化学通报杂志

化学通报杂志2022年第7期

• 应用于环境分析的切割RNA的脱氧核酶研究进展

  郑星,马明,崔力,武俐,常天俊

  切割RNA的脱氧核酶(RNA cleaving DNAzyme,RCD)可在特定因子辅助下对RNA底物进行剪切,产生可被放大的检测信号,是一种既有信号识别元件又有信号输出单元的理想生物传感器。由于RCD可化学合成,易于修饰且稳定性高,已被用于构建检测金属离子以及病原微生物等的生物传感器,在环境监测、食品安全等领域中显示出应用前景。然而,相对于核酸适配体(aptamer)的广泛应用,RCD受到的关注较少。本文针对重金属离子、有害细菌、传染性病毒核酸等检测对象,综述了应用于环境分析领域的RCD研究进展,讨论其应用所面临的挑战,为开发应用于环境分析的RCD提供参考。

• 偶氮苯基两亲性聚合物的自组装行为研究进展

  李婉冰,张海波,张成领,商士斌,宋湛谦

  偶氮苯基两亲性聚合物结合了偶氮苯基团的光响应、酶响应、主客体识别特性和两亲性聚合物的自组装特性,能够在选择性溶剂中发生聚合物可控自组装行为,这使得其在药物控释、纳米技术和生物医学材料等领域受到了广泛的关注。本文从结构类型和合成方法出发,综述了新型偶氮苯基两亲性聚合物在溶液中的自组装研究进展,并对该领域的发展前景进行了展望。

• 糖基阳离子表面活性剂的研究进展

  智丽飞,张二壮,石秀芳,王国永,李晓明

  由糖基开发出的各种阳离子表面活性剂既有糖基非离子表面活性剂的温和性、低毒性、低刺激性、与阴离子表面活性剂良好的配伍性能和协同增效作用,还有阳离子表面活性剂的杀菌性、抗静电性和柔软性等性能,在洗涤剂、医药、化妆品、农业、材料、皮革、造纸和食品等领域具有广阔的应用前景。本文综述了国内外糖基阳离子表面活性剂的合成路线、分子结构和应用领域,并对该领域的研究现状,存在的问题和未来的发展方向进行了讨论与展望。

• 二维分子筛的制备及其催化应用研究进展

  刘昕霏,肖霞,王鹏,潘昱彤,范晓强,孔莲,解则安,赵震

  沸石分子筛是一种具有独特孔道结构的硅铝酸盐晶体，因其具有较大的比表面积、优异的孔道择形性、良好的热稳定性以及适宜的酸性质等特点，被广泛应用于催化、吸附、分离等领域。与常规三维沸石分子筛相比，二维分子筛由于其独特的形貌结构带来的可调变的多级孔结构，适宜的表面酸性以及良好的扩散传质性能等优点，已在吸附和催化领域显示出巨大的应用潜力。本文系统总结了二维MFI、SAPO-34、MCM-n、Y型分子筛等的合成以及此类分子筛催化应用研究方面的最新进展。最后，对二维沸石分子筛材料的新合成方法及新应用领域进行了展望。

• 吲唑衍生物及其生物活性研究进展

  汪从雨,龙雪莎,王钦,王贞超,欧阳贵平

  吲唑衍生物具有抗肿瘤、抗菌、抗炎及治疗骨质疏松等多种生物活性，因此，在药物化学领域受到广泛的关注，具有巨大研究前景及价值。本文总结归纳了近几年来与吲唑衍生物相关的文献，对单取代、双取代及多取代吲唑衍生物及其生物活性的最新研究进展进行了综述。希望能为开发高效低毒的吲唑衍生物提供一定的理论基础。

