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首例稳定1-锡乙烯亚基-NHC配合物的合成与反应特性:重主族14元素乙烯亚基类似物的突破
这项突破性研究报道了首例稳定的1-锡乙烯亚基-NHC配合物——一个中性单分子化合物,其核心是碳与锡原子形成的π键(C=Sn),堪称重主族14元素的乙烯亚基类似物。科研团队巧妙利用空间位阻效应,通过N-杂环卡宾(NHC)诱导环状1,3-双(锡烯)发生逆二聚反应,成功捕获了这个高活性物种。固态和溶液状态下的表征数据一致显示,该分子具有典型的乙烯亚基特征。当遭遇二氯化锡(SnCl2)时,这个锡乙烯亚基配合物展现出有趣的化学反应性,通过加成反应生成了稳定的双(氯代锡烯)产物。研究团队综合运用光谱分析、单晶X射线衍射和理论计算等手段,不仅确认了其独特的电子结构,更揭示了重主族元素在构建新型π键体系方面的
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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量子力学/分子力学结合活化应变模型揭示SalL氯代酶反应机制与选择性
这项研究如同在分子尺度架设了一台高速摄像机,生动捕捉了氯代酶SalL催化过程中的精彩瞬间。科研人员采用量子力学/分子力学(QM/MM)这对黄金搭档,配合活化应变模型这一"分子手术刀",精准剖析了S-腺苷甲硫氨酸(SAM)变身5′-氯-5′-脱氧腺苷的SN2反应全过程。研究团队测试了14种密度泛函,发现TPSSh(BJ)这位"计算能手"给出的能垒(20.1 kcal mol-1)最接近实验值(19.9 kcal mol-1)。就像解锁酶的三位密码,他们发现了氯离子与卤素口袋相互作用的三种构型,其中最优构型展现出氯离子与Gly131和Tyr130主链酰胺的完美"分子探戈"。通过反应力分析和能量分解
来源:ChemPlusChem
时间:2025-08-23
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含多氮与卤素双高立方烷基高能量密度材料的合成、理论与热稳定性研究
科学家们成功将二环戊二烯与环戊酮通过精简步骤转化为携带含能基团的高张力双高立方烷分子。晶体X射线衍射与密度泛函理论(DFT)显示,这些"分子小钢炮"兼具1.52–2.26 g cm−3的军用级密度和−70.8–111.4 kcal mol−1的生成热。特别值得注意的是,二溴酯类化合物与二溴硝基醇分别创下415.8秒和421.3秒的密度比冲(ρIsp)纪录,后者爆轰性能(20.1 GPa,6.3 km s−1)甚至逼近经典炸药TNT。热重分析(TGA)和分子轨道能隙(HOMO-LUMO)证实,这些"高能积木"在剧烈释放能量的同时,仍能保持优秀的动力学与热稳定性,有望革新现有固体推进剂粘合剂(HT
来源:ChemPlusChem
时间:2025-08-23
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pH响应性PHEMA@MOF杂化水凝胶复合材料对亚甲基蓝染料的高效吸附研究
这项突破性研究构建了两种新型智能水凝胶复合材料——将金属有机框架(MOF801和MOF303)物理共混于聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)(PHEMA)基质中。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电镜-能谱联用(SEM-EDX)和热重-差热分析(TG-DTA)等技术证实,杂化材料成功保留了MOF的晶体结构和热稳定性。有趣的是,这些复合材料展现出独特的pH响应行为:在碱性环境(pH11)下,PHEMA@MOF303的溶胀率高达173%,远超纯PHEMA的151%。更令人振奋的是,它们对阳离子染料亚甲基蓝展现出卓越的捕获能力——紫外可见分光光度计监测显示,PHEMA@MO
来源:ChemPlusChem
时间:2025-08-23
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水相表面酰胺化修饰TEMPO-CNF薄膜增强有机污染物吸附性能研究
这项突破性研究展示了如何通过液相化学修饰让纳米纤维素薄膜变身"污染捕手"。科研团队采用温和的水相反应体系,将苄胺分子像"嫁接枝条"般精准接枝到TEMPO氧化纳米纤维素(TEMPO-CNF)表面。原子力显微镜的"分子触手"和X射线光电子能谱的"元素之眼"共同证实,这种被称为TEMPO-CNF-g-BnNH2的新材料成功获得了疏水"外衣",水稳定性飙升81%,吸水率骤降88%。表面等离子共振分析揭示了有趣的现象:改性后的薄膜与有机污染物产生了"惺惺相惜"的化学亲和力,不仅通过疏水作用"拥抱"污染物,π-π相互作用更使其对芳香族化合物产生特殊偏好。这种智能材料对亚甲基蓝和氯己定的最大吸附量分别达到1
来源:ChemPlusChem
时间:2025-08-23
