化学通报杂志

化学通报杂志2021年第12期

• 共轭高分子链构象和溶液聚集结构研究进展

  刘畅,刘国明,王笃金

  共轭高分子具有优异的光电性质和可加工性，被广泛用于有机光电器件的制备。共轭单元的存在使得此类高分子具有更刚性的主链结构。由于较强的分子间相互作用，共轭高分子容易在溶液中形成组装结构。共轭高分子的链构象、组装体结构、薄膜形貌和光电性能之间的联系研究成为了本领域的研究热点。然而，共轭高分子在可见光区存在较强的吸收效应，用传统的光散射技术对共轭高分子溶液的研究充满挑战。本文总结了近年来对于共轭高分子链刚性的研究，并从分子尺度上讨论了链结构与光学、电学性能间可能存在的关联；进一步阐述了共轭高分子溶液聚集的形成和演化，总结了溶液聚集与成膜过程中影响场效应迁移率的因素。试图在不同尺度上讨论共轭高分子的微观结构与宏观性能之间的关系。

• 纳米花型酶-无机杂化固定化酶研究进展

  冯慧,韩娟,黄文睿,吴嘉聪,李媛媛,王蕾,王赟

  酶是一种绿色高效的生物催化剂，被广泛地应用于工业生产中，为了更好的提升游离酶的性能，酶固定化技术应运而生。然而，与游离酶相比，固定化酶活性下降以及传质受限一直是酶固定化技术亟待解决的关键问题。作为一种新型酶固定化技术，纳米花型酶-无机杂化固定化酶因具有高比表面积、高酶活性和高催化效率，且制备简单，绿色无污染受到广泛关注。本文综述了近年来纳米花型酶-无机杂化固定化酶的研究进展，根据纳米花型酶-无机杂化固定化酶的形成特点，将其分为单酶纳米花、双酶纳米花和负载型纳米花。阐述了纳米花型酶-无机杂化固定化酶的制备过程和形成机理并对纳米花型酶-无机杂化固定化酶在食品工业和检测领域的应用进展做出总结。最后，对纳米花型酶-无机杂化固定化酶的发展前景做出展望。

• MicroRNAs电化学生物传感器在乳腺癌检测中的研究进展

  王若男,李淑荣,孟佩俊,张丽萍,靳敏,刘燕茹,罗利霞

  MicroRNAs是一类内源性非编码小RNA分子，可调控靶基因的表达。特异性microRNAs的失调在诸如癌症、心血管疾病、免疫疾病、神经退行性疾病和皮肤疾病等的发展过程中起着关键作用，常作为疾病早期诊断和预后的生物标志物。电化学生物传感器由于其灵敏、快速、成本低等优势，已经成为传统microRNAs检测方法的一种很有前途的替代方法。本文综述了基于microRNA电化学生物传感器检测乳腺癌的研究进展，并对其所构建的电化学生物传感器的检测方法进行了分析探讨。

• 靶向G-四链体的小分子配体在癌症治疗中应用的研究进展

  易卓云,王欣雨,张妍,苏敏,赵博,隋广超,史金铭

  G-四链体是一类由Hoogsteen氢键维持稳定的，富含鸟嘌呤的DNA或RNA二级结构。人类基因组中存在大量潜在的形成G-四链体的序列，所形成的G-四链体结构能够调控基因组的稳定性、DNA复制和基因表达，其中包括很多与癌症相关基因。因此寻找能够诱导DNA的G富集区域形成G-四链体结构的配体，进而筛选潜在抗癌药物的先导化合物，已成为癌症治疗研究的热点之一。本文对近年来发现和设计的以G-四链体为靶点的小分子配体，按照靶向的G-四链体结构类型和配体的分子结构进行分类，综述了这类化合物在癌症治疗方面的研究进展，分析了相关靶向治疗存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望。

• 活体pH实时检测研究进展

  柳玢竹,张国军,李玉桃

  酸碱度异常即pH值改变与机体的健康状况有密不可分的关系，活体实时pH检测不仅可以为临床诊疗提供支持信息，而且有助于一些疾病发病机理的研究。本综述详细介绍了pH的定义、pH检测的发展历史、活体实时pH生物传感器所需满足的条件，重点介绍了各类型活体实时pH生物传感器的原理与应用，包括电化学传感器、荧光传感器、光纤传感器以及超声传感器，并对活体实时pH生物传感器的未来发展方向做出展望。

• 基于抗菌肽的生物传感器在食源性致病菌检测中的应用

  张静

  快速检测食源性致病菌是预防食源性疾病大量暴发的必要措施。基于生物传感器的食源性病原菌检测技术具有灵敏度高、实时定量、操作简便等优点。抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)作为识别分子具有稳定性高和成本低的特点,在食源性致病菌的快速检测中得到了广泛的应用。将抗菌肽与生物传感器结合用于食源性致病菌具有潜在的实际应用价值。本文综述了基于抗菌肽的电化学方法和光学方法在食源性致病菌检测的应用,讨论了基于抗菌肽的高灵敏度和可靠检测平台的未来前景和挑战。

