes)和赤霉素烷(gibberellanes)是三个重要的二萜类天然产物家族,它们共享一个双环[3.2.1]辛烷骨架,并在特定位置具有氧化模式。这些天然产物来源于植物、细菌和真菌,展现出广泛的生物活性,包括抗菌、抗癌和抗真菌等,具有巨大的治疗潜力。它们的化学合成长期以来吸引着有机化学家的兴趣。尽管这三个家族的最终四环结构各不相同(贝壳杉烷为6/6/6/5元环,木藜芦烷为5/7/6/5元环,赤霉素烷则由不同的重排产生),但它们都源于一个共同的双环[3.2.1]辛烷前体,即C环和D环。因此,高效、模块化地合成这个关键骨架,并为其引入合适的
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-14
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可逆机械互锁:刺激触发非同胚拓扑转化实现高效轮烷合成
可逆机械互锁:刺激触发拓扑转化驱动高效轮烷合成引言机械互锁分子(MIMs)是一类通过拓扑纠缠而非共价键连接的特殊分子结构。其中,轮烷作为最基础的MIMs之一,在分子机器、分子识别和超分子材料等领域展现出巨大潜力。然而,如何实现便捷、高效且功能化(如可逆性、高阶结构及多样拓扑)的轮烷合成仍面临挑战。传统方法需依赖封端剂、金属离子或催化剂等辅助试剂,使反应和纯化过程复杂化。尽管已有无试剂添加的"穿线-收缩"策略报道,但其产率普遍较低(28%-86%),且难以实现可逆机械互锁与复杂拓扑结构的构建。本研究提出了一种基于刺激触发非同胚拓扑转化的新策略,通过大环分子的可逆尺寸变化,实现了轮烷的高效合成与机
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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锌掺杂V10O24·12H2O正极材料提升水系锌离子电池倍率性能与循环稳定性研究
研究团队开发了一种锌掺杂的V10O24·12H2O(ZVO)正极材料,用于提升水系锌离子电池(Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs)的性能。通过水热合成技术,将锌原子引入钒氧骨架中,成功扩展层间距并增强电子导电性。密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)计算证实锌掺杂的热力学可行性,并揭示其促进电荷传输的机制。实验结果表明,锌掺杂后的材料呈现束状棒形貌,锌含量达1.3%,钒的平均氧化态为4.86。基于ZVO正极的锌离子电池展现出卓越的电化学性能:在0.1 A/g电流密度下比容量高达359 mAh/g,即使在5 A/g高倍率下仍保
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-14
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利用全功能化天然产物探针拓展人类蛋白质组的化学可及性
研究人员通过开发全功能化天然产物(Fully-Functionalized Natural Products, FFNPs)光亲和(Photoaffinity, PA)探针库,巧妙利用天然产物(NPs)固有的结构复杂性,构建了一系列结构独特的非对映/区域异构体探针。借助半合成策略,团队在富含sp3碳的天然产物骨架上引入光交联基团,并运用基于质谱(Mass Spectrometry, MS)的化学蛋白质组学技术,在活细胞中系统鉴定并定量分析了这些探针与人类蛋白质组的相互作用。研究发现,FFNPs能够以拓扑、区域和立体选择性的方式,与多种功能各异的蛋白质结合,其中许多蛋白目前尚未有已知的化学探针报
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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综述:立体选择性碳水化合物合成的催化策略:获取挑战性糖苷的新兴概念
引言现代碳水化合物合成科学是一个多学科交叉的前沿领域。尽管经典糖化学在过去一个世纪取得了巨大进展,特别是在糖基供体反应性理解和保护基策略方面,但催化策略在糖化学中的应用直到最近五年才迎来复兴。这一新兴领域融合了催化化学与糖化学的交叉知识,为解决糖基化反应中的区域选择性和立体选择性难题提供了新范式。非共价催化糖基化/碳水化合物功能化利用弱非共价相互作用(NCIs)控制糖基化反应立体选择性的策略是近年来革命性的概念突破。该领域主要涵盖三个方向:氢键催化在糖基化中的应用Jacobsen课题组开创性地使用手性双硫脲氢键给体(HBD)催化剂,实现了糖基磷酸酯供体的β-1,2-顺式呋喃糖基化和β-1,2-
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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氮掺杂多孔碳负载铱纳米颗粒通过强金属-载体相互作用实现锌空气电池双功能催化性能突破
这项突破性研究展示了氮掺杂多孔碳(N-doped holey carbon, NHC)负载铱纳米颗粒(Ir nanoparticles)的创新催化体系。通过精确调控强金属-载体相互作用(strong metal–support interaction),研究人员成功实现了对铱纳米颗粒尺寸和电子结构的双重优化。原位X射线吸收精细结构(in situ X-ray absorption fine structure)分析揭示,在不同氧析出反应(OER)电位下,这种相互作用有效优化了铱的电子结构及其对反应中间体的吸附过程。该催化剂在氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)中均表现出卓越的双功能催化性
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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打破氧还原反应线性标度关系:基于MnFe-卟啉气凝胶的双原子催化剂设计与性能研究
