化学通报杂志

化学通报杂志2023年第5期

• 二元氧化物绝缘层的溶液法制备及在阻变存储器中的应用

  马续,李鹏飞,张昱临,巩桂芬,徐彩虹,张宗波

  阻变存储器（Resistive Random Access Memory，RRAM）凭借可高度集成、可同时存储和运算、运行速率快、功耗低等特性，成为最具潜力的存储技术之一。因电学性能优良且与互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）兼容性好，二元氧化物材料在RRAM的发展中具有重要意义。与传统绝缘层沉积工艺不同，溶液法制备绝缘层是先将前驱体溶液制成薄膜，再将薄膜通过不同的工艺转化为绝缘层。因此前驱体溶液种类以及转化工艺均对所制备的绝缘层的微观结构、化学组成和电学性能具有直接的影响。本文首先简要介绍了RRAM的发展历程及作用机制；其次综述了溶液法制备氧化物材料在忆阻器中的应用，重点围绕前驱体溶液组成、转化机理与所制备氧化物绝缘层材料性能之间的关系对已报道的结果进行分析，最后阐述了溶液法制备绝缘层材料的关键问题并展望了其未来发展方向。

• 用于电解水制氢的过渡金属MOFs基催化剂

  李彦洗,龚奇菡,薄雅文,迟克彬,姜桂元

  金属有机框架材料(MOFs)因具有无机和有机的杂合性质、高度有序的多孔性、结构可修饰性、比表面积大和孔隙率高等特点，在催化领域具有广阔的应用前景。本文从氢能的开发利用角度出发，在纯MOFs、MOFs复合及衍生材料三个方面对近十年来过渡金属MOFs基催化剂在电解水制氢方面的重要研究进展进行了系统综述，着重针对材料的合成进行了探讨，以及在基础研究和产业应用的角度指出当前过渡金属MOFs基制氢催化剂面临的挑战和机遇，对其应用前景进行展望。

• 磷酸铁锂正极材料的缺陷机理与改性技术路径

  朱豪飞,王建业,陈柏旭,杨倩鹏,武恒

  磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）因其良好的安全性、稳定的充放电平台和原料来源广泛等优点，成为当前应用最广泛的正极材料之一。然而，LFP倍率性能较差，且在低温环境下容量大幅衰减，限制了其在动力电池和特殊环境下的应用。本文从多角度分析了LFP存在缺陷的机理，并总结了几种主要的改性技术路径及作用原理。最后，对LFP未来的发展方向提出了相应的展望。

• 1T相MoS2的制备及在电催化分解水析氢反应中的应用

  赵路超,曹蓉,夏杰桢,吴琪

  二硫化钼(MoS2)已成为电化学析氢反应(HER)中铂催化剂的廉价替代品。1T-MoS2是二硫化钼(MoS2)的金属相，由于其具有非凡的导电性和更多的电化学活性位点，因此成为了比2H-MoS2更具前景的理想催化剂材料。本文综述了1T相MoS2的制备及在HER中的应用。首先，本文比较了1T-MoS2和2H-MoS2几何结构及电子结构的差异，从“自上而下”及“自下而上”的角度概述了1T-MoS2常用制备方法，总结1T-MoS2及1T-MoS-2基材料在HER领域的应用。最后指出现阶段关于1T-MoS2的研究中仍存在的一些关键问题。

• 稀土掺杂上转换纳米材料在兽药残留检测领域的应用

  孟颖,殷慧,彭微,白安琪,罗利霞,李淑荣,孟佩俊

  食品和环境中兽药残留问题时有发生，对人类健康构成很大的潜在威胁。随着人们对美好生活和同一健康的向往和不断追求，对微量甚至痕量兽药残留的分析检测已显得日益迫切和重要。因此，构建对兽药残留进行灵敏、准确、稳定、简便、快速的检测方法已成为一个热点研究领域。稀土掺杂上转换纳米材料（REEs-UCNPs）作为一种新兴的纳米荧光材料，具有独特的反斯托克斯发光性质，由于其具有荧光寿命长、光散射小、激发光生物组织穿透深度大且对组织损伤小等显著优点，在分析检测领域逐步凸显出巨大优势。本文重点介绍了基于REEs-UCNPs构建荧光共振能量转移核酸适配体传感器、磁性纳米颗粒结合核酸装配体传感器、荧光免疫探针以及现场快速检测等在兽药残留检测方面的研究进展，并对其应用前景进行了探讨和展望。

• 金纳米粒子的合成、特性及其在生物医学检测中的应用研究进展

  陈丽萍,蔡子涵,欧阳天昭,马顺高,杨毅梅

  近年来,纳米技术越来越广泛的应用到各个领域,金纳米粒子因其具有许多优良的物理、化学及生物学性质而引起了人们特别的关注。本文综述了金纳米粒子几种经典的合成方法,以及基于金纳米粒子独特的理化性质在病原体、核酸蛋白质检测方面的最新研究进展。

