化学通报杂志

化学通报杂志2022年第6期

• 提高MIL-125(Ti)-NH2可见光催化活性的研究进展

  王丽苹,张发涛,周嵘,缪应纯,姜帅

  太阳能是一种清洁的可再生能源,其中,可见光占太阳能总能量的45%。发展可见光响应的光催化剂是光催化领域重要的研究内容之一。NH2-MIL-125(Ti)是一种有代表性的金属有机骨架可见光催化剂,但其存在可见光的利用效率不高、光生电子-空穴对复合快等缺点。近年来,研究者们通过对NH2-MIL-125(Ti)的晶面、结构和组成进行调控和修饰,提高其可见光催化活性,并报道了很多优秀的成果。因此,本文对近年来报道的关于提高NH2-MIL-125(Ti)可见光催化活性的方法进行了综述,并对NH2-MIL-125(Ti)基可见光催化剂的发展方向提出了建议,以期为NH2-MIL-125(Ti)在光催化反应中进一步应用研究提供参考。

• FTO反应Fe基催化剂载体的研究进展

  温媛,周晨亮,赫文秀,兰大为,刘全生

  综述了载体对铁基催化剂合成气一步法制备低碳烯烃反应(FTO)的研究进展,讨论了载体(金属氧化物、碳材料)对FTO反应性能的影响。铁基催化剂因成本低、易得、操作温度范围宽等诸多优点而备受关注。载体具有自身特定的结构性质、表面酸碱性、电子特性、缺陷位、孔道限域效应和表面物化可调节性,这些性质对FTO反应性能均有显著影响。双功能催化剂也是FTO反应突破ASF分布的有效手段,但Fe基双功能催化剂设计时需要考虑反应原理。本文对近10年关于Fe基FTO反应催化剂的载体研究发展进行了浅显的综述,力求寻求这些研究中的规律性知识,以期对未来FTO反应铁基催化剂的制备和研究提供帮助。

• 二硒化钼基材料的制备及其在二次电池中的研究进展

  王淼,廖丽霞,陈春霞,赵公元

  二次电池由于具循环寿命长，成本低廉，绿色环保等优点受到科研工作者的广泛关注，而电极材料对整个电池系统的性能起着至关重要的作用。二硒化钼由于具有独特的层状结构、电导率高、带隙较窄等特点，被认为是储能领域的明日之星。然而，金属硒化物在循环过程中体积变化严重，导致动力学和电化学稳定性较差，限制了其在二次电池中的进一步实际应用。因此，通过调整合成方法、与碳质材料复合、设计独特的结构等手段来缓解金属硒化物电极的稳定问题。本文综述了二硒化钼材料的制备工艺、复合改性方法及其在二次电池中应用现状，最后对该材料在二次电池中所面临的挑战和应用前景进行了总结。

• 低温等离子体催化消除炭烟的研究进展

  张飞飏,张 宇,赵震,刘诗鑫

  利用低温等离子体的非热力学平衡特性,在较低温度下将氧气分子转化为活性氧物种,从而将炭烟氧化消除,其炭烟消除速率和CO2选择性等受等离子体放电结构、能量密度和反应气氛影响。然而,低温等离子体单独作用存在能耗高,炭烟消除速率低和二次污染等问题。当低温等离子体与催化剂耦合并形成协同作用,可高效将气相分子氧气转化为高氧化活性的活性氧物种,从而实现在较低温度下快速氧化消除炭烟,有效降低能耗并提高CO2选择性。低温等离子体与催化剂协同催化技术具有反应启动速度快,处理流程短、效率高和应用范围广等特点,在炭烟快速消除方面极具应用前景。然而,由于低温等离子体与催化剂协同催化过程复杂,且大多数原位表征技术难以直接应用分析反应过程中间物种,协同催化机理研究进展缓慢。本文对低温等离子体氧化消除炭烟的研究进展进行了总结,探讨反应器结构、能量密度、气相组成及催化剂对低温等离子体催化消除炭烟性能的影响规律,总结低温等离子体与催化剂协同催化机理的研究进展,分析低温等离子体与催化剂协同催化消除炭烟的主要挑战和发展趋势。