• Arbuzov重排反应合成烷基膦酸酯的研究进展

  江泽琦,马丽欣,邓德茹,凌永社

  烷基膦酸酯是一类具有多种生物活性的有机磷化合物，在农业和医药化工领域具有广泛的应用。本文介绍了Michaelis-Arbuzov重排反应构建P－C键合成烷基膦酸酯类化合物的方法，着重阐述了通过催化剂、微波、超声波等促进的绿色环保的Arbuzov重排反应。特别是在连续流动条件下，通过微反应进行的无溶剂Arbuzov重排反应，能够缩短反应时间，提高反应效率，使烷基磷酸酯的合成具有更广阔的应用前景。

• 树脂包覆ZIF-67衍生物制备Co-基氮掺杂多孔碳材料作为ORR催化剂的研究

  任腾飞,朱竹军,董鸿波,袁志国,王超,吴光平

  寻找高稳定性、高性能、低成本的非贵金属氧还原（ORR）催化剂对碱性燃料电池的发展具有重大意义。本研究利用杂原子（N，S）掺杂多孔碳材料和ZIF-67中非贵金属的协同作用制备出性能优良的非贵金属催化剂Co-N/S@CET。物理表征得到炭化后的催化剂表面具有介孔结构，且Co和N进行了大量配位，并且通过XPS测试揭示了催化剂中具有大量Co-Nx活性位点。电化学测试结果表明，Co-N/S@CET具有良好的ORR活性和稳定性，极限电流密度达到5.0 mA/cm2，半波电位达到0.85V，且具有优异的稳定性（10000秒后仅衰减4%）。

• 欧芹酚甲醚腙类衍生物的合成及抗乙酰胆碱酯酶活性研究（英文）

  於祥,陈娅芳,席银凯,张艳,杨武德

  本论文以香豆素类化合物欧芹酚甲醚为先导化合物，设计合成了15个欧芹酚甲醚腙类衍生物，所有目标化合物经熔点、1H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明，在100 μmol/L浓度下，目标化合物3d对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性，其抑制率分别达到66.1%。初步构效关系表明，在欧芹酚甲醚腙类化合物的苯环上引入斥电子基能提高对乙酰胆碱酯酶的抑制活性。分子对接标明化合物3d可以和乙酰胆碱酯酶的催化活性中心部位显著结合。

• 含硫醚、硒醚及二硫键链接侧链的小檗碱衍生物的合成及体外抗肿瘤活性

  李亚梅,刘传峰,孙驰宇,张大军,栾天

  为开发高效低毒的抗肿瘤天然产物衍生物，依据药物拼合原理设计并合成了10个新型小檗碱衍生物。将盐酸小檗碱与含单硫醚、单硒醚和二硫键脂肪链片段通过缩合反应得到目标化合物，其化学结构均经过核磁共振氢谱﹑碳谱以及高分辨质谱的联合确证；采用噻唑蓝(MTT)法考察其体外抗肿瘤活性。结果表明，7个化合物针对不同的癌细胞株的抑制活性优于盐酸小檗碱，同时对人正常肝细胞L02的毒性较低。化合物3e的体外抗肿瘤活性最为理想(针对BEL-7402的IC50值为8.70 μmol/L，选择性指数为3.61)，可对其深入研究用以开发高效低毒的抗肿瘤药物。

• 一种1,8-萘酰亚胺衍生物检测半胱氨酸荧光探针 的合成及其在活细胞和秀丽隐杆线虫中成像中的运用

  黄丽娜,王玉敏,李东晏,吴相华

  本文基于1,8-萘酰亚胺衍生物，构建了一种检测半胱氨酸 (Cysteine, Cys)的新型荧光探针TPFC-Acryloyl。光谱研究表明该探针能有效识别Cys，且能够在1 min内实现快速响应。探针对Cys的检测表现出高选择性，检测极限为2.13 mol/L。经荧光光谱和质谱实验确证其检测机理为：Cys与TPFC-Acryloyl分子中的丙烯酸酯发生共轭加成-环化反应，进而羟基裸露的同时释放出黄色荧光。细胞毒性测试表明探针TPFC-Acryloyl的细胞毒性低。此外，该探针还被成功应用于活细胞和秀丽隐杆线虫中Cys的荧光成像。

