化学通报杂志

化学通报杂志2022年第11期

• 碳点及其在无机材料中多种功能的应用

  马昱,郭宝颜,叶炜浩,刘应亮

  碳点（CDs）与无机材料结合可能改善两者的性能甚至出现新性能。本文重点介绍CDs以下三种性能在无机材料中的应用：利用CDs的发光性能，可将CDs与无机材料结合用于照明、防伪等；利用CDs的紫外吸收性能，可将其与无机材料结合用作紫外屏蔽剂；利用CDs的化学性能可调控无机材料的结构或增强无机材料的性能。最后,展望了CDs在无机材料中的多功能应用，以期为无机材料的创新性发展做出贡献。

• Fe2O3锂离子电池负极材料研究进展

  刘超群,乔秀丽,迟彩霞

  Fe2O3锂离子电池负极材料因其具有的高能量密度而备受关注。但Fe2O3电极材料存在的如低导电性、充/放电过程中体积改变导致的循环稳定性差等问题限制其实际应用。介绍了高比表面积、结构稳定以及储锂动力学等因素对锂离子电池负极材料电化学性能的重要影响，综述电极活性材料纳米化、形貌控制和杂原子掺杂对Fe2O3负极材料电化学性能改善的相关研究进展，最后对Fe2O3电极材料的发展前景进行了展望。

• ZIF-67及其衍生物复合材料的制备及其电化学性能研究进展

  孙 荷,王 强,邓哲鹏,达 虎

  由于钴基沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-67)结构和功能的多样化使其在电化学领域得到了广泛应用。本文概述了ZIF-67的结构特点及性能,总结了ZIF-67及其衍生物的合成方法,着重整理分析了该材料在超级电容器、锂离子电池等方面的应用。最后阐述了ZIF-67及其衍生物的未来发展前景和挑战,为今后的相关研究提供参考。

• 基于纳米金的ATP检测体系的研究进展

  周鸿,鲁琴芮,李毅,周春阳,罗荧萍

  ATP是机体代谢过程中不可或缺的能量物质，参与机体的各项重要的生理生化活动，在各方面起着至关重要的作用。因此，对ATP的快速精准检测具有重要的临床意义。纳米金（AuNPs）因优良的光学特性、催化活性、生物相容性等特点，被广泛应用于构建ATP检测体系。本文综述了目前AuNPs应用于ATP检测的研究进展，如比色检测、荧光分析、电化学检测、电化学发光检测、化学发光检测以及表面增强拉曼散射等，比较了各种检测方法的优点与不足，并对AuNPs在ATP检测应用中面临的挑战和机遇做了展望。

• 钙钛矿量子点在荧光分析检测中的应用

  张珅,卫潇,李雅倩,王欣怡,何红珠,高月

  钙钛矿量子点(PQDs)是一种新兴的发光纳米晶体,相较于传统量子点材料,PQDs有着高荧光量子产率、强量子光发射、窄发射带宽、可调谐发射波长等更为优异的光学性能,故而在荧光分析检测领域内具有广阔的应用前景。本文简述了PQDs的结构、合成及其光学调控；综述了PQDs在重金属离子、有机物、气体及阴离子荧光分析检测中的研究进展,对其检测效果及机理展开讨论分析；此外,本文还总结了PQDs在实际应用中存在问题的应对策略及解决思路,展望了其发展前景,以期为PQDs在荧光分析检测领域的进一步应用提供参考。

• 基于金属有机骨架材料的生物传感器在食源性致病菌或毒素检测中的应用

  张静

  食源性致病菌或其产生的毒素污染的食物会给人体健康带来严重威胁,并造成巨大的经济损失。近年来,金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型的多孔晶体材料,因其具有大的表面积、高的孔隙率等特点,受到人们的广泛关注。将MOFs与生物传感器结合用于食源性致病菌或毒素的检测引起了研究者的兴趣。基于此,本文介绍了MOFs用于生物传感器的优势,概述了MOFs在不同的电化学和光学生物传感器的应用,综述了基于MOFs的生物传感器在致病菌或毒素的研究进展,讨论了基于MOFs的生物传感器在致病菌或毒素所面临的挑战和展望。

• 基于多肽的电化学传感器在蛋白质检测中应用的研究进展

  缪金伟

  生物体内的细胞通常会分泌各种各样的蛋白质,这些蛋白质在生物体中发挥着重要作用,尤其是可被用于诊断各种疾病的发生和发展。多肽具有良好选择性、空间适应能力和识别灵活的特点,可与不同类型的蛋白分子形成非共价键,用于蛋白质的生物检测。将多肽与电化学生物传感器结合用于蛋白质的广谱检测具有良好的发展前景。本文介绍了多肽修饰的电化学传感器在不同蛋白质检测方面的研究进展,分析了待测蛋白质的不同对多肽修饰的电化学传感器分类的影响及其优缺点,提出了基于多肽的电化学传感器在不同蛋白质检测中存在的问题,并展望了其未来发展。

