化学通报杂志

化学通报杂志2021年第8期

• 金属纳米材料中的晶格应变及其在催化中的应用

  王忠华,朱桂生,邵守言,吴 杰,黄志军,闫丰文

  纳米结构中的晶格应变作为基础研究课题的势头日益增强。可以设计纳米颗粒的表面晶格以产生应变或者其它结构变化，使其原子位置偏离正常的晶格点，进而影响纳米颗粒的电子结构和催化性能。本文首先介绍了金属纳米粒子的不同应变源，重点介绍了不同应变基本结构的合成。讨论了晶格应变的表征手段及其在催化领域应用的研究进展。最后介绍了应变金属纳米颗粒合成和催化应用所面临的挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

• 贵金属基纳米催化剂在乙醇电催化氧化中的应用

  向乾坤①,杨彩虹①,陈荣荣①,许艳旗①②③,谢襄漓④,王林江①②③

  乙醇电催化氧化反应是直接乙醇燃料电池的核心步骤之一,制备高效稳定的电催化材料已经成为提升其电催化反应效率和选择性的关键。贵金属基纳米催化剂以其独特的物理和化学特性,在乙醇电催化氧化中表现出优异的电催化性能,在燃料电池领域具有重要的应用前景。近来贵金属基乙醇氧化催化剂受到广泛关注并取得系列重要研究进展。本文主要从催化剂元素组成调变形成多元素协同作用、形貌调控暴露高指数晶面和载体选择提升分散性等三个方面对贵金属基纳米催化剂性能的影响进行综述,为后续研究设计高效稳定的直接乙醇燃料电池催化剂提供参考。

• 丹皮酚类化合物及其生物活性研究进展

  杨进明,陈根强,田月娥,刘圣明,车志平

  丹皮酚，即2-羟基-4-甲氧基苯乙酮，为一种天然酚类化合物，分离于毛莨科植物牡丹(Paeonia suffruticosa)的根皮和萝藦科植物徐长卿(Cynanchum paniculatum)的全株。由于丹皮酚特有的酚酮结构骨架，现代生物科学研究表明其具有广泛的生物活性。本文概述了丹皮酚的提取与合成及其生物活性，重点介绍了丹皮酚类衍生物及其生物活性。丹皮酚农用生物活性广谱，符合开发新农药的先导结构。将丹皮酚研发成高效低风险小分子绿色农药符合社会发展需求，此方面研究值得重点关注。这对促进我国的新农药创制、农作物病虫害防治及提升现代农业的高科技含量均有积极的科学和实际意义。

• 虫草素的合成研究进展

  汪晶,马丹钰,陈旺

  虫草素是从蛹虫草中分离得到的脱氧腺苷结构类似物，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等广泛的生物活性。虫草素的来源稀缺、价格昂贵，已有许多报道对虫草素的合成进行了研究。本文对这一领域的研究进展进行综述，以期为相关研究提供有价值的参考。

• 二氧噁唑酮参与的环化反应研究进展

  黄昌凤,李文,刘环宇,刘想

  胺化反应在合成化学领域占据着重要地位。二氧噁唑酮是一种新型酰基乃春转移试剂,广泛应用于多种类型的胺化反应中。在温和条件下,过渡金属或非金属即可活化二氧噁唑酮,释放出二氧化碳并生成酰基乃春中间体,进而参与到胺化-环化反应中。该策略为构建噁唑、喹唑啉和喹诺酮等杂环化合物提供了新的思路。近年来,二氧噁唑酮参与的环化反应受到越来越多研究者的关注,并且取得了重要进展。本文从不同的催化体系着手就近年来二氧噁唑酮参与的环化反应进行概述。