• 大麻二酚纳米结构脂质载体的制备及其性质研究

  秦尧,张新蕾,韩鑫桐,邹爱华

  通过高压均质法制备包载大麻二酚(Cannabidiol,CBD)的纳米结构脂质载体(CBD-NLC),并考察其载药量、包封率、平均粒径、zeta电位、长期储存稳定性等物理化学性质,筛选获得CBD-NLC最佳配方。在优化条件下制备的CBD-NLC平均粒径为163.7±1.3 nm,多分散性指数(PDI)为0.14±0.02,包封率和载药量分别为95.5±1.0%和9.8±0.1%。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、差示量热扫描仪、X射线衍射仪对CBD-NLC进行表征,结果表明CBD被很好地负载在NLC中,CBD-NLC主要为球形结构。与文献报道相比,纳米结构脂质载体能够包载大麻二酚,具有较好的载药量和包封率,可解决CBD的溶解性及稳定性问题,提高CBD的有效利用度。制备的CBD-NLC可用去离子水以任意比例稀释,具有良好的稳定性,便于其在医药产品中的应用。

• 肉豆蔻酸单萜醇酯对布南色林经皮透过的影响

  张金伟,李翰铭,尹 虹,邢佳丽,赵利刚

  本文以环状单萜醇α-萜品醇、l-薄荷醇及链状单萜醇香叶醇、香茅醇为先导化合物，采用酰氯酯化法合成肉豆蔻酸单萜醇酯[肉豆蔻酸α-萜品醇酯（TER-C14）、肉豆蔻酸l-薄荷醇酯（MEN-C14）、肉豆蔻酸香叶醇酯（GER-C14）和肉豆蔻酸香茅醇酯（CIT-C14）]，并考察所采用的单萜醇及其肉豆蔻酯作为促透剂对布南色林（Blo）的促透效果。通过体外经皮渗透实验、体外释放实验和分子模拟技术初步探究单萜醇及其肉豆蔻酯的促透机制。结果显示，当GER-C14或CIT-C14为促透剂时，均有显著的促透效果（P<0.05），并且24 h经皮累积透过量是空白组的4.84倍和4.45倍。促透机制为肉豆蔻酸单萜醇酯破坏药物与神经酰胺之间的氢键相互作用，增加脂质迁移率和药物的自由能，从而促进药物的渗透。有望作为新型促透剂在经皮给药系统中广泛应用。

• 表面活性剂对碳纳米管分散性及其湿法纺丝纤维性能的影响

  赵 旭,任婷,张吉振,孔娜,焦晶楠,邵艳秋,陶金龙

  碳纳米管（CNT）纤维因具有低密度、高强度以及高电导率等特性受到广泛关注。在湿法纺丝技术制备碳纳米管纤维的工艺中，探究纺丝分散液和纺丝条件对碳纳米管纤维性能的影响具有重要意义。本文研究了十二烷基硫酸钠（SDS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、胆酸钠（SC）、牛磺脱氧胆酸钠（STDC）等表面活性剂对碳纳米管纤维制备及性能的影响。通过拉曼光谱仪（Raman）、紫外可见光谱(UV –Vis)、偏光显微镜（PLM）、旋转流变仪（Rheometer）、扫描电镜（SEM）等方法对材料进行表征，用拉伸测试和“四探针”法对材料性能进行测试。结果表明：表面活性剂在质量分数为2%时，单壁碳纳米管（SWNTs）在水中的分散能力顺序依次为STDC>SC>CTAB>SDS；SDS或CTAB修饰的单壁碳纳米管分散液无法纺制纤维，SC和STDC修饰的单壁碳纳米管分散液具有良好的可纺性。其中以STDC做表面活性剂制备的碳纳米管纤维性能最好，其断裂强度为160 MPa，杨氏模量为2.3 GPa，电导率为2300 S/cm。