• 水体四环素类抗生素分析方法研究进展

  马江雄,周欣,赵超,陈华国,龚小见

  四环素类(Tetracyclines TCs)抗生素在水体中具有较高的半衰期,常以微量形式在水中积累,通过饮用水和食物链进入哺乳动物体内,引发肝脏损伤,增加耐药性,威胁环境安全。因此一种灵敏、快速和准确的检测方法具有重要意义。本文综述了水体TCs常用预处理方法和检测技术,包括色谱技术和非色谱技术,分析了各自优缺点,以期为后续检测技术的发展方向提供参考。

• 抗肿瘤甾体药物依西美坦的合成进展

  刘格歌,陈旺

  高复发性和高死亡率的乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤,对其预防和治疗已成为当前全球公共卫生领域的一大研究热点。依西美坦是一种不可逆的甾体芳香化酶失活剂,主要用于雌激素拮抗剂治疗失败的绝经后晚期乳腺癌患者,可显著抑制芳香化酶和血浆雌激素水平且无雌激素抑制剂常见的副作用。本文总结了依西美坦的合成方法,对其活性和研究现状进行了综述,希望对其合成优化和应用具有参考意义。

• 一种用于金属离子和质子传感的不对称吡咯并吡咯二酮衍生物（英文）

  王丽媛,董立春,周才龙,李沙瑜,谭陆西

  吡咯并吡咯二酮(DPP)具有优秀的光学和电学特性,但其不对称衍生物的报道却很少。本文合成了一种含有乙烯基桥的不对称DPP衍生物TDB,并对其进行了表征。TDB在665 nm处显示出了深红色至近红外(NIR)的荧光,对TDB的进一步研究表明,它对金属离子Ni2+有良好的选择性,对H+有较高的敏感性。

• 一种非线性结构空穴传输材料的合成及其光伏性能研究

  祖凯,石华强,王世彬

  以三苯胺为电子给体单元，4-叔丁基-甲氧基苯环为母核，设计合成了1种非线性“Y型”结构的空穴传输材料（2TPA-ph-tbyl）。光电化学测试结果表明该材料与钙钛矿材料能级匹配。单晶X射线衍射结果表明，该分子通过端位基团三苯胺形成分子间C-H/π相互作用。这种较强的侧链堆积作用使2TPA-ph-tbyl获得了3.13× 10-5 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率，是商用空穴传输材料PEDOT：PSS的1.5倍。将其制备成倒置结构钙钛矿太阳能电池，开路电压达到1000 mV、短路电流密度为21.53 mA?cm-2，填充因子为0.71，其光电转换效率达到15.2%，高于PEDOT：PSS（13.7%）。稳态光致发光和阻抗测试表明，2TPA-ph-tbyl可以促进钙钛矿-空穴传输材料界面电荷传输，降低界面电荷复合，从而提高电池的开路电压和短路电流。上述结果表明，具有非线性结构的空穴传输材料可以通过增强分子间的侧链堆积效应，提高材料的空穴迁移率，进而提高电池的光电转换效率。

• 基于金属有机骨架衍生的CuO纳米酶比色法检测多巴胺

  冯珣,范荣华,邓丽丽,陈阳

  本文通过简单热裂解由硝酸铜和1,3,5-苯三酸合成的铜基有机骨架材料制备了一种CuO 纳米材料。利用扫描电镜、透射电镜、X 射线衍射及X射线光电子能谱对CuO 的结构及元素组成进行了表征。该CuO纳米材料表现出良好的过氧化物酶活性，在H2O2 存在下，可以催化氧化无色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)变成蓝色产物。选择对苯二甲酸作为荧光探针验证了CuO的类酶催化机制，结果表明,CuO会催化H2 O2产生?OH，其可氧化TMB形成蓝色产物，而多巴胺的存在会抑制CuO对H2 O2氧化TMB的催化活性，从而实现对多巴胺的检测。该方法对多巴胺的检测具有良好的稳定性和催化活性，线性范围为5 ~ 50 μmol/ L和50~200 μmol/ L，检测限为0. 5μmol/ L。该比色传感器可以用于对人体尿液中的多巴胺的检测，表明该CuO 纳米酶在生物和临床诊断方面具有潜在的应用价值

• 蛇床子素酯类/磺酸酯类衍生物的合成与抗菌活性研究

  周绪容,鄢伯钰,吴学姣,杨家强

  为了寻找抗菌苗头化合物,以蛇床子素为原料,对其7位结构改造,经脱甲基化制得中间体Ⅰ,中间体Ⅰ再分别与酰氯、磺酰氯反应,合成了12个目标化合物,经1H NMR 、13C NMR和MS确认结构。体外抗菌活性筛选结果表明：两类衍生物对金葡菌有较好的抗菌活性,磺酸酯衍生物的活性优于羧酸酯衍生物,尤以化合物Ⅲd和Ⅲe的抗金葡菌的活性最为显著,MIC值均为32mg/L,远优于蛇床子素的活性,接近对照药苯唑西林。该研究也表明蛇床子素7位的结构修饰能改善其抗菌活性,值得进一步研究。

