化学通报杂志

化学通报杂志2020年第4期

• 核燃料循环中镅的氧化分离研究进展

  董雪,徐超,陈靖

  镅离子在溶液中主要以三价形式（Am（III））存在，因其离子半径与三价镧系离子Ln（III）接近，化学特性相似，使得Am（III）与Ln（III）的有效分离被认为是核燃料循环领域最具挑战性的课题之一。利用镅的多价态特性，采用不同氧化方法可将Am（III）氧化成高价态的AmO2+和AmO22+形式，再通过溶剂萃取、沉淀等方法进行分离，是实现Am与Ln分离的一种新思路。本文综述了不同氧化方法对水溶液环境中Am（III）的氧化分离研究进展，描述了相关机理，指出了不同氧化方法的优劣并展望了未来发展趋势，以期为发展新型镧系与锕系元素分离技术提供参考。

• 金属配合物和一氧化碳的反应

  王保力

  一氧化碳是发展可持续化学经济的重要原料。人们希望能够将一氧化碳催化转变成高附加值化学品，从而减少石油等化石资源对人类的束缚。研究均相金属配合物与一氧化碳的反应能够使人们了解一氧化碳转变及利用机理，并开发新催化剂高效地利用一氧化碳资源。本文从金属配合物与一氧化碳反应的活性点出发，分别讨论不同类型的金属配合物与一氧化碳的反应，以求让人们在分子水平上了解一氧化碳的基本反应原理；并总结了该领域存在的难点问题，展望了未来，希望更多的科研工作者投入其中，从而实现利用一氧化碳合成出各种各样的化学品和材料。

• 金属氮杂环卡宾配合物的抗肿瘤活性研究进展

  樊荣,杨志斌,卞勉励,刘武昆

  自1978年顺铂成功地被开发成癌症临床治疗药物以来，金属配合物作为小分子抗癌药物的开发成为人们的研究热点。其中，氮杂环卡宾能与多种过渡金属中心形成稳定的共价键，这种特殊的稳定性使得金属氮杂环卡宾配合物具有被开发成药物的潜能。近年来，金属氮杂环卡宾配合物被发现具有良好的抗癌活性，激发了广大无机药物化学研究者的研究热情。综合笔者课题组在金属氮杂环卡宾抗肿瘤配合物方面的前期研究，本文将对银、金、铑和铂氮杂环卡宾配合物的抗肿瘤活性及作用机制进行综述，以期为新型金属氮杂环卡宾抗肿瘤化合物的设计合成提供参考。

• 天然五环三萜有机功能分子

  孟雨樟,高玉霞,巨勇,胡君

  天然五环三萜在自然界中广泛存在，由六个异戊二烯单元组成，可以从动植物中分离获取。因具有手性刚性骨架、多反应位点、独特组装性能、良好生物相容性及药理活性，其在超分子化学、智能材料、界面化学、药物传输等领域有着不可忽视的潜力。本文基于课题组近年来在天然五环三萜有机功能分子方面的工作，概述了含甘草次酸和甘草酸骨架的功能小分子和高分子的设计、合成及其在水凝胶、有机凝胶、有机-无机复合凝胶、手性材料、温敏和自愈合材料、农用Pickering乳液、准聚轮烷等方面的应用。

• 柔性印刷可穿戴电化学传感器

  江禹,马俊林,朱楠

  实现对人体的健康监测和慢性病监测是包括材料科学、信息技术、电子技术、分析化学等科学领域在内的世界前沿课题。通过连续获取温度、压力、应力等物理信号来实现对人体活动情况和心率、血压、脑电图、心电图等实时监测的可穿戴设备已实现商业化，但连续监测人体体液、呼出气中的各类化学物质的可穿戴传感器仍面临许多问题，比如传感器的柔韧性、灵敏度、准确性以及与人体皮肤的贴合性等。针对这些问题，本文以柔性印刷技术为出发点，综述了各类柔性基底在电化学传感器/生物传感器领域的应用，同时对可穿戴传感器的发展方向提出了建议。

• 稀有气体化合物非共价作用研究进展

  苗军舰,李青,赖克强

  稀有气体化合物的非共价作用研究是最近发展起来的一个新兴领域，是非共价领域的重要拓展和延伸。到目前为止，本领域已经取得了一些研究成果。本文着重论述σ-hole、π-hole和稀有气体-π等3类非共价作用。这些新型非共价作用的提出，不但能够帮助研究人员更好地理解稀有气体化合物的各种非共价行为，如结晶、吸湿性等，而且为寻找有效调控其氧化性、爆炸性等性质的方法指明了方向。