• 碳纳米管内N2吸附行为及等量吸附热的GCMC分子模拟研究

  赵明慧,刘忠军,姬 帅,刘 晨,敖庆波

  碳纳米管及石墨烯具有高比表面积、高化学稳定性以及高耐蚀性等优点，被认为是一种理想的吸附材料。分子模拟技术的发展和应用丰富了人们对吸附机理研究的方式，而简单气体吸附体系的吸附机理研究对吸附理论的发展有着重要的推动作用。本文以单壁碳纳米管-氮气吸附体系为研究对象，首先通过透射扫描电镜和氮气吸/脱附测试对所选用碳纳米管的微观孔形貌及吸/脱附等温线进行了表征，然后根据对应孔径参数采用巨正则蒙特卡罗方法对该体系的吸附过程进行了分子模拟，并系统性研究了碳纳米管孔径和温度对该体系吸附行为的影响。结果显示：单壁碳纳米管孔径越小，吸附能力则越强；孔半径为0.746 nm单壁碳纳米管的吸附体系发生凝聚相变的临界温度为66K。通过对等量吸附热进行计算发现，孔半径0.746 nm、1.15 nm、1.56 nm和1.83 nm的单壁碳纳米管-氮气吸附体系对应的初始固-液等量吸附热分别为10.9 kJ/mol、9.2 kJ/mol、8.6 kJ/mol和8.4 kJ/mol。67.5K时，1.56 nm和1.83 nm吸附体系的等量吸附热有热峰出现。

• 团簇CrPS4催化性质研究

  刘立娥,方志刚

  为了探究团簇CrPS4的催化反应活性，研究其在催化方面的潜能，本文根据拓扑学原理，利用密度泛函理论，采用B3LYP泛函和def2-tzvp基组，分析了该团簇16种稳定构型的贡献率、费米能级、能隙差、态密度等方面的数据，得出以下结论：在这16种构型中，构型5(2)的能隙差最小，电子最容易发生跃迁。构型5(2)和构型4(2)的催化反应活性较强，值得深入研究。团簇CrPS4失电子能力要略强于得电子能力，S对HOMO-LUMO轨道的贡献率最大，分别为66.98%和63.93%，Cr、P原子次之，S为此团簇潜在的反应活性位点。本文丰富了团簇CrPS4在催化方面的研究内容，为以后的应用提供了理论基础。

• 硼烯：从理论模型到探究应用

  曹福臣,贺天平

  1993年,我国科学家唐敖庆通过理论计算提出了一种基于碳和硼的共轭多面体为硼烯的理论模型研究奠定了基础。随后在新的理论和计算方法不断提出下硼烯的理论模型得到了进一步的完善,2007年,美国耶鲁大学的唐慧等人通过理论计算提出了完全处于同一平面的硼烯理论模型,至此二维硼烯的概念得到了广泛地确信。2015年,美国的曼尼克斯和我国的吴克辉等人几乎同时分别在Ag(111)衬底上生成了硼烯薄膜。随后,科学家们通过实验探究发现硼烯在超导材料、电池电极材料、催化剂、储氢等领域有巨大的应用前景。硼烯的发展史揭示了理论和实验交互验证的新型科学发展模式,促进了二维材料发展观的演进。

• 本杰明.李斯特、戴维.麦克米伦：因不对称有机催化而获2021年诺贝尔化学奖的两位科学家

  陈彪,付小航,蒙柳汶,朱玥玮,朱子君,邹煜琦,吴又进

  本杰明·李斯特和戴维·麦克米伦因在“不对称有机催化”方面的突破性发展而获得2021年诺贝尔化学奖。二人各自独立地提出了有机催化这一全新的催化概念，该项研究成果使得药物研究与化学生产朝着愈发经济与环保的方向发展。回顾两位研究者的相关研究背景与各自的科研历程，强调了突破性思维与保持热爱在科学研究中的重要性。