• 分子印迹整体柱的制备、分类与应用

  金 雨,李前进,王奋英,李建林

  分子印迹整体柱在分离科学领域获得广泛应用，能够用于萃取分离有机小分子、特异性识别金属离子和蛋白质分离。本文综述了分子印迹整体柱的印迹策略、材料分类与应用，重点介绍了新型的分子印迹整体柱，并从特异性、分离效率、快速检测等方面讨论了分子印迹整体柱目前面临的挑战，展望了其发展前景和方向。

• ZIF-8材料的制备及应用进展

  封红瑞,李松涛,霍晓兵,刘振波,于淇

  沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic Imidazolate Framework-8，ZIF-8)是由Zn（Ⅱ）与2-甲基咪唑配位自组装形成的多孔结晶材料，具有可调的孔径、高稳定的结构和催化活性等特点，近年来ZIF-8的制备和应用展现出巨大的潜力并引起了广泛关注。本文总结了目前ZIF-8的制备方法，在此基础上介绍了ZIF-8的形成机理及粒径调控方法，重点综述了ZIF-8及其复合材料在吸附分离、催化、生物医学等领域应用的研究进展，并展望了其应用前景与发展方向，以期为ZIF-8 的应用发展开拓新的思路。

• 金属-有机框架作为异相催化剂的表征方法概述

  陈莲芬,林怡涵,冯嘉俊,唐青

  作为一类具有大的比表面积、高孔隙率、合成方便、骨架规模可变、化学可修饰以及结构组成多样等优点的新型多孔材料，金属-有机框架（MOFs）在光电材料、药物传输、气体吸附分离及催化等领域有着广阔的应用前景，成为近年来研究的热点。异相催化是MOFs最具发展潜力的应用领域之一，各种表征方法和研究手段是开展MOFs异相催化研究的工作基础。本文主要围绕表征MOFs作为异相催化剂的常用技术手段进行介绍，包括X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、热重分析、红外光谱/拉曼光谱分析、透射/扫描电镜等，旨在为开展相关MOFs催化研究提供一定参考。

• 通过C(sp3)-H键活化构建C-P键合成氨基膦酸酯类化合物

  吴江龙,王彦,李典军,杨金会

  氨基膦酸酯及其衍生物是一种重要的有机化合物，因其具有抗菌、抗真菌、酶抑制剂和催化抗体活性而广泛应于药物化学和农业化学。通过C(sp3)-H键活化构建C-P键的方法是合成氨基膦酸酯衍生物重要方法之一。本文以过渡金属体系和非金属体系进行分类，介绍了近年来通过C(sp3)-H键活化方法构建C-P键合成氨基膦酸酯类化合物的研究进展。

• 天然化合物芦丁的治疗潜力

  翟广玉

  芦丁属于类黄酮化合物，广泛存在于人们日常食用的各种蔬菜、水果和中草药中。芦丁是天然的抗氧化剂，有清除自由基的特性，可调节众多疾病有关的细胞内和细胞外信号通路，影响细胞的生长，分化及其功能，对人们的健康，防病治病起着重要作用。芦丁具有广泛的药理活性，抗氧化、抗炎、抗病毒、抗癌、预防和治疗心脑血管疾病。以芦丁为原料的药品有多种，使用芦丁毒副作用小，安全，成本低。由于芦丁的生物利用度低，在临床上应用受到一定的限制。克服芦丁溶解性差的问题已经有各种方法，例如使用环糊精的络合，磷脂等，改善水溶性，从而增加生物利用度。本文综述了芦丁的多种潜在用途和治疗作用的信息，与药物输送相关的问题，以及改善药物生物利用度的可能方法。重点介绍了芦丁的抗炎、抗癌、降糖、对心血管的保护作用，为天然化合物的开发和利用奠定基础。

• 吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素检验方法研究进展

  王冠翔,王继芬,黑海

  合成大麻素作为滥用最广泛、种类最多的新精神活性物质之一,严重影响人类身心健康和社会稳定,当前滥用较为严重,常出现在国内外各类案件的侦办中,是世界范围内关于新精神活性物质案件的一个研究焦点,建立合成大麻素的检验方法对侦破相关案件具有重要意义。近几年出现的吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素被称为第八代合成大麻素,其涉案频繁但研究相对较少。本文介绍吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素的结构、分类、毒性,并对其代谢和检验研究现状进行了综述,同时介绍了检测吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素的探索思路,并对未来的发展方向进行了展望。

• 石脑油中有机氯脱除的研究进展

  李冉,谷洁,王芳,王广建

  石脑油中有机氯的脱除作为行业难题之一,国内外进行了大量有机氯脱除技术研究。现有有机氯脱除技术有吸附、催化加氢、萃取脱氯、微生物脱氯等,这些方法各有优缺点,但大部分技术处于实验室研究阶段,尚未实现工业化。本文综述了石脑油中有机氯化物的来源、危害,重点分析了吸附法、催化加氢法等有机氯脱除方法的反应机理和研究现状,并提出目前存在的问题及未来的研究方向。