• 构建光催化氧化-还原体系的研究进展

  兰蓥华,林亚惠,牛雅文,张燕辉

  光催化氧化-还原体系能够同时驱动光催化氧化反应和还原反应，产生协同效应，从而提高光催化反应的活性。在此，提出了构建光催化氧化-还原体系的原则，并介绍了光催化还原硝基芳烃耦合氧化有机物、光催化还原重金属离子协同氧化有机物、光解水制氢协同氧化有机物三个方面的实例。接着，阐述了光催化氧化-还原体系的反应机理，期望通过构建光催化氧化-还原体系，更有利于太阳能转化并缓解环境和能源问题。

• 锑污染土壤固化-稳定化修复技术研究进展

  杨艺鹏,杨一鸣,裴一青,宋玲彦

  在对比了几种修复锑污染土壤的方法后,发现固化/稳定化技术是一种成熟有效的处理方法,该技术具有快速、彻底、经济的优点,但存在固化后的锑易被二次活化、后期监测困难、固化后土壤难以二次利用等问题。同时对不同的固化剂、稳定化剂的作用原理进行总结,概述了水泥、石灰/粉煤灰、药剂类对最终修复效果的影响,分析了在土壤理化性质、环境因素影响下锑的再活化行为,提出了应选择高效的试剂、将其与其他修复技术联合使用的研究方向。

• CO/CO2一步法制备航空煤油的研究进展

  马立莉,朱丽娜,王玉如,张志翔,苑慧敏,徐显明

  CO/CO2一步法制备航空煤油技术是石油基航空煤油重要的替代手段之一。目前,CO一步法制备航空煤油技术存在的主要问题是航空煤油组分C8~C16选择性不高。CO2一步法制备航空煤油存在的问题是CO2转化率低和C8~C16选择性不高。综述了近五年CO/CO2一步法制备航空煤油用催化剂的研究进展。催化剂研究的重点在于主催化剂、载体和助催化剂。调变主催化剂、载体和助催化剂,有望得到理想的航空煤油组分。

• “一锅法”合成(E)-2-苯乙烯基喹啉-3,4-二羧酸二乙酯类衍生物（英文）

  赵頔,刘延鹰,王洋,李阳

  本文设计以 2-溴甲基喹啉-3,4-二甲酸二乙酯为起始化合物，经一锅连续的 Arbuzov反应/Horner-Wadsworth-Emmons（HWE）反应过程, 简便而有效地合成了一系列结构新颖的（E）-2-苯乙烯基喹啉-3,4-二羧酸二乙酯类衍生物（3a-i），其结构均已通过波谱数据和元素分析得以证实。

• 2-芳基-4-三氟甲基喹唑啉衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

  陈明秀,程莎,代兴,孟雪玲,徐广灿,徐必学

  为寻找高效低毒的含三氟甲基取代的喹唑啉类新型抗肿瘤活性化合物，以2-硝基-5-氯苯甲酸为原料，通过水解、还原、偶联、环合、三氟甲基加成消除等反应，设计合成了14个2-芳基-4-三氟甲基喹唑啉衍生物，并通过1H NMR、13C NMR、19F NMR等进行了结构确证。采用MTT法评价了目标化合物对PC3（前列腺癌细胞）、LNCaP（前列腺癌细胞）、K562（人慢性髓系白血病细胞）、HeLa（宫颈癌细胞）和A549（人肺癌细胞）等肿瘤细胞株的生长抑制活性。结果显示，在5 μmol·L-1浓度下，部分目标化合物对上述5种肿瘤细胞均具有较好的生长抑制活性，其中，化合物8c、13e对LNCaP细胞的IC50（半数抑制浓度）分别为2.9 μmol·L-1和1.9 μmol·L-1。通过本文的研究，建立了一种2-芳基-4-三氟甲基喹唑啉衍生物的快速合成方法，部分化合物对肿瘤细胞的生长具有较好的抑制作用，可为该类化合物的深入研究提供参考。

• 1-异丙基-3-异丙烯基-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺的合成、表征及抗肿瘤活性

  朱周静,王艳娇,仝红娟,徐小娜,刘斌

  以3-碘-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(2)为原料,经过N-烷基化、Suzuki偶联反应得到目标化合物1-异丙基-3-(异丙烯基)-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺(1),两步反应总收率57.0 %。产物及中间体结构经1H NMR、13C NMR、ESI-MS以及X-射线单晶衍射进行表征。并对该Suzuki反应条件进行研究,确定最佳条件为：Pd(dppf)Cl2的用量为n (Pd(dppf)Cl2) : n (化合物3) = 0.06 : 1；物料比为n(异丙烯基硼酸): n(化合物3)= 1.6 : 1；反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；反应温度为100 ℃；反应时间2 h,在最佳反应条件下,该Suzuki偶联反应收率达到68.2 %。体外抗肿瘤活性测试表明,产物(1)对MCF-7、A549、PC-3、HepG2和SGC-7901增殖均有明显的抑制活性,特别抑制MCF-7的IC50值达到10.6 μmol?L-1。

