化学通报杂志

化学通报杂志2020年第5期

• 典型锕系超分子组装体的构筑原理及研究进展

  梅雷,石伟群

  锕系超分子化学是锕系元素化学的重要研究领域，可以为乏燃料后处理的配位化学基础研究提供重要信息，并为探索锕系功能材料在发光、传感、催化和分离等方面的功能应用提供关键材料体系。本文介绍了基于锕系金属离子的金属-有机超分子组装体这一新兴领域的最新研究进展。从锕系超分子组装体的构筑原理出发并结合笔者自身研究情况，对基于主客体准轮烷配体的锕系-轮烷配位聚合物、具有闭合结构的锕系配位组装体和基于超分子相互作用的锕系超分子聚合物这三类典型的锕系超分子组装体的研究进展进行了梳理和总结阐述。期望为未来新型锕系超分子组装体的设计合成提供参考，促进相关领域的进步和发展。

• sp2碳连接的二维高分子：在原子分子尺度下的观察与研究

  黄森鹤,姜恺悦,陈振营,陆陈宝,庄小东

  二维聚合物在光电催化、能量存储和气体存储与分离等领域具有重要的应用潜力。其中，基于sp2杂化碳（Csp2）连接的二维聚合物具有独特的电学性质与化学性质。通过扫描隧道显微镜（STM）技术可以在Au（111）、Ag（111）、Cu（111）、Ru（111）、HOPG等晶格表面上进行原子尺度的精确聚合，这为构建Csp2相连的二维聚合物提供了有效的新策略。STM技术具有高分辨率能力，可用于表面二维聚合物的结构表征以及内在的光电磁性质的研究。本文将介绍基于STM技术对Csp2-Csp2连接的二维聚合物进行观察与研究的新进展。

• 铁基配合物在催化1,3-二烯单体均相配位-插入聚合中的应用

  葛芳,朱艳云,咸漠,王晓武

  开发环境友好的催化剂非常迫切。铁元素含量丰富且无毒的双重特性与这种趋势完全一致。在过去的几十年中，基于结构明确的铁络合物的催化反应研究增长非常迅速。在Gibson和Brookhart聚合乙烯的开创性工作之后，越来越多研究者使用铁基催化体系进行1，3-二烯的配位-插入聚合反应。1，3-二烯的聚合具有广泛的工业应用范围。本文通过研究近年来开发的催化体系来更新该领域的研究进展。就活性和选择性（相关时）及其局限性而言，特别着重强调其配合物的结构和催化性能间的关系。

• 量子点及其在食品安全快速检测中的应用进展

  陈亨业,刘瑞,付海燕,佘远斌

  食品中有害物质快速检测技术的发展，对食品安全和国民健康的意义重大。量子点作为一种具有超凡光电特性的纳米粒子，近年来已被广泛应用于食品安全快速检测领域。本文对量子点可视化传感器的检测机理及其对食品中农兽药、重金属等有害物的检测和食品非法添加物的无目标检测进行了综述，并对其存在的问题和未来的发展进行了探讨。

• 水环境中微塑料的样品采集与分析进展

  郝双玲,刘海成,薛婷婷,高闯闯

  微塑料在环境中难以降解，可在水体、沉积物等环境介质中长期存在，并在水生生物体内积累，成为人们高度关注的环境问题之一。有关水环境中微塑料的污染研究尚处于起步阶段，快速、高效、准确的检测技术是水环境中微塑料研究的重要环节，对于优化研究路线、分析研究结果、总结微塑料污染规律至关重要。本文结合国内外微塑料污染研究进展，介绍了微塑料污染现状，并通过对环境样品中微塑料的采样、预处理以及定性定量分析方法的系统比较，总结了现行各种检测方法的优缺点及各自应用范围，最后指出了进一步研究的方向。

• 温度对液态水结构的影响：中子及X射线散射研究

  周永全,山口敏男,池田一贵,房春晖,吉田亨次,张文倩,朱发岩,刘红艳,王广国

  采用中子散射和X射线散射研究了液态水在298～373 K温度范围内的结构，通过偏径向分布函数（PDF）、配位数分布（CN）、角分布（ADF）及空间密度分布（SDF）等讨论了温度对液态水结构的影响。整体来看，液态水具有“不规则四面体”氢键网络的短程有序结构，该有序度可延续到第三水合层。液态水分子的第一水合层中，围绕中心水分子约有4.8个水分子，然而其中仅有约3.3个水分子与中心水分子通过氢键相键合，约1/3进入到第一水合层的水分子并未与中心水分子直接键合，也正是这些间隙水分子的存在加剧了液态水结构的复杂性。温度对液态水的有序度存在一定的影响，在298～373 K的有限温度变化范围内，温度对液态水中氢键的键长、键角分布及第一水合层SDF的影响不大。从298K升温到373K，O（W）-O（W）距离仅增加0.03，氢键数目也仅有微小减少，温度对第二和第三水合层的影响则要显著很多。