• 聚氨基酸在材料科学及生物医药中的二级结构效应

  张冲,侯颖钦,吕华

  聚氨基酸不仅具有优异的生物相容性和生物可降解性，其类似于蛋白质的二级结构（α-螺旋、β-折叠、无规卷曲）及二级结构的响应性转变赋予了聚氨基酸不同于常规聚合物的特殊功能，在材料及生物医药领域具有重要应用。本文简要概述了本课题组近年来围绕聚氨基酸二级结构在聚合物防污涂层、纳米颗粒-细胞膜相互作用以及蛋白质改性研究中的新进展，并对聚氨基酸二级结构未来的发展方向进行了简要的展望。

• X射线成像技术在能源材料研究中的应用

  巩宇新,于振江,王家钧

  随着人类对可持续能源的需求不断增长，先进的表征方法在能源材料研究等领域变得越来越重要。借助X射线成像技术，我们可以从二维和三维角度实时获取能源材料的形貌、结构和应力变化信息。此外，借助高穿透性X射线和高亮度同步辐射源，设计原位实验，可以获取充放电过程中样品的定性和定量变化信息。本文综述了基于同步加速器的X射线成像技术及其相关应用，讨论了包括X射线投影成像、透射式X射线显微成像、扫描透射X射线显微成像、X射线荧光显微成像以及相干衍射成像等几种主要的X射线成像技术在能源材料研究领域的应用，展望了未来X射线成像的应用前景及发展方向。

• sp2碳分子π电子构型和富勒醇结构模型

  李玲丽,高兴发

  本文介绍了笔者课题组对富勒醇（含内嵌金属富勒醇）结构的理论研究结果。改进了传统Clar模型，使之可预测含杂原子、加成基团及配位金属的sp2碳分子体系的化学稳定性，从而发展了富勒醇化学稳定性规则。利用该规则预测了化学稳定的富勒醇分子表面官能团的分布位置。通过计算和实验相结合的方法鉴定了富勒醇表面官能团的种类，建立了富勒醇的准确结构模型。编写了可自动筛选化学稳定的富勒醇分子结构的计算机程序。研究结果也可为其他sp2碳材料多加成衍生物的结构预测提供参考。

• 氟化修饰显著提高碳点的抗菌活性

  郁静雯,吕佳,程义云

  本文采用支化聚乙烯亚胺和乙醇制备阳离子碳点，并在其表面接枝含氟烷基链，得到一种氟化修饰的碳点材料，其对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌以及革兰氏阴性菌大肠杆菌和绿脓杆菌都表现出了优异的抗菌活性，而对哺乳动物细胞具有较低的毒性。通过构效关系研究发现，氟化修饰对于碳点的抗菌活性至关重要，将含氟烷基链替换成烷烃基链会极大削弱碳点的抗菌性能。本文的结果为阳离子抗菌材料的设计提供了新的思路。

• 催化反应中休眠期与诱导期之区别

  岑守义,张志鹏

  许多化学反应中都存在一个被定义为"诱导期"的起始反应速率较低的阶段，例如一些自由基反应、放热反应和催化反应。与之相比，在极少数的催化反应中研究者观察到一个反应速率始终为零的特殊阶段，在这个阶段之后反应自发开始。这两种阶段形成的原因与反应的机理尤其是催化剂的活化和失活有关。然而，这两个具有明显不同特征的阶段往往被混淆。本文通过所选取的一些代表性的催化反应分别介绍了"诱导期"和"休眠期"的动力学特征，讨论了两者之间的区别。期待这些隐藏在稳态催化循环之前的阶段能够得到更多的关注，这将有利于研究人员深度理解有机化学反应中的前催化循环和详细的反应机理。

• 元素原子量测量及其演进

  任同祥,周涛,王军,宋盼淑,逯海,王松

  2019年是门捷列夫发现元素周期表第150周年。本文从原子量概念的提出、原子量测量技术的发展、原子量测量的中国贡献、原子量新的表述形式的出现等方面系统回顾了在过往两百多年里元素原子量的发展历史。