• 过渡金属催化合成含氮杂环化合物的研究进展

  陈鹏威,谢滢婷,顾伊杰,袁华

  含氮杂环化合物是一类非常重要的有机杂环化合物,也是有机合成化学的研究热点之一。本文首先简要介绍了含氮杂环化合物在天然产物、合成药物和功能材料中的分布及其广泛应用；然后以不同过渡金属催化剂为线索,按照时间由远至近的顺序分别概述了Pd, Ag, Fe, Ni, Zn, Cu等六类过渡金属催化剂在合成五、六元含氮杂环化合物方面的研究进展,对反应条件、反应特征进行了概括；最后对含氮杂环化合物合成领域的过渡金属催化剂的整体发展趋势进行了归纳总结。

• 甲基丙烯酸酯类功能化微球的制备及应用研究进展

  丁超,何恩慧,刘宁,董磊,于良民

  综述了近5年来甲基丙烯酸酯类功能化微球常用的制备方法，对每种制备方法进行举例分析，并总结了该类微球在色谱填料、分子印迹聚合物、固定化酶、药物载体、水处理等领域的最新研究进展，最后对甲基丙烯酸酯类微球的发展趋势进行了展望。

• 表活性单体NaAMCnS及其聚合物的合成及性能研究

  邹婷,张玉玺,曹璐,施盟泉,张云龙,赵榆霞

  针对疏水缔合聚合物水溶性不足的问题，本文合成了三种含磺酸根的阴离子型表活性单体2-丙烯酰胺基辛烷基磺酸钠（NaAMC8S）、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠（NaAMC12S）和2-丙烯酰胺基十八烷基磺酸钠（NaAMC18S），用氢谱、碳谱、质谱、红外光谱对其结构进行了表征。通过表面张力法和电导率法测定了NaAMC8S和NaAMC12S的临界胶束浓度（CMC）；用荧光探针技术研究了其增溶作用；以偶氮二异丁脒盐酸盐（AIBA）为引发剂，在水溶液中研究了丙烯酰胺（AM）分别与NaAMC8S、NaAMC12S的二元共聚反应，测定了两种单体在共聚反应中的竞聚率。通过控制AM与NaAMC8S、NaAMC12S的投料比制备得到两个系列聚合物P(AM/NaAMC8S)、P(AM/NaAMC12S)，研究了表活性单体含量对聚合物疏水缔合作用及耐温抗盐性能的影响。实验结果表明，NaAMC8S、NaAMC12S具有良好的表面活性和增溶作用，聚合物P(AM/NaAMC8S)、P(AM/NaAMC12S)具有显著的疏水缔合作用，聚合物P(AM/NaAMC12S)的耐温抗盐性能明显优于商用单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)制备的聚合物P(AM/NaAMPS)。

• Ca2+-Mg2+-Zn2+体系在水溶性聚磷酸铵溶液中螯合规律的研究

  汪玉梅,许德华,王辛龙,杨晶旭,张志业

  近年来,水溶性聚磷酸铵在液体肥料和复合肥料的领域受到了广泛的关注,并在发达国家中得到了大面积的推广及应用。在pH值为5.5~8.0、温度为278.15 K~323.15 K的条件下,本文采用滴定法研究Ca2+-Mg2+-Zn2+体系在聚磷酸铵溶液中的螯合规律。实验结果表明：相同质量分数的聚磷酸铵溶液对金属离子的螯合量会随着体系中Ca2+、Mg2+、Zn2+的摩尔浓度的变化而变化；随着温度的升高而逐渐降低；随着pH的增加而逐渐增加；随着聚合度的升高而逐渐增加。采用傅里叶红外光谱对聚磷酸铵和A1B3C3体系的螯合物进行表征。

• 新型含三氟甲基喹唑啉衍生物的设计合成及抗肿瘤活性研究

  韦娇梅,余佳,余刚,曾晓萍,徐广灿,徐必学

  为了从喹唑啉衍生物中寻找高活性的抗肿瘤分子，以2-氨基苯甲酰胺为原料，经过三氟乙酰化、环化、氯代、以及偶联反应等，设计合成了21个2-三氟甲基喹唑啉类化合物，并通过1H NMR、13C NMR、19F NMR进行结构确证；采用四唑盐（MTT）法评价目标化合物的体外抗肿瘤活性。结果表明，多数喹唑啉衍生物对人前列腺癌细胞（PC3、LNCaP）、人慢性髓系白血病细胞（K562）、宫颈癌细胞（Hela）以及人肺癌细胞（A549）具有抗增殖活性，其中活性较好的化合物5a和5b在5 μmol·L-1时对LNCaP细胞增殖的抑制活性分别为53.4%、55.2%，其活性与紫杉醇相当。此外N-甲基化产物5a和5b的体外抗肿瘤活性较原型化合物（4a和4b）显著提高，这为该类化合物的深入研究提供参考依据。