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溶剂诱导α螺旋肽稳定与折叠路径的分子动力学研究
这项研究揭示了氟化溶剂对蛋白质结构的独特调控机制。通过拉伸分子动力学(SMD)模拟,发现六氟异丙醇(HFIP)能显著提高α螺旋多肽链的平均力势(PMF),其稳定效果远超水环境。有趣的是,在拉伸过程中观察到310螺旋结构的形成,暗示局部溶剂化效应能增强构象稳定性。研究团队进一步以Trp-cage迷你蛋白为模型,发现其α螺旋区域在拉伸时发生部分解旋,而两端呈现整体延伸。平均力势分析表明,α螺旋构象在蛋白质折叠早期即已形成。这些发现不仅阐明了HFIP促进α螺旋形成的分子机制,更为设计新型生物材料提供了理论指导。特别值得注意的是,HFIP分子会选择性富集在α螺旋的沟槽区域,这种特异性相互作用可能是其稳
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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碲掺杂冠醚纳米酶:具有氧化还原自适应性和高效谷胱甘肽过氧化物酶样活性的新型催化平台
这项突破性研究展示了如何通过精准的单碲原子修饰策略,将经典冠醚大环改造成智能纳米酶构建模块。这种含碲(Te)冠醚在氧化还原刺激下表现出独特的构象切换能力:氧化态时呈现两亲特性,还原态则转为高水溶性。其在水相环境中展现惊人的硫醇(RSH)/二硫键(RSSR)催化效率,甚至超越临床应用的有机硒药物Ebselen,完美模拟了人体关键抗氧化酶——谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase, GPx)的催化机制。该工作通过"最小原子修饰-最大功能增益"的设计理念,不仅为开发环境响应型纳米酶提供了新思路,更为构建智能超分子催化系统开辟了道路。
来源:ChemistrySelect
时间:2025-08-23
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A位阳离子调控Rb(2-x)CsxSnI6空位有序双钙钛矿相稳定性与带隙的机制研究
在卤化物钙钛矿研究领域,四价锡基A2SnI6空位有序双钙钛矿因其独特的温度/组分响应特性引发热潮。科研团队通过溶液合成法成功制备Rb2SnI6及其铯掺杂衍生物,借助变温粉末X射线衍射(PXRD)和量热分析揭开了有趣的结构演化密码:原本被认为在室温下呈四方相的Rb2SnI6,实际上在320K会展现立方相(Fm3̅m)真容。更妙的是,当用离子半径更大的Cs+部分取代Rb+时,立方相变温度会乖乖降至300K,而全铯取代的Cs2SnI6则在测试温区内始终保持立方相。这种"A位阳离子尺寸效应"源于阳离子与晶格空腔的尺寸匹配游戏——大个子Cs+能更好撑起晶体骨架,抑制八面体倾斜。光学测试显示,随着A位离子
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-08-23
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OMS-2/NiMn-LDHs复合催化剂协同DBD等离子体高效降解甲苯的机制研究
这项研究开创性地将镍锰层状双氢氧化物(NiMn-LDHs)与八面体分子筛(OMS-2)复合,构建出能高效协同介质阻挡放电(DBD)等离子体的催化体系。当DBD产生的活性粒子(如OH自由基、O3)与甲苯分子碰撞时,催化剂中锰元素的多价态循环(Mn2+/Mn3+/Mn4+)就像电子"搬运工",不仅能激活臭氧生成高活性氧原子(O*),还能促进晶格氧参与反应。通过XPS和GC-MS分析发现,气相中的甲苯首先被等离子体"撕开"苯环形成碎片,这些碎片随后被催化剂表面羟基捕获,在锰的价态跃迁中最终矿化为CO2和H2O。特别有趣的是,当Ni/Mn摩尔比为3:1时,催化剂就像精密设计的"分子陷阱",其层状结构能
来源:ChemistrySelect
时间:2025-08-23
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综述:烃类转化的多相催化实用指南
多相催化基础与催化剂设计多相催化通过固相催化剂(如沸石、SiO2–Al2O3)与气相/液相反应物的相互作用,降低反应活化能。关键设计原则包括"火山曲线"优化中间结合能,以及通过纳米结构调控(如介孔材料)增强活性位点可及性。双功能催化剂(如Ni-Mo/沸石)结合金属位点的氢化能力与酸性载体的裂解功能,在石油精制中实现高效转化。反应机制与工业应用裂解反应:遵循碳正离子机制,β-断裂生成轻质烃,工业上采用流化床催化裂化(FCC)技术。异构化通过金属-酸协同作用(如Pt/Al2O3)将直链烷烃转化为高辛值支链烃。氧化反应遵循Mars-van Krevelen机制,V2O5等金属氧化物通过晶格氧转移实现
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-08-23