• 新型吡唑并[1,5-a]嘧啶-氮芥衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性研究（英文）

  赵明霞,张东霞,常进,赵治巨,齐传民,姜俊兵

  吡唑并嘧啶是一类具有广泛生物活性的杂环结构母体，同时，氮芥类药物被广泛应用于临床治疗癌症。本文基于药物设计的拼合原理，以简单易得的原料制备取代吡唑并[1,5-a]嘧啶中间体，通过将其与苯胺氮芥组分进行拼接，合成了一系列新型吡唑并[1,5-a]嘧啶-氮芥化合物，并评估了目标化合物对五种不同肿瘤细胞（HepG2，SH-SY5Y，A549，MCF-7和DU145）的抗增殖活性。结果表明，化合物9a～9g 对A549，HepG2和SH-SY5Y肿瘤细胞表现出很好的抑制活性，其中化合物9b的抑制活性分别为7.44，3.69和0.84 μmol/L，活性高于参考药物索拉菲尼和美法仑。

• 多晶GeSe薄膜的制备及在太阳能电池中的应用

  吕艳萍,杨柳,吴昊,史彦涛

  硒化亚锗(GeSe)由于具有原材料储量丰富、绿色无毒、组成简单、稳定以及吸光系数高等优势,很适合被用于制备薄膜太阳能电池的光吸收层。然而,目前对其研究较少,其主要难点在于如何制备高质量的多晶GeSe薄膜。本工作首次采用物理气相沉积法制备GeSe薄膜,之后通过硫化铵溶液及退火处理,有效的将非晶GeSe转变为多晶GeSe。将其组装成简单平面薄膜结构太阳能电池器件后,相比于未处理的非晶GeSe太阳能电池,电池的光电流有了显著提升,对应的电池效率提升了13倍左右。进一步将未封装的电池放置在空气中一个月后,发现其仍能保持原有效率,证明其具有优异的稳定性。

• 微球形CdIn2S4/ZnO复合材料的多模式光降解与光解水制氢

  赵小丹,李莉,武纤纤,关佳慧,翟庆龙,于岩,张文治

  本文通过水热辅助水浴法制备了CdIn2S4/ZnO复合材料,并采用XRD、XPS、UV-Vis/DRS、SEM、N2吸附-脱附等测试技术对复合材料的晶形结构和表面物理化学性质进行了表征。结果表明,相比于单体ZnO,微球形复合材料CdIn2S4/ZnO晶型结构更加优异,孔径分布更加均匀,比表面积明显增大,其光吸收范围拓展至可见光区。多模式光催化降解染料亚甲基蓝的实验结果显示,微球形复合材料CdIn2S4/ZnO的光催化活性优于单体ZnO和CdIn2S4,其中CdIn2S4与ZnO的比例为1：5时活性最好,其对不同有机污染物均具有光降解能力；另外,光解水制氢实验结果显示,在8 h内产氢量达到310.2 μmol/g,表明该复合材料具有优异的光解水制氢性能。

• 罗丹明B修饰的树形高分子作为核酸递送载体的研究

  高永光,贾静娴,王丽红,张红霞,陈伟

  设计合成了三种罗丹明B修饰的树形高分子核酸递送载体GR-1、GR-2和GR-3,并通过核磁共振氢谱分析了树形分子表面联接的罗丹明B的数目。琼脂糖凝胶电泳实验表明,树形分子表面的罗丹明B数目越少,对RNA的浓缩效果越好。在三种核酸递送材料中,GR-3对Antagomir-138-5p的递送效率最高,基因沉默效率70% 左右,高于商业化的转染试剂Lipofectamine 2000。

• 一种检测肼的纳米粒子探针及其生物成像应用

  张名汾,陈凯,孙瑾,高振忠,侯贤锋

  肼是一种广泛使用的的化工原料,但它也是一种有毒化学品,对人类健康和环境安全有着严重威胁。因此,开发一种方便、快速检测肼的方法具有重要的意义。本研究制备了一种芘甲醛纳米粒子探针,能和肼快速反应,从而使探针的荧光信号发生变化,实现对肼的荧光检测。该探针对肼具有高选择性和灵敏性。利用芘甲醛纳米粒子制备了芘甲醛脂质体纳米粒子探针,成功地应用于Hela细胞和斑马鱼中肼的成像。

