化学通报杂志

化学通报杂志2023年第2期

• CO2响应型Pickering乳液的构筑及应用

  安嘉龙,吕慧慧,张卫珂,单媛媛

  互不相溶的油/水两相在固体颗粒的作用下,其中一相以小液滴形式溶于另一相中形成的乳液称为Pickering乳液。由于其制备成本低、稳定性强且环境友好,目前已应用于医药、食品及化妆品等多个领域。在实际的应用中,具有长期稳定性质和可快速乳化/破乳的乳液在石油开采、催化等领域需求广泛,因而制备具有环境刺激响应性质的Pickering乳液迫在眉睫。与pH、磁场、温度、光等刺激手段相比,CO2响应型乳液具有廉价易得、无污染、响应迅速、生物相容性好等优势,是解决产品循环回收问题的有效策略。目前CO2刺激响应型Pickering乳液体系仍处于研究的初级阶段,且该乳液的响应机制、构筑策略仍有待明确和拓展。本文系统地总结了Pickering乳液的稳定/响应机制,综述了CO2响应型Pickering乳化剂的种类及构筑策略,列举了其在乳液聚合、界面催化、生物医药领域的应用进展,并展望了其未来的发展前景。

• 透明质酸的改性及在生物医用材料领域的应用研究

  徐彦芹,刘敏,余丹梅

  透明质酸（HA）是人体内最为常见的一种粘多糖，具有优良的生物相容性和可降解性，可广泛应用于药物输送、皮肤填充材料、组织工程、药物载体和3D仿生学等方面，是当前生物医用材料领域的研究热点之一。HA具有独特的结构使其显示出特定的物理化学性质，可通过物理或化学方法修饰，赋予新功能和新应用。本文从透明质酸的分子结构出发，重点综述了HA的官能团羧基、羟基和乙酰胺基的化学改性和物理改性，主要包括羧基的酰胺化反应和酯化反应，羟基与环氧化物的开环反应、与有机硫化物的反应、酯化反应、与卤化物的反应和氧化反应，HA脱乙酰胺基的反应；介绍了HA在生物医用材料领域的应用，并对其前景展望。

• 聚酰亚胺碳分子筛气体分离膜的研究进展

  蔡铭威,王知,卢小闯,吴嘉豪,张诗洋,闵永刚

  聚酰亚胺碳分子筛膜由于具有较高的热稳定性、耐化学性、气体渗透性和选择性，而受到广泛关注。研究者通过对近年来聚酰亚胺碳分子筛膜在气体分离方面的研究现状，详细介绍了填充改性、对前驱体进行预处理和聚酰亚胺单体改性的研究成果，并展望了聚酰亚胺碳分子筛分离膜的发展趋势，为未来高效分离膜的研发提供了参考。

• 离子液体功能化MOFs催化CO2环加成反应研究进展

  魏 娜,周思彤,赵 震

  金属有机骨架（Metal-organic frameworks,MOFs）材料因具有超大比表面积、可修饰的化学结构、可调的孔隙形状和大小、开放的金属位点等独特的结构优越性而被广泛用于催化CO2环加成反应的研究中。然而，大部分MOFs材料在此反应中往往需要在助催化剂或溶剂的存在下才能发挥其催化性能，这也导致了产物分离困难、资源浪费等问题。因此，开发能够单独催化 CO2环加成反应的 MOFs 材料成为当前科学家们研究的热点。在MOFs骨架上或孔腔内修饰离子液体是构筑此类催化体系的一种重要途径。本文对近年来这类MOFs的构筑策略、催化CO2环加成反应的性能以及催化机理进行了总结，同时还对MOFs组成、形貌以及催化反应条件等因素对催化活性的影响进行了探讨。