• 共价有机骨架衍生碳基材料的制备及其电化学性能

  王俊,叶常春,苏明,张凯,蔡松亮

  设计具有多孔结构、比表面积大的高性能电极材料对于发展高能量密度的超级电容器尤为重要。 在此，我们以共价有机骨架材料（Covalent organic framework，COF）为前驱体,通过简单热处理构建出一种氮掺杂的多孔碳纳米材料作为超级电容器电极材料。 该材料显示出高导电性和高表面积,当这种碳材料应用于超级电容器作为负极时表现出高的面积比容量。 在电流密度为 1mA?cm - 2时,其面积比容量可达 266. 58mF?cm - 2 ;即使电流密度为 20mA?cm - 2 时,面积比容量仍保持 71. 7% ,表现出很好的倍率性能;并且,该材料循环 3000 圈后依然具有 84. 8% 的容量保持率。阻抗测试表明,这种碳材料的电等效电阻约为 0. 9Ω。 本工作提出的共价有机骨架衍生的氮掺杂的多孔碳具有优越的电化学性能,为发展高性能超级电容器提供了新的方向。

• 五元杂环spacer结构调控的分子内电荷交互作用

  胡宇强,王娜,韩利民

  研究五元杂环(spacer)桥对分子内电荷传递调控规律是开发功能分子材料的基础。本文通过环合反应制备了9个2,5-双二茂铁基五元杂环衍生物,包括: 2,5-双二茂铁基-1-苯基-吡咯(1),2,5-双二茂铁基呋喃(2),2,5-双二茂铁基噻吩(3),2,5-双二茂铁基-1H-咪唑(4),2,5-双二茂铁基噁唑(5),2,5-双二茂铁基噻唑(6),2,5-双二茂铁基-1H-1,3,4-三氮唑(7),2,5-双二茂铁基-1,3,4-噁二唑(8)和2,5-双二茂铁基-1,3,4-噻二唑(9)作为模型分子。通过元素分析,傅里叶变换红外(FTIR)光谱,质谱(MS)和核磁共振(NMR)等手段对化合物结构进行了表征,采用循环伏安电化学(CV)和密度泛函(DFT)量化模拟计算研究了分子内电荷传递与五元杂环(spacer)结构间的调控关系,发现化合物(1-9)二茂铁间电荷交互作用随着spacer中杂原子数量的增加而减小,分子内电荷选择短程杂原子桥作为传输通道,spacer结构对二茂铁间电荷传递发挥着重要的调控作用。

• 近红外荧光印迹快速选择性识别对硝基苯胺

  陈珊,蔡蕾,周姝,符金利,赵鹏飞,张朝晖

  以铜掺杂的CdS量子点作为近红外荧光源，采用溶胶-凝胶技术制备了一种快速选择性识别痕量对硝基苯胺的近红外荧光印迹聚合物。采用扫描电镜、透射电镜和荧光分析等技术对该材料进行详细表征。抗干扰实验及选择性实验表明，该印迹聚合物对对硝基苯胺具有高选择识别能力。荧光性能研究结果表明，该印迹聚合物能在1min内快速特异性识别对硝基苯胺，提高了对硝基苯胺的检测速度。当对硝基苯胺浓度为0.5 ~ 75.0 μmol/L时，荧光猝灭效率与对硝基苯胺的浓度之间呈现良好的线性关系，检出限为9.6nmol/L。该方法成功用于尿液、水和PM 2.5 样品中痕量对硝基苯胺的测定，回收率分别为98.7% ~ 100.2%、99.7% ~ 103.9% 和97.3% ~ 103.7%。本研究为痕量有机污染物的快速选择性检测提供了一种新方法。

• 12-4-12/tCA沉淀相的光响应溶解及聚集体结构转变

  杨晨,王小永

  双子表面活性剂12-4-12与反式肉桂酸（tCA）由于强烈的静电吸引作用而生成12-4-12/tCA沉淀相。通过偏光显微镜和X射线衍射测定，我们发现12-4-12/tCA沉淀相具有六角和层状的复合晶体结构。在365 nm紫外光照射下，12-4-12/tCA沉淀相会逐渐溶解，依次经历晶体—囊泡—蠕虫状胶束的转变。我们对12-4-12/tCA沉淀相的光响应溶解及聚集体结构转变机理进行了讨论。

• CdTe水溶性量子点的合成表征及生物毒性测定——一个化学生物学实验

  刘成金,陶海燕,刘海燕

  本实验以反应时间为变量,一步水相法合成了具有不同粒径的CdTe量子点。通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱表征不同反应时间得到的量子点,并计算其粒径、浓度以及荧光量子产率。取表征最优的量子点组次,配制成不同浓度,与酵母混合培养,用Biomass法测定CdTe量子点生物毒性。该实验涵盖无机合成相关知识,涉及分析表征方法应用以及量子点对生物细胞活性的影响,化学与生物学科交叉融合,有助于学生科研能力的培养与实验综合能力的提升。