• 单取代芳烃对位选择性碳氢活化反应研究

  何珺

  以单取代芳烃为芳基化试剂,以羰基为导向定位基团,研究了单取代芳烃对位选择性的与芳香酮的交叉脱氢偶联反应。该方法的高选择性一方面体现在用作芳基化试剂的单取代芳烃能够单一选择性的发生对位碳氢活化,并生成对位取代产物。另一方面,作为弱导向基团的羰基具有优秀的邻位导向定位作用,高选择性的发生羰基邻位碳氢键活化。此外,该方法还具有反应条件温和、反应效率高、底物范围广、氧化剂廉价易得等优点,为对位取代联芳基化合物的合成提供了一条切实可行的途径。

• 阿基瑞林制备方法的改进研究

  梁强,王昕,杨宝,支旭勃,李倩楠,刘建利,张忠旗,赵金礼

  阿基瑞林，又称乙酰基六肽-8、六胜肽等。它作为肉毒毒素的安全替代品，具有显著的抗皱活性，是美妆市场上需求潜力很大的抗皱多肽原料。当前阿基瑞林主要是通过固相合成方法得到的，由于所使用的Rink Amide AM Resin单价高、上载量低，造成了阿基瑞林原料价格高昂，不利于其大规模生产及推广应用。本文中使用固-液相结合的方法:首先用高上载量、单价低的2-CTC Resin合成六肽片段，六肽片段再经酰胺化处理得阿基瑞林粗品，粗品经纯化后得95%以上阿基瑞林，收率59.77%；本方法成本低、收率高，使2-CTC Resin方法较Rink Amide AM Resin方法每公斤合成成本降低了19.74%，收率提高了13.25%，Rink Amide AM Resin和2-CTC Resin每公斤规模化生产批次产量由406.4g提高到908.0g，更适用于规模化生产。同时本方法对C端酰胺化多肽的合成提供了一种新思路。

• 橙酮类DRAK2抑制剂的3D-QSAR及分子对接研究

  李逸,王边琳,牛超,侯雪玲

  本文对橙酮类DRAK2抑制剂的化学结构与生物活性之间的关系进行研究。采用三维定量构效关系(3D-QSAR)中的比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)方法针对59个DRAK2抑制剂建立3D-QSAR模型，阐明了抑制剂化学结构与其生物活性之间的关系。所构建的CoMFA模型交叉验证系数q2为0.625，非交叉验证系数r2为0.811，标准偏差s为0.365，Fisher检验值F为59.971；所构建的CoMSIA模型交叉验证系数为0.62，非交叉验证验证系数r2为0.846，标准偏差s为0.333，Fisher检验值F为56.453。内部和外部验证参数表明，生成的3D-QSAR模型均具有良好的预测能力和显著的统计学可靠性。分子对接实验与等势图的一致性，进一步表明本次分子模拟是可靠的。本研究对发现新型的潜在的更高活性的橙酮类DRAK2抑制剂具有指导意义。

• 基于逐步非线性回归的血管紧张素转化酶抑制肽QSAR建模

  周恒,巴庆芳,袁哲明,代志军

  线性特征选择方法可提升定量构效关系(QSAR)模型的预测能力,但易忽略特征(理化属性)与分子活性间的非线性关系。提出基于支持向量回归(SVR)的逐步非线性回归(SSNR)特征选择算法并用于降血压药物血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽的QSAR研究。首先以具有不同背景的5组分子描述符分别表征肽序列,以SSNR实施特征选择,再通过智能一致性模型(ICM)对各组描述符对应子模型的预测活性进行加权整合,获得最终活性预测值。在ACE抑制二肽与三肽两个数据上的应用结果表明,SSNR获得的特征子集结合ICM策略可有效提升模型预测能力(二肽的平均Q2pred为0.675±0.002,三肽为0.663±0.013),优于遗传算法-偏最小二乘(0.538±0.049、0.599±0.047)与逐步线性回归(0.583±0.041、0.675±0.010)。最后基于抑制活性已知肽序列预测所有活性未知肽活性,分析了高活性肽及其氨基酸偏好性,为人工合成潜在高活性ACE抑制肽提供可能的序列组合。