• 金属有机骨架材料应用于二氧化碳环加成反应的研究进展

  高文森,许瞳,白杰,李春萍

  化石燃料的燃烧产生大量二氧化碳，引起了包括温室效应在内的诸多生态环境问题。二氧化碳作为一种重要的碳资源，也可用于制备多种重要的化工原料。环氧化合物与二氧化碳环加成是二氧化碳资源化利用的重要方向，并且产物环状碳酸酯在工业上能得到广泛利用。但二氧化碳具有惰性，不易被活化，因此寻求高效且稳定的催化剂成为实现二氧化碳快速转化的关键。金属有机框架（MOFs）具有不饱和金属位点、多孔性等优点被应用到各类催化反应中。又因其具有路易斯酸碱位点，对二氧化碳与环氧化物环加成反应有着突出的催化效果，所以在该反应体系中，也有着出色的表现，但反应条件比较苛刻。环氧化物的活化是在环加成反应中的重要环节，卤化物对环氧化物的活化有很好的效果，但是存在难回收的问题，卤化物阴离子还会引起含铁金属的腐蚀，在一定程度上限制了大规模的工业使用。很多研究人员致力于寻找减少使用该类助剂的方法，改进催化体系，于是催生了出关于MOFs改性的各类方法。本综述列举了在催化二氧化碳与环氧化物环加成反应过程中，关于MOFs的利用以及改性方法，并展望了MOFs材料在催化领域的发展前景。

• 纳米材料在肿瘤光动力治疗中的研究进展

  张远东,张 卓,董紫薇,阚君满

  光动力治疗是新兴的非侵入性癌症治疗方法。纳米材料以其独特的结构以及光物理、光化学性质成为可用于光动力治疗的光敏剂。根据纳米材料的不同种类,分别对无机非金属纳米材料、无机金属纳米材料、有机小分子纳米材料以及有机聚合物纳米材料等的构建策略及其在光动力治疗肿瘤中的应用进行综述。展望了纳米材料在未来肿瘤光动力治疗中的挑战和发展方向。为新一代纳米光敏剂的构建提供创新思路,并扩展其在癌症治疗中的潜力。

• 荧光探针在羧酸酯酶检测中的研究进展

  冯静怡,刘永国,田红玉,杨绍祥

  羧酸酯酶( carboxylesterases,CES)属于丝氨酸酯酶超家族,它们位于多种组织的内质网和胞质,参与药物、环境毒物和前致癌物的代谢激活或发挥解毒作用。为进一步了解羧酸酯酶生理学和药理学的作用,研发出一种能够在细胞、组织和有机体水平上实时准确监测羧酸酯酶的方法非常有必要。荧光探针具有高选择性、高灵敏度、快速检测、比色明显、操作简便、实时成像等优势,作为一种灵敏的检测手段,被广泛应用于生物检测、光学成像等领域。本文主要对近5年来用于检测羧酸酯酶的荧光探针研究进展进行总结。

• 6-羟基染料木素与8-羟基染料木素的制备及生物活性研究进展

  张朋朋,张洁,马慧萍,景临林

  6-羟基染料木素(6-hydroxygenistein,6-OHG)和8-羟基染料木素(8-hydroxygenistein,8-OHG)是染料木素A 环上C6或C8位发生羟基化反应生成的衍生物,其分子中很有更多酚羟基,同时含有邻二酚羟基结构,这也使它们的生物活性与染料木素相比发生了显著变化。研究表明：6-OHG和8-OHG具有抗氧化、抗诱变、抑制磷酸二酯酶3B活性、抗糖化、保肝、抗黑色素生成作用、改善记忆力等广泛的药理活性。本文将对6-OHG和8-OHG的来源、制备方法和生物活性研究进行综述,以期为两个化合物的开发利用提供参考。