引言氧还原反应(ORR)是能量转换过程中的关键反应,尤其在燃料电池技术中具有核心地位。然而其缓慢的动力学特性严重制约了燃料电池的大规模应用。传统铂族金属(PGM)催化剂虽具有优异活性,但高昂的成本和有限的自然储量促使研究者开发更具可持续性的替代方案。近年来,研究者致力于开发成本效益高且不含关键原材料的非贵金属(PGM-free)催化剂。提高PGM-free催化剂性能的策略主要包括:通过增加催化剂负载量和表面积来提高电化学活性位点密度;利用气凝胶等具有高孔隙率和活性位点的多孔结构补偿其本征转换频率较低的不足。另一种重要策略是仿生学设计——借鉴自然界高效酶的催化机制。本研究以细胞色素c氧化酶(Cc
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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螺旋结构聚二氨基吩嗪阴极材料实现超稳定水系锌有机电池的高性能储能
研究人员开发了一种具有螺旋架构的聚合物——聚(2,3-二氨基吩嗪)(poly(2,3-diaminophenazine), p-DAP),其结构中的芳香环/脂环交替排列形成独特刚性-柔性螺旋构型。该材料通过低成本邻苯二胺(o-phenylenediamine)的热聚合反应合成,整合了饱和脂环与吡嗪(pyrazine)结构单元,不仅稳定了层间间距,还促进了离子传输动力学。电化学性能显示,p-DAP在0.2 A g−1电流密度下实现了近95%的氧化还原活性位点利用率,并在10 A g−1高倍率下仍可提供145.2 mAh g−1的高比容量。更值得注意的是,该材料表现出卓越的循环稳定性:在13.69
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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C─H⋅⋅⋅O氢键电荷转移能否稳定水包油乳液?理论与实验的深度辨析
引言油水乳液在分散体系中可形成长期稳定的液滴结构,其稳定性通常归因于液滴表面电荷引起的静电排斥作用。电泳实验一致表明,水包油乳液液滴在电场中向阳极迁移,表明其表面吸附负电荷物种。尽管传统观点认为氢氧根离子(OH−)在界面优先吸附,近年有研究提出电荷转移(CT)机制——即电子密度从水相向油相转移——是油滴带负电的根本原因。然而,CT机制是否足以解释实验观察到的乳液稳定性、电泳行为及光谱特征,仍存在激烈争议。电荷转移跨C─H⋅⋅⋅O氢键的理论分析通过绝对定域分子轨道能量分解分析(ALMO-EDA)方法,本研究系统比较了水二聚体与油水模型体系中的电荷转移行为。在水二聚体中,CT主要表现为单向传递,从
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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脂质体纳米反应器中发光镧系配合物的时空可控形成:跨膜转运调控与结构演化研究
引言:仿生纳米反应器的跨膜传输挑战生物细胞通过区室化结构高效执行复杂代谢过程,这种机制启发了人工纳米反应器的开发。脂质体因其与生物膜相似的结构特性成为理想载体,但其边界层的渗透性限制严重阻碍了物质传输。当前人工纳米反应器面临的质量传输瓶颈,制约了离子浓度梯度构建与化学反应时空调控的能力。本研究通过将合成阴离子转运体整合至脂质体膜,实现了带电有机分子的可控内化,为纳米尺度限域空间内的配位化学反应提供了新平台。区室化Ln3+阳离子的脂质体纳米反应器构建采用1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)与胆固醇(7:3摩尔比)制备脂质体纳米反应器(LNRs)。通过薄膜水化法将LnCl3(
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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前沿开环易位聚合中分子量控制的突破:实现可控梯度热塑性材料的自蔓延合成
引言可控聚合技术通过精确操纵大分子结构、组成和功能,推动了聚合物科学的重大发展。能够可靠地靶向特定链长并实现均匀分布,使聚合物合成成为高度可编程的学科,满足了现代技术对材料科学的需求。然而,尽管具有变革性影响,可控聚合技术通常存在反应时间长、依赖溶液化学以及严格调控环境的限制,这些都减缓了研究进展并增加了资源需求。此外,准确的表征和最终材料制造通常需要大量纯化步骤,进一步复杂化了新聚合物系统的发现、优化及其潜在应用的实际化。除了这些挑战,许多聚合物系统仍然遵循“先聚合后加工”的工作流程,其中合成与最终材料制造保持分离。这种分离构成了重大障碍,特别是在可控聚合的约束条件下,这些技术有潜力直接制造
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14
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糖簇化效应揭示:高效合成驱动MUC5AC肽链刚性化的结构机制
引言背景黏蛋白糖蛋白是上皮细胞保护层黏液的关键组分,其独特之处在于富含脯氨酸、苏氨酸和丝氨酸串联重复序列(PTS结构域)。这些区域是O-糖基化的主要位点,并形成延伸的棒状结构。糖基化被认为对水凝胶化至关重要,O-连接聚糖形成"瓶刷"结构,保护黏蛋白免受蛋白酶水解并防止其坍缩成紧凑结构。尽管核磁共振(NMR)研究已证实α-O-半乳糖胺化对稳定肽骨架延伸构象的作用,但基于短肽(6-10个氨基酸)的研究结论在延伸至多串联重复结构时需要谨慎对待。合成方法突破研究团队开发了无需二甲基甲酰胺(DMF)的全自动固相合成新策略。通过使用1,3-二氧戊环(DOL)作为替代溶剂并在所有步骤中添加1% Tween-
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-14