• 低共熔溶剂用于高效可逆捕集二氧化碳的研究

  石升友,李水娥,刘祥伟

  本文通过一步合成法合成了四种不同摩尔比的TEAC-MEA DES，测定了其热稳定性，发现此DES热稳定性高；通过五次的吸收/解吸循环发现，合成的DES具有重复使用性能较好，再生效率高；通过lnK对1/T线性拟合发现DES吸收CO2的吸收焓为负，由此可以得出，TEAC-MEA DES吸收CO2是放热过程，此DES是非常有潜力的CO2吸收剂。

• 3-氨基-4-硝基氧化呋咱含能化合物的设计合成研究

  刘伟娜,王智,杨金辉,彭亚晶

  在氧化呋咱环上引入氨基或硝基等功能基团，可提高含能化合物的能量密度和爆炸性能。为了获得更高能量密度的新型含能化合物，本文利用密度泛函理论（DFT）和Coupled Cluster Singles and Doubles(CCSD)方法探索了以3-酰基叠氮基-4硝基氧化呋咱为起始材料，在二氧六环和水混合溶剂中合成3-氨基-4硝基氧化呋咱的反应机理，给出了反应的势能曲线。结果表明，该反应主要分为两个阶段：3-酰基叠氮基-4硝基氧化呋咱脱N2后进行Curtious重排产生异氰酸酯；异氰酸酯经水解、羟基扭转、CO2的脱离形成产物。反应的决速步为CO2的脱离，能垒为44 kcal/mol。因此，加热是实现该合成反应的必要条件。水既绿色环保，又参与反应，是该反应的最佳溶剂。这些结果为3-氨基-4-硝基氧化呋咱的实验合成提供了必要的理论依据。

• 育亨宾类似物Sempervilam的全合成

  谭新刚,施小新

  以庚二酸为起始原料，经过十步反应，得到目标产物Sempervilam，总收率19%。其结构经1H NMR,13C NMR,IR和MS表征。此法绿色环保、成本较低，适合工业化生产。

• 卡西酮类新精神活性物质的差分拉曼光谱分析研究

  李锦,姜红,张馨艺,裴琳琳,王建威

  摘 要：目的：通过对14种卡西酮类新精神活性物质标准品的差分拉曼光谱分析研究，建立一种简便快速、准确可靠、无损检材的卡西酮类新精神活性物质的分析方法。方法：设置差分拉曼光谱仪激光光源785 nm，激光功率200 mW，积分时间1 s，扫描范围为2400~200cm-1，对14种常见卡西酮类标准品样品进行了检验分析。结果：可以通过对差分拉曼光谱的分析区分所有14种卡西酮类物质。结论：利用该方法可以对卡西酮类物质进行快速无损的检验，该方法可以用于公安机关实际办案。

• 锑基红色发光薄膜材料的制备与表征——一个复合材料创新型实验

  倪春林,张静,蔡俞,周家容

  将复合发光薄膜材料研究成果转化为化学和材料类专业的本科实验教学内容, 设计了一个复合材料创新性实验——锑基红色发光薄膜材料的制备与表征。以苄基溴、吡啶和氧化锑等为原料, 制备了一种五溴合锑酸苄基吡啶季铵盐([BzPy]2[SbBr5]), 再以聚环氧乙烯(PEO)为载体通过静电纺丝技术制成发光薄膜材料(PEO@[BzPy]2[SbBr5])。运用单晶X-射线衍射仪、红外光谱、激光拉曼光谱、固体紫外-可见漫反射光谱、粉末X-射线衍射仪和荧光光谱等手段对薄膜材料的结构和性能进行了表征。学生通过实验, 可以了解水热法和复合薄膜材料的制备方法, 掌握多种分析测试手段表征薄膜材料的结构与性能的技能, 激发学习和科研兴趣, 锻炼科研思维, 树立绿色制造理念 ,提高解决实际问题的能力。