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原位电化学合成氟芬那酸氧化还原活性代谢物MWCNT@FFA-Redox:通过SOD通路延长线虫寿命的机制研究
这项突破性研究展示了一种创新的电化学策略:在多壁碳纳米管(MWCNT)修饰电极上原位合成氟芬那酸(FFA)的氧化还原活性代谢物。作为常见的非甾体抗炎药(NSAID),FFA经过电化学氧化产生了两种关键代谢产物——4-羟基FFA(m/z 297.05 g/mol)和具有多羟基结构的FFA-Redox(m/z 243.05 g/mol),后者以表面固定化形式(MWCNT@FFA-Redox)存在。令人振奋的是,在模式生物秀丽隐杆线虫(C. elegans)中验证时,研究人员不仅检测到与电化学合成完全相同的代谢产物,更发现FFA-Redox展现出惊人的抗衰老效果。在肺炎克雷伯菌感染条件下,线虫寿命延
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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综述:MOFs作为高效荧光化学传感器用于金属离子检测的综述
Abstract金属有机框架(MOFs)因其结构可调性、合成后修饰能力和化学稳定性,成为金属离子荧光检测的理想平台。研究表明,MOFs能产生独特的光谱响应信号,对过渡金属、镧系和碱土金属离子表现出优异的选择性识别能力。其可循环使用特性尤其适用于即时检测(POCT)设备的开发,相关传感机制涉及配体-金属电荷转移(LMCT)和天线效应等光物理过程。Graphical Abstract通过分析130余篇文献,本文揭示了MOFs传感器中金属簇与有机配体的协同作用:过渡金属MOFs(如Zn2+、Cu2+构建体)通过d-d跃迁产生荧光淬灭效应;镧系MOFs(如Eu3+、Tb3+)则利用f-f跃迁实现特征发
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-08-23
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综述:过渡金属二硫属化物的最新进展与发展:合成、性质和应用
Abstract石墨烯的突破性发现引领了二维结构材料的研究热潮,其中过渡金属二硫属化物(TMDCs)因其独特的化学物理性质成为焦点。单层或少层TMDCs具有弱层间范德华力、直接带隙、丰富边缘活性位点和大层间距等优势,被广泛应用于气体传感、能源转换与存储、催化和光电器件领域。本文综述了TMDCs的本征特性、合成方法(如水热/溶剂热法、物理/化学气相沉积)及多领域应用前景,同时指出未来需优化合成工艺、探究材料稳定性并拓展新应用场景。Graphical AbstractTMDCs的合成与应用潜力令人瞩目:其特殊的电子结构使其在光电子学、气体传感器和能源领域(如热电、电池、太阳能电池)展现出卓越性能。
来源:The Chemical Record
时间:2025-08-23
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机械化学法实现β-功能化萘环α位选择性溴化的绿色合成策略
这项突破性研究揭示了机械力化学在芳环官能化中的独特优势。通过球磨产生的机械能驱动,β位含功能基团的萘环与N-溴代丁二酰亚胺(N-bromosuccinimide, NBS)发生精准的α位溴代反应,无需传统有机溶剂参与。研究团队系统考察了电子效应的影响:给电子基团(EDGs)如甲氧基显著提升反应效率,而吸电子基团(EWGs)则表现出明显抑制作用。这种"绿色化学"工艺展现出惊人的原子经济性——E因子低至0.5,意味着每生产1公斤产物仅产生0.5公斤废弃物。更令人振奋的是,该方法可直接放大至克级规模,所得α-溴代萘衍生物可作为关键中间体,通过Suzuki偶联等后续转化构建药物分子骨架。该技术为制药工
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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刚性棒状分子拥挤效应对聚合物纳米孔转运动力学的调控机制
当聚合物在充满分子拥挤物的环境中穿越纳米孔时,其动力学行为就像在跳一场复杂的"障碍舞"。研究人员采用粗粒度分子动力学(MD)模拟技术,精心设计了一系列长度各异、刚度可调(kθ)的刚性棒状拥挤物(rigid rods),系统研究了它们对聚合物转位过程的影响。随着拥挤物面积分数(ϕ)的升高,聚合物成功穿越纳米孔的概率显著降低——这就像在越来越密集的"竹林"中穿行,特别是当这些"竹子"又长又硬时,产生的空间位阻(steric hindrance)会大幅提升熵垒(entropic barrier)。有趣的是,转位时间并非简单地随ϕ增加而延长,而是呈现先增后减的"过山车"式变化,暗示着两种力量的博弈:拥
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-08-23