• 抗癌药伐地美生的合成方法研究进展

  吕海军,郭佳佳,杨尚金,张金玲,王将瑞

  DMXAA是一种血管阻断剂和DT-黄递酶的竞争性抑制剂,也是第一个被发现的强效小分子鼠源STING激动剂,具有抑制多种实体瘤的生物活性和抗病毒活性,常与其他药物配合用于治疗晚期肺癌和其他肿瘤,如和顺铂、环孢素和紫杉醇等联合应用,具有药效高、副作用少等优点和广阔的市场前景。本文综述了近年来国内外报道的有关DMXAA的合成方法研究进展,并讨论了各方法的优缺点以期对相关化合物的小试合成和工业化生产提供依据。

• B-Co3O4/C复合纳米材料的制备及其电催化析氧性能

  翟好英,晏兴荣,邹自力,刘义武

  电催化析氧反应(OER)是能源转化和储存中重要的半反应。由于其多步质子耦合电子转移使得OER效率较低。因此,开发高效、低成本OER电催化剂是实现高效水分解和储能的关键。以雪莲果为碳源,采用热解法制备碳材料(C)。以硝酸钴、四硼酸钠和碳材料为原料,通过热解法合成硼掺杂四氧化三钴/碳(B-Co3O4/C)复合纳米材料。运用XRD、FTIR、SEM、XPS等手段对其结构、形貌和组成进行表征。利用线性扫描(LSV)和塔菲尔(Tafel)曲线等电化学测试方法研究了B-Co3O4/C复合纳米材料的电催化OER性能。结果表明,该材料具有较好的电催化OER活性。在1.0 mol.L-1的KOH电解液和10 mA.cm-2的电流密度下,B-Co3O4/C复合纳米材料的过电位为293 mV,塔菲尔斜率为49.97 mV.dec-1。在10 mA.cm-2电流密度下连续测试10 h,B-Co3O4/C的电位变化不大,通过法拉第效率测试该催化剂的产氧效率为94 %,说明硼原子的掺入改变了B-Co3O4/C的电子结构,促进电子的转移和物质的交换,从而降低了材料的反应动力学和增强了其OER性能。

• 磁性水铁矿的制备及其对二甲基亚胂酸的吸附性能

  马晓燕,赵志西,谢青青,艾迪娅·阿不来提,夏米西亚·奴尔买买提

  二甲基亚胂酸会对人体和环境造成严重危害。用水热法合成磁性水铁矿，对产物进行了X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积分析和磁滞回线分析，结果表明磁性水铁矿纯度较高，比表面积较大，具有较强的磁性。用磁性水铁矿作为吸附剂，考察了二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附动力学及吸附等温线。二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附符合准二级动力学模型，吸附速率为0.34 g·mg?1·h?1。吸附等温线符合Freundlich模型。比较pH分别为3、7、11时二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附等温线，在中性时二甲基亚胂酸吸附量最大，达到11.2mg·g-1；在酸性和碱性条件下吸附量较小。采用Zeta电位测定、FT-IR红外扫描电子显微镜SEM-EDS和X射线光电子能谱XPS对吸附机理进行分析，表明磁性水铁矿通过配位络合作用和静电作用来吸附二甲基亚胂酸，以及在吸附过程中磁性水铁矿表面形成Fe-O-As三元络合物。研究结果为含有二甲基亚胂酸污染物的水体处理和净化提供了新方法。

• 基于UDP-半乳糖变异酶靶标的肉桂酰氨基酸衍生物的合成及生物活性

  王青青,傅建,何梓瑶,娄华勇,潘卫东,张永萍,吴静澜

  针对前期发现的UDP-半乳糖变异酶（UGM）抑制剂迷迭香酸，为改善其稳定性，通过生物电子等排策略，引入稳定性较好的酰胺键来重新构建该化合物。本文设计合成了8个新的肉桂酰氨基酸衍生物，并进行酶水平和菌株水平的活性评价。酶活性测定结果表明，化合物5a-h对UGM具有不同程度的抑制活性，其中化合物5e、5g和5h表现出显著的抑制活性，Kd值均达到了微摩尔级，与目前文献报道的最好抑制剂活性相当。其中5e对UGM的亲和力比母体化合物迷迭香酸提高了17倍，Kd分别为4±2 μM（KpUGM）和38±5 μM（MtUGM）。5e和5h体外牛型结核分枝杆菌MIC分别为50和100 μg/mL。结果表明，目标化合物对UGM具有较强的抑制作用，值得进一步的结构修饰，也将为开发具有较好前景的抗结核候选药物奠定基础。