• 基于计算机模拟技术对JAK2抑制剂的定量构效关系、分子设计和分子动力学研究

  袁东峰,周颐,吴和珍,周珊珊

  本文选取了52个对Janus激酶2(JAK2)有抑制作用的小分子化合物,分别使用3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA方法构建了两个可靠的、具有预测能力的模型,并利用分子对接分析数据集化合物与JAK2蛋白的相互作用,表明化合物主要通过氢键和范德华作用与JAK2靶蛋白结合。根据3D-QSAR模型的分析结果,设计了40个化合物,利用构建的模型预测其抑制活性;使用软件预测了化合物的药代动力学(ADME)参数,开展分子对接模拟,最终选择化合物D01和D22与JAK2靶蛋白进行了分子动力学模拟研究,结果显示两个复合物结合构象稳定,与分子对接结果趋势一致。本研究的结果可以为JAK2抑制剂的研发提供一些新的思路,为临床开发此类药物提供理论支撑。

• 有机膨润土结构对吡虫啉吸附热力学和动力学的影响机理

  张梅琪,施运生,卢瑞,陈利标,黄爱民,马林

  为深入了解有机膨润土结构对农药吸附性能的影响机理,论文制备十六烷基三甲基氯化铵(HTMA)载量系列变化的有机膨润土,通过吸附热力学和动力学研究了新烟碱杀虫剂吡虫啉与改性有机膨润土的相互作用和影响农药分子在有机膨润土层间扩散的结构因素。结果显示,季铵盐改性削弱了膨润土片层与吡虫啉的静电结合,但是增强与吡虫啉的疏水相互作用。吡虫啉吸附动力学与有机膨润土层间结构密切相关,低载量(<0.8′CEC)的HTMA对膨润土层间距的影响很小,但是层间堆积密度的增加导致吡虫啉吸附速率常数急剧下降。HTMA载量的进一步增加导致其层间排列方式由单层平铺向双层平铺的转变,层间距急剧增加使得吡虫啉吸附速率常数略有增大。

• 基于显微共聚焦拉曼技术对三种食源性致病菌的快速鉴别研究

  孙家政,姜红,孙百兵

  采用显微共聚焦拉曼技术，建立了对三种常见食源性致病菌快速鉴别的检测方法。使用XploRA PLUS共聚焦拉曼光谱仪，在激光功率为5 mW、积分时间为30s、积分次数为1次的条件下，对德尔卑沙门氏菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌进行了拉曼光谱数据的采集。对拉曼光谱采用多项式平滑算法和荧光背底扣除后，采用主成分分析法(PCA)对预处理后的数据进行降维，提取出前三个主成分的累计方差贡献率达到了95.4％，样本明显的聚为了3类。同时结合Fisher判别分析法(FLD)构建分类模型，对三种样本进行交叉验证，分类准确率达到了100％。结果表明，采用显微共聚焦拉曼技术与PCA-FLD方法结合可实现对三种食源性致病菌的快速准确鉴别且模型检测精度高，方法具有一定的实用性及参考价值。

• 本科生有机化学实验与前沿科学研究的融合—四(4-甲基苯基)乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究

  冯宇

  四苯乙烯(TPE)及其衍生物，作为一类典型的聚集诱导发光分子，由于其合成简单、易于修饰和发光性能优异等优点，已被广泛的应用于化学生物传感器、生化检测、生物成像和有机光电材料等领域。在此，我们将聚集诱导发光这一前沿研究热点融入有机化学实验教学中，进行教学对象为化学专业本科生的前沿有机化学实验设计：四(4-甲基苯基) 乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究。该实验内容包括通过McMurry 偶联反应合成四(4-甲基苯基) 乙烯、四(4-甲基苯基) 乙烯的结构表征，以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对其聚集诱导发光性能进行研究。通过本实验，使学生了解聚集诱导发光这一科学研究前沿领域，激发学生对科学研究的兴趣、拓展科研视野、激发科研热情、培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和发光材料等知识点的学习，培养学生的实验操作技能，提升学生的综合及创新能力，建议纳入高年级中级有机化学实验课程。

• 从零维到三维的金范式: 金单质概念的新发展

  李小云,袁振东

  含有零维金纳米球的胶体金，在古埃及就已经被用于制造彩色玻璃，但直到20世纪，人们才对其进行系统的研究。20世纪下半叶，一维金纳米棒的合成及其奇异的光学性质引起了科学家对金纳米颗粒的关注。随后，二维金纳米片、三维金纳米哑铃等金纳米颗粒的相继出现，丰富和发展了金单质的概念。几种新的金单质的发现，构建了从零维到三维的金范式，从而启发人们对“金单质”及其应用进行更加深入的探究。