• 3-羟甲基氮杂环丁烷盐酸盐的实用合成方法

  杨阳,全宏冬,范东升,赵彦梁,赵佩佩,袁昊林,贺万丽,蔡岩

  氮杂环丁烷类化合物是一类重要的饱和四元含氮杂环化合物，在药物研发中有着广泛的应用。本文报道了一种3-羟甲基氮杂环丁烷盐酸盐的新合成方法，该化合物是很多氮杂环丁烷衍生物合成的关键原料，它目前的合成工艺较为复杂而导致其售价昂贵。本文以二苯甲胺和环氧氯丙烷为起始原料，在碱性条件下反应关环构建N-杂环丁烷母核，之后依次发生羟基的氧化、Wittig反应生成环外双键，随后采用硼氢化氧化反应将双键转化为羟甲基，最后氢化脱去二苯甲基得到目标产物3-羟甲基氮杂环丁烷，反应的5步转化总收率为40%，该合成方法操作简单，原料廉价易得，避免了剧毒试剂的使用，具有很好的工业化前景。

• 芳基肼衍生物的设计、合成及其抑菌活性研究

  樊玲玲,刘永淑,罗忠福,汤磊,李永

  为了寻找具有较高潜力的新型植物病原真菌抑制剂，本文以取代芳胺、3,3-二甲基-2-丁酮和乙酸乙酯为起始原料，采用Claisen缩合、氯代、重氮化、亲核取代等反应合成了16个新型的芳基肼类衍生物，其结构经1H NMR、13C NMR及ESI-MS确证。初步抑菌活性测试结果表明：目标化合物4d、4g和4j具有潜在的广谱性抑菌作用，其平均抑制率分别为64.7%、71.2%和67.8%，显著优于阳性对照药物噁霉灵（50.1%）和百菌清（60.0%）。构效关系研究表明：保持羰基α位氯原子不变，在芳基肼结构中引入甲基、氯、氟、三氟甲氧基等基团能有效提高其抑菌作用。此研究为基于芳基肼骨架的农用抑菌剂结构优化提供了参考。

• 基于人工神经网络研究芳胺喹唑啉衍生物的抗胃癌活性

  杨杰元,杨雪颖,杨沛艳,冯 惠,冯长君

  基于分子电性距离矢量(Mt)表征21个芳胺喹唑啉衍生物的分子结构，并与其对人胃癌细胞的抗癌活性(pI)关联。通过最佳变量子集回归方法建立上述化合物抗胃癌活性的三参数(M15、M18、M82)的QSAR模型. 其交叉验证系数(Rcv2)、非交叉验证系数(R2)依次为0.386和0.737。通过R、Rcv2、VIF等检验, 模型具有较好的相关性、稳健性和预测能力。结果显示–CH2–、–CH<、–O–、–S–和–NH–等分子结构单元直接影响这些化合物的抗胃癌活性。将M15、M18、M82作为人工神经网络的输入层结点, 采用3:3:1的网络结构, 利用BP算法获得了一个令人满意的pI模型, 其R2和标准偏差SD分别为0.992和0.080, 表明pI与三参数呈现优异的非线性关系。

• X射线光电子能谱仪的数据采集及预处理技巧研究

  范 燕,徐昕荣

  X射线光电子能谱(XPS)广泛应用于材料表面分析表征,因XPS分析方法的主观性相对较强,谱图测试及分析水平会对数据分析质量产生很大影响。为获得更好的数据质量,文章根据国际标准和实际测试经验总结出一种通用于不同类型材料表面分析表征的XPS数据采集和预处理分析思路,以方便测试人员能够更加系统的进行数据采集和分析,为材料研发人员提供更加全面的元素组成信息和谱图解析注意事项,从而更有效地助力材料表面分析研究,该方法对科研工作者分析准确度的提高具有重要的理论意义和实际应用价值。