• 具有砜结构的吲哚衍生物的合成及生物活性研究

  吉礼涛,邱雪梅,谭画元,王钦,李焱,戈强胜,王贞超,李成朋

  以吲哚-3-羧酸甲酯为原料，通过肼解、环合生成5-(3-1H-吲哚基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇，再对其进行亲核取代和氧化反应得到目标化合物，并通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS确认其结构。我们采用噻唑蓝（MTT）法测试了目标化合物对几种癌细胞的体外抑制活性，同时采用比浊法对几种植物病原菌进行了体外抑菌活性测试。结果表明，化合物对于A549（人肺腺癌细胞）、PC-3（人前列腺癌细胞）、K562（人慢性髓原白血病细胞）和HepG2（人肝癌细胞）四种癌细胞有一定的抑制活性。对水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo）、柑橘溃疡病菌（Xanthomonas axonopodis pv. citri，Xac）以及猕猴桃溃疡病菌（Pseudomonas syringae pv. actinidiae，Psa）四种植物病菌同样具有一定的抑菌活性。其中，化合物4f对Xoo的体外抑制率可达到87.09 % （100 μg/mL）和54.02 % （50 μg/mL）。本文结果可为进一步研究具有砜结构的吲哚衍生物的合成及应用提供参考。

• SalenMn(Ⅲ)催化非活化烯烃的不对称溴胺化反应研究

  李海萌,董琦,尚会建

  对SalenMn(Ⅲ)催化的非活性烯烃溴胺化反应进行研究,考察催化剂、溶剂、溴化试剂、温度和时间对反应产率和对映体过量(ee)值的影响。研究发现,当Cat.1为催化剂、氯代苯为溶剂和次溴酸钠为溴化试剂在10°C下反应6h,反应产率最高为88%,ee(对映体过量值)最高为93%。此方法为构建手性氮杂环化合物提供了新选择。

• 含吲哚骨架的磷酰亚甲基衍生物的构建新策略

  付建平,徐长江,夏俊,韩晓丹

  在金属碱催化作用下，本文成功实现了吲哚烯酰基化合物与二苯基氧膦P-H键的加成反应，并通过对催化剂、反应溶剂、反应时间、催化剂用量等影响因素的筛选，探索了反应的最佳条件，并在最佳条件下催化合成了一系列含吲哚骨架的磷酰亚甲基化合物，获得了较好的产率。该反应条件温和、产率高、反应迅速，为C(sp3)-P键的构筑提供了一种绿色高效的新方法。

• 维布妥昔单抗关键中间体的合成工艺优化

  杨柳,谢文博,孙雪,李艳杰

  本研究对维布妥昔单抗关键中间体(1)的合成工艺进行了改进与优化。以芴甲氧羰基-L-缬氨酸琥珀酰亚胺酯(2)为起始原料,先后经酯的氨解反应、酰胺化、Fmoc脱保护、酰胺化与酯交换反应制得目标产品1,总收率11.6%,纯度99.2%,产物结构经1H NMR, 13C NMR和HRMS表征。优化后的工艺路线具有反应条件温和、可操作性强、生产过程更安全的特点。在初步放大试验中,首步投料量达百克级别,并已完成三批工艺验证,适合于工业化生产。

• 碳纳米结构构建:十二烷基二甲基苄基氯化铵@氯化钠体系

  陈奇,李海朝

  碳纳米材料用途十分广泛，但其形貌的控制和制备方法的完善仍然是个研究热点和亟需攻克的难点。在此，基于阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)@氯化钠(NaCl)体系成功制备了碳纳米结构（碳纳米管、纳米碳球、棒状和层状碳纳米结构）。以DDBAC为碳源。碳化过程中使用NaCl晶体分隔DDBAC的有序聚集体。结果表明，通过控制DDBAC浓度制备出不同形貌的碳纳米结构，在1倍临界胶束浓度（CMC）~5CMC下制备了球形、棒形碳纳米结构和碳纳米管，在10CMC下制备了矩形层状碳纳米结构。利用TEM、PL、Raman等手段对制备的碳纳米结构进行表征。通过TEM分析DDBAC @ NaCl体系结构的转变，建立了胶束结构的演变过程。表面活性剂浓度的增加最终使得碳纳米形态从球形碳纳米结构到层状碳纳米结构的变化。本实验结论表明了表面活性剂@盐体系是一种潜在的制备碳纳米结构的方法。