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仿生骨组织工程支架:基于三周期极小曲面结构的渗透性与弹性模量新型方程研究
在骨组织工程领域,三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface, TPMS)支架因其独特的几何特性备受关注。这项研究通过精巧的实验设计和数值模拟,深入解析了Primitive(P)、Diamond(D)、Gyroid(G)三种典型TPMS结构的性能奥秘。科研人员构建了18组均质孔隙支架(孔径600/800/1200 μm)和3组梯度孔隙支架,惊喜地发现:当采用仿生学的孔隙率分级设计时,支架不仅能更好地模拟天然骨组织的异质性,还在渗透性和力学性能之间取得了精妙平衡。其中Primitive结构展现出"双冠王"特质——既拥有最高的流体渗透性,又保持出色的弹性模量。更
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-08-23
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基于CH-阴离子相互作用的氰芪类选择性氯离子载体研究
这项突破性研究揭示了氰芪类化合物作为氯离子载体的独特优势。科研团队系统设计了8种α-氰芪衍生物,通过精确调控三氟甲基(CF3)和硝基(NO2)等取代基,发现四取代结构的化合物能通过CH...Cl-相互作用高效识别氯离子。实验数据显示,该化合物对Cl-的转运速率显著优于传统三唑类载体,且能有效区分OH-、HCO3-和F-等竞争性阴离子。这种兼具高效性、选择性和成药性的小分子,为开发治疗囊性纤维化等氯通道功能障碍疾病的新型药物开辟了道路。
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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生物质衍生无氟离子液体电解质:离子动力学调控与超级电容器性能优化
引言离子液体(ILs)作为环境友好电解质在储能器件中展现出替代传统有机溶剂的潜力。当前主流含氟ILs存在合成过程使用氢氟酸(HF)、回收污染等问题,而本研究开发的生物质衍生无氟ILs通过耦合呋喃羧酸盐阴离子与氮杂环阳离子,实现了性能与可持续性的平衡。实验方法90%。采用核磁共振(1H/13C NMR)和质谱(ESI-MS)验证结构纯度,水分含量控制在<100 ppm。热分析通过差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)测定,离子电导率采用交流阻抗法(1 Hz-1 MHz)表征,并配合脉冲场梯度核磁共振(PFG-NMR)研究离子扩散行为。结果与讨论材料特性[BOMMIm][FuA]表现出最高热
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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声化学与机械化学双策略助力羧酸氰甲基化:绿色高效构建多样性氰甲基酯库
这项突破性研究展示了声波震荡(sonication)与机械研磨(ball milling)的协同魅力,为制备具有重要生物活性的氰甲基酯(cyanomethyl esters)开辟了双轨制合成路线。在无需传统金属催化剂和氧化剂的苛刻条件下,研究团队通过精确调控超声频率(20 kHz)和球磨转速(800 rpm),实现了羧酸(carboxylic acids)与溴乙腈的高效偶联。实验数据揭示,该双模策略可在数十分钟内完成反应,收率高达92%,且兼容芳基/烷基羧酸、杂环化合物等多种底物。特别值得注意的是,固相机械化学路径展现出独特的"无溶剂"优势,反应器内壁形成的分子薄层能循环使用5次以上。从机制上
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-08-23
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可见光驱动铁催化CH2Br2与烯烃原子转移自由基加成:高效构建1,3-二溴化合物及其衍生化应用
这项突破性研究报道了可见光驱动下铁催化的高效原子转移自由基加成(ATRA)反应体系,成功实现了二溴甲烷(CH2Br2)与各类烯烃的选择性加成。该光化学策略在室温条件下即可高效构建具有合成价值的1,3-二溴化合物,展现出优异的原子经济性和官能团兼容性。所得1,3-二溴产物堪称"分子乐高",可通过巧妙设计的一锅法串联反应转化为氧杂环丁烷、环丙烷衍生物等结构单元。特别是该反应无需使用贵金属催化剂,仅需廉价铁盐配合蓝光照射即可活化惰性C-Br键,为发展可持续卤化工艺提供了新范式。反应机理研究表明,可见光激发与铁催化循环的协同作用实现了溴自由基的高效产生与精准调控。这种温和的光催化模式成功克服了传统AT
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-08-23