• 4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮衍生物的合成及α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

  张鹏,陈佳林,安巧,邹吉斌,张吉,胡占兴,郝小江

  为了寻找高效低毒的新型α-葡萄糖苷酶抑制剂,设计并合成了一系列4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮衍生物,衍生物结构经过1H NMR、13C NMR和HRMS鉴定。体外α-葡萄糖苷酶抑制活性测定结果表明,化合物3a、4a、5a和4j的IC50值分别为68.3 μM、76.1 μM、99.3 μM和51.9 μM,明显优于阳性对照阿卡波糖(IC50=421.7 μM)。此外,分子对接研究结果表明化合物3a和4j与α-葡萄糖苷酶存在较强的亲和力。

• 面向丙烯/丙烷吸附分离的金属有机骨架材料的高通量计算筛选

  高珂,郑斌

  丙烯、丙烷作为分子尺寸相近的共沸物，其分离一直是化工领域研究热点。金属有机骨架材料因其高度可调的孔道结构，在丙烯/丙烷分离应用上已展现出诱人潜能。本文基于Core MOF 2019数据库，采用巨正则蒙特卡洛基高通量计算筛选技术，获得了分离性优异的金属有机骨架结构，发现其拥有适中的丙烯吸附量和较弱的丙烷吸附能力，且骨架孔径为3.70 ~ 4.10 ?、孔隙率中等（0.35 ~ 0.44），并揭示了孔道中心吸附位的选择性与丙烯/丙烷分离系数间关系。本研究阐明了高丙烯/丙烷分离性的骨架材料的结构和性能特征，为设计金属有机骨架实现丙烯/丙烷的高效分离提供理论指导和数据支撑。

• 去氢木香内酯衍生物的合成及其抗炎活性研究

  李晓艺,邹秋萍,毛泽伟,李艳平

  去氢木香内酯是一种含有多种生物活性的倍半萜化合物，广泛存在于药材云木香中。去氢木香内酯与伯胺化合物经Michael加成反应，合成得到5个新的去氢木香内酯衍生物（1-5），其结构均经1H NMR、13C NMR和LC-MS确证。采用小鼠巨噬细胞Raw264.7模型初步测试了衍生物的抗炎活性和毒性，结果表明，化合物1对NO的生成抑制率为88 ± 1.02，表现出较好的抗炎活性，且在MTT实验中，其对巨噬细胞的抑制率仅为3.75%，几乎无细胞毒性，可作进一步研究。

• 不可一笑置之的笑气——一氧化二氮

  袁传军

  一氧化二氮（N2O）俗称“笑气”，是一种重要的氮氧化物。通过介绍N2O的化学合成及其在合成化学中的应用，N2O在人体内的作用机制及其医学应用，以及人类活动排放N2O所引发的全球环境问题，普及N2O涉及的有关合成化学、生物化学和环境化学的基础知识。

• 杨承宗对中国放射化学的贡献

  刘培

  杨承宗（1911—2011）是我国著名的放射化学家、教育家，我国核燃料工业的开拓者之一，新中国放射化学学科奠基人。目前关于杨的学术贡献多散见于一些回顾和介绍其生平事迹的文献之中，尚乏深入讨论。本文系统梳理了杨承宗不同时期的主要学术工作，认为他对我国放射化学的贡献有二：一是在放射化学学科的建立和长期发展过程中起到了关键作用；二是带领科技人员解决了天然铀生产过程中的各种放射化学及其工艺问题，为我国铀工业的建立提供了重要的技术支撑。最后，结合中国放射化学的发展历程对杨承宗的学术生涯做了简要探讨。