化学通报杂志

化学通报杂志2020年第11期

• 卟啉/酞菁配合物修饰钙钛矿太阳能电池研究

  李晓晨,曹靖

  为解决资源短缺和环境污染问题，太阳能电池应用研究引起了广泛的科学关注。在过去的十年间，钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为一种新型的电池技术得到了快速发展，逐渐成为目前商业化硅基太阳能电池最有力的竞争对手之一。然而，钙钛矿薄膜在低温溶液制备过程中会不可避免地形成缺陷，这些缺陷是严重制约PSCs光电转化效率与长期运行稳定性得到进一步提高的主要因素。利用功能化有机分子钝化钙钛矿薄膜表面及晶界处缺陷是提升电池性能及稳定性的有效手段。卟啉/酞菁金属配合物具有良好的稳定性和优异的光电特性，利用卟啉/酞菁金属配合物修饰钙钛矿薄膜是提高PSCs性能和稳定性的有效方法之一。本文综述了卟啉/酞菁金属配合物界面调控实现高效稳定PSCs组装的研究进展，并对其存在的问题及今后可能的发展方向进行了总结与展望。

• 硒π酸催化合成含氮杂环化合物的研究进展

  许阳,廖礼豪,赵晓丹

  含氮杂环化合物具有独特的生理和药理活性，它们的高效合成引起了广大科研工作者的研究兴趣。近年来，发展了不同的合成方法制备含氮杂环化合物。其中，硒π酸催化合成含氮杂环化合物的合成方法因反应条件温和、操作简单、区域选择性和官能团兼容性好的优点受到越来越多的关注。本文综述了近些年来硒π酸催化合成含氮杂环化合物如吲哚衍生物、四氢吡咯衍生物、二氢喹嗪衍生物、噁唑衍生物、吡唑并喹唑啉酮类衍生物、异喹啉类衍生物及2-咪唑烷酮衍生物等的研究进展。

• 适配体在癌症诊断与靶向治疗中的研究进展

  赵瑞瑞,白云峰,陈晓亮,冯锋,双少敏

  核酸适配体是利用体外筛选技术，即指数富集的配体系统进化技术（SELEX），从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。其与靶标物有很高的特异性和亲和力，将适配体作为识别单元的生物传感研究以及适配体偶联成像试剂的生物体内外成像研究在临床诊断中有很大的应用前景，此外，适配体靶向癌细胞或组织的治疗方法相比传统化学治疗副作用更小，在临床上也有极大的应用前景。本文综述了适配体目前在癌症诊断和靶向治疗两个方面的研究进展，并分析现阶段存在的问题以及面临的挑战。

• 作用于离子型γ-氨基丁酸受体的异噁唑啉类杀寄生虫剂

  艾大朋,巨修练,刘根炎

  离子型γ-氨基丁酸（GABA）受体是一类重要的杀虫剂靶标，异噁唑啉类化合物是作用于该靶标的一类新型杀虫（寄生虫）剂。基于异噁唑啉类衍生物高效的杀虫活性和出色的安全性，自首个该类杀寄生虫剂氟雷拉纳被发现后，阿福拉纳、沙罗拉纳、洛替拉纳和氟噁唑酰胺等化合物相继被报道。本文主要综述了异噁唑啉类化合物在杀虫剂领域的最新研究进展，重点在化学结构、杀虫活性、作用机制、生物代谢和安全性等方面进行了总结和评述，同时探讨了异噁唑啉类杀虫（寄生虫）剂在应用上的局限性，对该类化合物在农业病虫害防治的应用前景和发展趋势作了展望。

• 胶原静电纺丝研究进展

  吴斯佳,吴坤远,曾绍校,李玉霜,陈俊德

  胶原是细胞外基质的主要结构蛋白，广泛存在于各类动物机体中。天然胶原存在纤维形态不一、机械性能差等不足，限制了其工业规模化应用。因此，如何有效地制备出性能优良的胶原材料成为热点问题。静电纺丝技术是一种新兴的纳米材料制造技术，利用该技术可获得具有不同结构和性能的胶原基纳米纤维材料，制成的纳米纤维材料展现出密度低、弹性高等优异特性，有望广泛应用于组织工程、医学、载体等领域。本文将从胶原的单独静电纺丝及其影响因素、胶原共混静电纺丝和影响因素以及应用等方面介绍胶原静电纺丝技术的研究进展，并针对存在的问题和发展方向进行了讨论和展望，为胶原的应用提供一定的理论指导和技术支撑。

• 高结晶度方酸菁染料全溶液制备平面异质结有机太阳能电池

  范昊宸,黄金华,蒋克健,宋延林,周雪琴

  高结晶度有机半导体材料由于分子紧密堆叠，电荷迁移率高，但其在普通有机溶剂中溶解度低，溶液可加工性较差，限制了其在有机光电产品中的应用。本文设计合成了一种甲基修饰的高结晶度方酸菁类染料（DM-SQ），利用三氟乙酸溶剂溶液涂布制备DM-SQ薄膜。研究发现溶液制备的DM-SQ薄膜结晶度高，与真空沉积的DM-SQ薄膜比较，空穴迁移率更高（5.28×10-4 vs.7.53×10-5 cm2·V-1·s-1）。以DM-SQ作为给体，PC61BM作为受体，制备了平面异质结太阳能电池。溶液法制备的器件平均能量转换效率明显高于真空沉积器件（6.08±0.19%和3.56±0.22%）。

