化学通报杂志

化学通报杂志2021年第2期

• 基于功能核酸的细胞荧光成像

  寻看雨,孙悦,张悦,邱丽萍

  细胞是生物体基本的结构和功能单元，对活细胞中特定生物组分进行动态分析，将为相关生命活动过程的研究提供重要信息。荧光成像为细胞分析提供了一种操作简单、灵敏度高、可实时监测细胞微观动态分子过程的光学生物成像技术。发展高性能的荧光探针用于活细胞成像已成为研究热点。功能核酸是一类具有特殊化学和生物学功能的寡核苷酸分子，除了天然存在的核酶（Ribozyme）和核糖开关（Riboswitch）之外，还包括通过指数富集的配体系统进化技术（SELEX）筛选获得的核酸适体和脱氧核酶（DNAzyme）。功能核酸由于具有合成简单、免疫原性低、相对分子质量小、化学稳定性高、易于修饰等优点，在生物成像领域受到广泛关注。本文主要综述了基于功能核酸的荧光探针在细胞成像领域中的应用研究，总结了该领域面临的挑战，并对其未来发展方向进行了展望。

• 非金属元素掺杂纳米二氧化钛

  刘方园,徐鲁艺,修阳,王生杰

  二氧化钛在光电转化、光催化等众多领域具有重要的应用价值，但较宽的禁带宽度和较低的电子传递效率导致其光利用率较低。离子掺杂和纳米化是改变其能带结构、提高电子传输能力的有效策略，根据掺杂离子的性质，可分为金属离子掺杂和非金属元素掺杂。与传统二氧化钛相比，纳米二氧化钛具有特殊的表面效应和粒度效应，其化学活性、耐热性等都强于传统二氧化钛。本文主要对非金属元素掺杂纳米二氧化钛的研究进行评述，包括ⅢA、IVA、VA、VIA、VⅡA族元素的单一元素掺杂以及和金属或非金属元素共掺杂，重点介绍了纳米二氧化钛的非金属掺杂与其能带结构、可见光响应和光催化性能之间的关系及其应用情况，并对其未来的发展趋势进行了展望。

• 贵金属钌基催化剂合成及应用研究进展

  龙思宇,裴响林,罗丹,付海,龚维

  钌催化剂是近年来新兴的贵金属催化剂，其负载型催化剂具有节约成本、可回收利用、催化性能优异等优势，受到研究人员的广泛关注。本文对负载型钌基催化剂在氨合成反应、加氢反应、氧化反应的合成及应用进行了综述，主要阐述了反应过程中的载体与助剂、制备方法和催化性能，并对当前反应中存在的问题进行归纳和总结，最后提出负载型钌基催化剂现阶段亟需解决的问题以及对未来的主要发展趋势进行了展望。

• SAPO-34分子筛的制备及其催化应用研究进展

  许中亮,肖霞,赵震,孙兵

  SAPO-34分子筛的制备方法及其合成因素是影响其晶体形貌、晶粒大小、酸性质和孔道结构等物化性质的重要因素，与分子筛的催化性能密切相关。本文对比分析了常规水热合成法、微波辅助合成法、干胶转化合成法和无溶剂合成法的优缺点，并重点介绍了模板剂、硅铝比、水铝比、硅源铝源和金属改性等制备参数对SAPO-34分子筛物化性质及催化性能的影响；简要总结了其在甲醇制低碳烯烃、氨选择性催化还原NOx和烃类催化裂解制低碳烯烃等催化应用中的进展。本文为设计和制备新型、高效SAPO-34分子筛提供一定的借鉴意义和研究思路。

• 用于抗生素检测的纳米材料基电化学传感器研究进展

  黄翠萍,黎杉珊,陆杜鹃,漆天乐,申光辉,张志清

  近年来，抗生素作为基本的治疗药物在医学、畜牧业、水产养殖业等方面被广泛应用，但其过量使用造成的抗生素残留问题也给生态环境、食品安全和人类健康造成严重的威胁。鉴于此，纳米电化学传感器在抗生素快速检测方面的研究成为热点，也取得了可观的进展。本文首先对抗生素进行了简单介绍，通过分析抗生素的电化学性质，综述了不同结构和类型的纳米电化学传感器在多种基质中检测抗生素的应用，以强调纳米材料构建电化学平台对抗生素检测的重要性，并对该领域的发展前景做了展望。

• 共价有机骨架的合成及其在气体吸附存储方面的应用

  徐世娴,万伊娜

  共价有机骨架（COFs）是一种新型的纳米结构材料，由于其独特的性质而受到人们的广泛关注。COFs的结晶度高，孔径可调，比表面积大，具有良好的抗氧化性能和独特的分子结构，在能源、环境等方面得到了广泛的应用。COFs材料有较高的应用价值，促使人们不断努力研究其基本性质，并调控其结构和功能来提高性能。通过COFs的可设计性，按需合成结构-性能相关的材料，是解决可持续能源、环境（如气体储存、气体分离、催化、环境修复和化学传感等方面）等持久挑战的理想候选材料。