• 新型香豆素类探针的合成及其高灵敏性和高选择性对纯水中Pd2+的荧光和比色检测

  陈欣,袁阳蕾,张媛媛,王红梅,张莉,陈清

  本文设计并合成了一种新型香豆素类Pd2+荧光探针（化合物1）。它由香豆素和羧甲基羟胺基团组成，能实现纯水中Pd2+的高选择性和高灵敏性检测，检测限低至4.0 × 10-8mol/L，此外，该探针能在pH为4～9的范围内有效检测Pd2+。

• 一种香豆素类荧光探针的合成及其性能研究

  孙石丽,张慧,俞天智,赵玉玲

  本文设计合成了一种基于香豆素的荧光探针L，通过氢谱、质谱对其结构进行表征。该探针在DMSO/H2O（体积比9∶1）体系中对Co2+和Ni2+具有较好的选择性和灵敏度。Co2+和Ni2+的加入使得探针L的荧光发射发生猝灭，其他金属离子未对探针的荧光产生明显的影响。探针L与Co2+和Ni2+的配位比均为1：2，其对Co2+和Ni2+的检出限分别为1.002×10-7和9.78×10-6 mol/L，结合常数分别是1.06×106和9.84×105 L·mol-1。

• 活性炭/有机质复合相变材料的热-电性能

  徐众,吴恩辉,李军,侯静,黄平,蒲权文

  用活性炭（AC）作为支撑材料，石蜡（PW）、十六酸（PA）和硬脂酸（SA）作为相变主材，通过熔融共混法制备AC/PW、AC/PA和AC/SA复合相变材料，并考察了其热-电性能。结果表明，添加活性炭时有机质均不会泄漏；复合材料充-放热过程中温度场分布都比较均匀，热循环会使材料导热性能略有下降；此外，三种复合材料的电阻率均随压力增加而减小。

• NaCl-KCl-H2O体系的体积性质及其与Pitzer模型的相关性研究

  马修臻,胡斌

  本文用高精度数字式振荡管密度计测定了288～323K范围内NaCl-KCl混合溶液的密度，溶液的离子强度范围从0.1到4mol·kg-1。用密度实验值计算了三元体系的超额体积并拟合得到了实验温度和浓度范围内的Pitzer模型参数，模型计算值与实验值的偏差在±0.0004g·cm-3以内。用Pitzer模型计算了不同离子强度下三元体系在298.15K下的混合体积。

• 同结构GdIIIMII(M=Cu，Ni，Co，Fe，Mn)配合物磁性理论研究

  罗树常,孙小媛,郑鹏飞,刘翔宇,黄仁义

  基于DFT-BS方法，在不同泛函方法和基组下计算[CuIIGdIII{PyCO（OEt）Py C（OH）（OEt）Py}3]2+及3d-Gd异金属双核配合物的磁耦合常数，结果表明，PBE0/TZVP（Gd为SARC-ZDRA-TZVP）水平可用于描述其磁学性质。顺磁中心CuII、GdIII与桥联配位氧原子间存在较强的轨道相互作用，其磁轨道主要由GdIII的4fz3、4fz（x2-y2）轨道、CuII的3dx2-y2轨道和桥联配位原子O的p轨道组成。顺磁中心CuII离子以自旋离域作用为主，GdIII离子以自旋极化作用为主，顺磁中心CuII自旋离域作用对桥联氧原子的影响大于顺磁中心GdIII的自旋极化作用。在同结构3d-Gd配合物中，随着MII离子未成对电子的增加，顺磁中心间ρHS2-ρBS2越大，顺磁中心MII和GdIII之间的反铁磁性贡献越大，其磁耦合常数越小。

• 水滑石负载碘催化合成α-氨基腈类衍生物

  李航,周波,王军,龚维,尹晓刚

  以水滑石（LDHs）负载碘（I2/LDHs）为催化剂，芳香醛、芳香胺和三甲基硅氰（TMSCN）为原料，合成了10种α-氨基腈类衍生物，其结构经1H NMR确认。优化反应条件为：n苯甲醛：n苯胺：nTMSCN=1.0：1.0：1.4，水滑石负载碘10（mol）%作催化剂，甲醇为溶剂，搅拌反应10min，收率最高可达98.3%。

• 近似计算的普适性：一元弱酸的滴定突跃范围

  柳青,王海水

  突跃范围是选择指示剂的主要依据，也是决定能否准确滴定的重要条件。滴定一元弱酸HB溶液时，计量点前（滴定分数a=0.999），许多溶液中cHB与［OH-］或cHB与［H+］具有相同数量级，因此通用教科书介绍的近似式pH=pKa+lg（cB-）/（cHB）存在较大局限性。本文新推导出了满足误差要求（在±0.02pH以内）的适用滴定各种浓度一元弱酸HB的pH的近似公式。计量点前，溶液酸性情形（pKa≤4.0），溶液［H+］=10-3cKa/c+2Ka；溶液碱性情形（pKa>4.0），溶液［H+］=cKa+√cKa（cKa+8×10-8）/2000c。计量点后（a=1.001），考虑弱碱B-对溶液pH影响，则有溶液［H+］=-cKa+√cKa（cKa+8×10-8）/2000c。