• 离子聚合物微球负载钯催化甲酸分解产氢

  邵守言,朱桂生,黄志军,王忠华,闫丰文

  催化甲酸分解产氢是氢气储存和氢能利用的重要途径。以对4-乙烯基吡啶和1，3，5-三（溴甲基）-2，4，6-三甲基苯为原料，通过季铵化和聚合制备了树枝状离子聚合物微球，负载Pd纳米粒子后用于催化甲酸分解产氢。微球的离子交换性能及含N特性使制备的Pd纳米粒子具有高分散性、小尺寸、均一粒径和优化的电子结构。考察了甲酸浓度和反应温度对产氢速率的影响。结果表明，在50℃、甲酸浓度为1mol/L、甲酸与钯摩尔比为200、甲酸与甲酸钠摩尔比为3的优化反应条件下，甲酸完全分解时间为30min。催化剂使用4次后活性无明显下降。

• 一种以还原氧化石墨烯为电子中继体的复合光催化剂的合成及光催化性能研究

  李向群,司瑞如

  本文构建了一种以还原氧化石墨烯（RGO）为电子中继体的复合光催化体系Pt-RGO/ZnIn2S4-CoPi/BiVO4，并分别利用若丹明B （RhB）的脱色和光催化分解水测试其催化性能。在RhB的光催化脱色实验中，反应3h后，溶液中RhB的脱色率高达99.89%。在光催化分解水的过程中，反应5h之后，复合催化剂体系产H2量达到359.6μmol，产氧量达到196.3μmol。探讨了复合光催化剂体系的工作机理，发现其卓越的光催化水处理效能主要缘于RGO作为电子中继体促进了光生电子在两个复合单体之间的传导，从而提高了系统的光催化性能。

• 基于菁染料响应G-四链体结构变化的半胱氨酸检测探针

  田佳琦,陈月荣,刘铭,张艳华,孙旭东,付尧,张秀凤,石磊

  半胱氨酸是生物体中起着重要作用的还原性氨基酸，其在体内的含量变化可能会诱发机体发生多种病变，因此高选择性、高灵敏度和低成本的半胱氨酸检测技术具有重要意义。本文利用富含鸟嘌呤的DNA链序列在钾、钠等金属离子诱导下形成对汞离子产生特殊响应的二级结构以及菁染料能够对DNA结构进行识别，并由此引起其超分子聚集形式的改变，致使其紫外和可见光谱性质随之变化，通过以Hg2+调控G-四链体与菁染料（ETC）组建传感器，实现对溶液体系中半胱氨酸高选择性检测。

• 蒲公英黄酮抗氧化活性的构效关系分析

  杨怡萌,陈星宇,吴娅,陈聪梅

  为从分子水平研究蒲公英黄酮结构与抗氧化活性之间的内在关系，本文借助于密度泛函理论，通过优化结构参数、捕获自由基的热力学能量分析、NBO电荷分布、半醌自由基的自旋密度分析等深入探讨了蒲公英黄酮化合物（槲皮素、芦丁、木犀草素、芹菜素、香叶木素等）抗氧化活性的构效关系及内在规律。结果表明，5种蒲公英黄酮化合物抗氧化活性顺序为：芦丁 > 槲皮素 > 木犀草素≫香叶木素 > 芹菜素，酚羟基的位置是影响蒲公英黄酮抗氧化活性差异的主要因素。蒲公英黄酮不同位点抗氧化活性的高低与其酚羟基上H原子的电荷分布、黄酮自由基的稳定性成正比关系，自由基单电子的离域程度和分子内氢键的稳定化作用共同决定了B环4'-OH是蒲公英黄酮的关键活性位点。

• 氨基乙内酰脲类BACE1抑制剂的特征结构与作用机制

  高庆平,詹新雨,孔佳娣,齐云国,杨凌,吴倩

  对BACE1抑制剂的研究与开发已成为目前治疗阿尔兹海默症的主要研究方向之一。本文选取105个氨基乙内酰脲类BACE1抑制剂作为研究对象，借助比较分子相似性指数（Comparative Molecular Similarity Index，CoMSIA）和分子对接方法建立定量构效关系预测模型，研究影响化合物抑制活性的特征结构信息，揭示该类抑制剂与靶标之间的作用模式。结果表明，模型具有较强的预测能力（Q2=0.45，Rncv2=0.87，Rpre2=0.85），抑制剂主要占据了靶标的S3、S1和S2'位点，其主要作用力类型为氢键力。实验所得模型和信息可为日后研究开发新型高效的BACE1抑制剂提供一定的理论指导，节省研究时间与费用。

• T型及KA分子筛膜的制备、修复及其天然气脱水蒸气性能研究

  张丛健,宋庆翔,谢小雪,王若琳,刘鹏霄,刘彧,张玉龙,张瑛,张晓灿,安晨

  本文以氧化铝陶瓷为基底，合成了T型和KA两种分子筛膜，并将其应用于天然气脱水蒸气实验。研究表明，T型及KA分子筛膜对模型天然气脱水蒸气的H2O/CH4选择性分别为2.80和3.16。采用表面涂层法对分子筛膜中的缺陷进行修复，从而有效提高了其模型天然气脱水蒸气性能，修复后的T型及KA分子筛膜的H2O/CH4选择性分别达到了10.52和17.71，水蒸气的渗透系数分别为104397和28200 Barrer，甲烷损失率分别仅为2%和1%，修复后的两种分子筛膜皆具有良好的稳定性。

• 钛元素的发现及其概念发展

  曹福臣,袁振东

  1791年，英国矿物学家格雷戈尔发现钛矿石并意识到一种新元素的存在。至1795年，普鲁士化学家克拉普罗特进一步预言了该元素，并将之正式命名为钛（Titanium）。1910年，美国化学家亨特制取了纯净的钛单质，钛元素的概念正式形成。20世纪20年代以后，钛同位素的发现使人们对钛元素有了新认识，并逐渐形成现代钛元素概念。钛元素概念的发展使人们在科学认知上发生了转变，促进了化学元素观的演进。