• 基于喹喔啉结构的异吲哚啉-1-酮类化合物合成及抗肿瘤活性

  常明琴,奚倩,纪铭,黄文远,高婷妤,李阳

  本文通过3-溴甲基喹喔啉-2-羧酸乙酯与芳胺或脂肪胺在回流的乙醇中经一步反应简便而有效合成了一系列结构新颖的基于喹喔啉结构的异吲哚啉酮类化合物。采用MTT法初步评价了目标化合物对肺癌细胞株A549和直肠癌细胞株HT29的体外增殖抑制活性。结果表明，含有卤素（F，Cl，Br，I）取代的化合物7h~7k对这两个细胞株表现出良好的抑制活性，其中氟取代的化合物7h的活性最高，其IC50值分别为1.50和3.77 μg/mL，活性高于参考药物顺铂。

• 哌啶并[2,3-b]哌嗪类衍生物的设计、合成及其抗血小板聚集活性研究

  李毅,罗碧兰,赵菊琴,李永,张毅,汤磊,樊玲玲

  以2，3-二氨基吡啶和2，3-丁二酮为起始原料，经环化、催化氢化和亲核取代反应合成了10个新型哌啶并[2，3-b]哌嗪类衍生物（3a～3j），其结构经1H NMR、13C NMR和HR-MS确证。体外抗血小板聚集活性研究表明，化合物3d、3e、3g、3h和3j具有一定的抗血小板聚集作用，其中化合物3h （IC50=1.24mmol/L）的活性显著优于母体化合物川芎嗪（IC50=3.96mmol/L）和阳性药物阿司匹林（IC50=2.41mmol/L）。

• 金属有机骨架材料构建环丙沙星电化学传感器的研究

  陈宏,王悦,张文婷,朱玉,励建荣

  本文通过水热合成法合成了钴-对苯二甲酸金属有机骨架材料Co （BDC），并将其与聚丙烯酸钠（PAAS）混合后修饰到玻碳电极（GCE）表面，制得电化学传感器Co （BDC）-PAAS/GCE，通过循环伏安法和差分脉冲法研究了传感器的响应性能，并用于水产品中环丙沙星（CIP）检测。结果表明，在碱性条件下，Co（BDC）-PAAS/GCE对CIP具有较好的电催化作用。差分脉冲峰电流与CIP浓度在3.0×10-9～1.5×10-8 mol/L范围内呈线性关系，线性方程为I（μA）=99.8 CCIP+5.74（R2=0.989）；在1.5×10-8～1.5×10-7 mol/L范围内呈线性关系，线性方程I（μA）=11.09 CCIP+7.09（R2=0.992），检出限为1.0×10-9mol/L。使用该传感器检测实际样品草鱼肉中CIP的加标回收率在95.0%～101.9%之间。该传感器制作简单，稳定性、选择性和重复性好，可满足水产品中CIP的快速检测需要。

• Pt原子团簇在微纳碳电极上的电沉积研究

  杨慧权,杨帆,尉明洋,刘立春,张立秋

  本文采用火焰刻蚀和玻璃毛细管封装法制备微纳碳电极。通过调控电解液浓度、沉积策略和时间等参数，利用电化学沉积法在微纳碳电极上得到单原子、3原子、5原子等不同尺寸的Pt原子团簇。在酸性溶液条件下，利用Pt原子团簇在微纳电极上产生的催化氢还原极限电流对Pt原子团簇的大小进行了推算；同时，利用线性扫描伏安法比较了Pt原子团簇的析氢特性，利用循环伏安法测试了Pt单原子的稳定性。本研究可为单原子及少量原子金属团簇的电沉积及其性能研究提供重要参考。

• 环丁烯酮化合物高效合成喹啉衍生物的应用研究

  付建平,熊伟,胡居吾,韩晓丹

  在酸催化作用下，成功实现了3-氨基-2-环丁烯酮开环重排一步合成喹啉类化合物，对反应溶剂、催化剂、温度、投料比等影响因素进行了考察，在优化反应条件下催化合成了一系列喹啉类化合物，获得了较好的产率。该合成方法具有反应温度低、产率高以及反应迅速等优点，为喹啉类衍生物的合成建立了一种简单有效的新方法。

• 等物质的量定律及其应用

  赵梦月,赵建宏

  本文指出了滴定计算中等物质的量规则的缺陷，并提出了等物质的量定律，将这个反映化学反应客观规律的定律定义为：在氧化还原反应体系中氧化剂与还原剂得与失电子的物质的量相等；在酸碱反应体系中酸与碱得与失质子的物质的量相等；在沉淀反应中阳离子与阴离子所具有电荷的物质的量相等；在络合滴定中金属离子与氨羧络合剂的物质的量相等。等物质的量定律可用下式表达：∑i=1i=kΔn（1/zAi）Ai=∑i=1i=pΔn（1/zBi）Bi。这个定律及其表达式能使复杂的滴定分析计算简单化、规范化。

• 黑磷的发现及其制备和应用发展史

  曹福臣,袁振东

  1914年，美国物理学家布里奇曼无意间制得了黑磷并证明了这是磷的一种新的相变体，但在很长的一段时间内并没有引起人们的关注。20世纪中期以后，黑磷的制备方法得到了一定程度的发展。至2014年，研究者成功制备了二维黑磷场效应晶体管，随后人们发现黑磷在储能设备、光电子器件、光催化、生物传感等方面都有巨大的应用潜力。随着黑磷制备方法的发展和人们对黑磷认识的深入，黑磷的应用也会有更广阔的前景。