化学通报杂志

化学通报杂志2025年第7期

• 单原子催化剂在气体扩散电极中电合成过氧化氢研究进展

  张书鸣,杨庆,任壕杰,王绪武,许桐

  过氧化氢（H2O2）作为一种清洁能源，在医疗、生活和工业等多个领域都有广泛应用。通过二电子氧还原反应（2e- ORR）电催化合成H2O2可以有效替代高能耗蒽醌法，然而，由于氧还原反应动力学迟滞以及与四电子路径的竞争效应，当前研究聚焦于设计兼具高效催化活性及精准调控两电子路径选择性的先进催化剂。近年来，单原子催化剂（SACs）以其大的原子利用率、可调谐的电子结构和优异的催化性能而受到广泛的关注。基于此，本文概述了2e- ORR的机理，重点从缺陷调控，杂原子掺杂，配位工程，协同效应等调控策略总结了SACs在气体扩散电极（GDEs）中电合成H2O2的应用研究进展，并对基于SACs和GDEs的2e- ORR反应优化策略进行了展望。

• 基于圆偏振光的手性纳米材料的制备和应用

  王玉,姜蕴,肖格,肖子凡,白杰

  手性纳米材料因具有优异的手性光学响应而被广泛应用于生物传感、不对称催化和非线性光学等领域。然而，基于传统“自下而上”和“自上而下”方法制备的手性纳米材料仍存在手性较弱、结构静态不可调节等问题。近年来，圆偏振光（CPL）因具有良好的光学纯度、高可用性和灵活的光谱可调性得到了科研人员们的关注。利用CPL制备手性纳米材料为克服上述缺点提供了一种有潜力的新途径，但其相关综述有限。本文综述了利用CPL制备手性纳米材料领域的最新进展及CPL相关的应用，着重介绍了CPL驱动的光催化、基于CPL的光电探测、CPL驱动的生物应用等四方面的应用，希望促进手性纳米材料制备中CPL作用机理的明确，并为相关领域的研究者们提供新思路

• 负载型金属催化剂微观构效关系研究进展

  范磊

  对于负载型金属催化剂,当其金属团簇纳米结构发生变化时,催化剂表界面性质可能会发生急剧改变,这主要体现在其几何结构和电子性质的显著变化。鉴于“结构决定性质”的原则,要深入理解催化剂的催化机理,需精细剖析其表界面结构,探究不同表界面结构变化引发的几何/电子效应对催化活性的影响。这一过程对于设计高效负载型金属催化剂及其关键,但同时充满复杂性,要求研究人员能深度融合先进的表征技术与计算机模拟,以此展开深入探究。基于此,本研究系统综述了负载型金属催化剂表界面存在的几何/电子效应及相应表征方法,并结合个人前期研究及实际催化反应深入分析了该类催化剂的几何/电子效应与其催化活性之间的构效关系,且对未来这一领域的研究重点进行展望。

• 二胺类化合物在光电功能材料中的应用进展

  张彤,刘洋,刘尊奇

  二胺类化合物是一类含有两个氨基官能团的有机化合物,因其多样的化学性质和可调控的分子结构,在诸多高科技领域中显示出巨大的应用前景。本文综合评述了近十年来该类化合物在荧光、介电、铁电以及铁磁性、半导体等关键领域的应用情况和科研进展,通过不断的化学创新和跨学科合作,并对未来二胺类化合物的设计和相关应用前景将进行了展望。

• 光促进十聚钨酸盐/过渡金属协同催化的C-H键官能团化进展

  曾珠亮,王京,张磊

  通过C-H键官能团化将易获得的烷烃/醛底物转化为高价值产物的策略得到了人们的广泛关注。 近年来，光催化领域的快速发展为C-H键活化提供了一种新的方法。其中，光诱导下十聚钨酸盐催化的碳氢键断裂和过渡金属催化的交叉偶联反应的结合已成为C-H键功能化的有力手段。本文对近三年来十聚钨酸盐在光诱导下协同镍、铜、钴催化C-H 键官能团化，构建C-C、C-N以及烯烃双官能团化、烯炔的1,4-二碳官能化等研究进展进行了综述，旨在为光/过渡金属协同催化实现C-H键官能团化研究提供一定参考。

• 山奈酚的结构修饰及生物活性研究进展

  冯爽,邵香敏,翟广玉

  多食用蔬菜和水果,可以减少疾病,这是因为它们含有大量的黄酮类化合物,对人类健康有广泛的益处。山奈酚广泛存在于蔬菜、水果和中草药中,是天然抗氧化剂,具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗糖尿病、保护心脏和抗癌作用等,由于它水溶性差,生物利用度低,在临床上应用受到限制。人们经过结构优化修饰已经合成出来许多溶解性能好、生物利用度高、活性明显改善、抗炎、抗糖尿病效果好,抗癌活性增强的山奈酚衍生物。综述了山奈酚的结构修饰方法,衍生物的生物活性等,为黄酮类在临床上的应用提供参考。

• 酶固定化新策略及其应用研究进展

  严昕怡,大村拓,朱江煜

  综述了酶固定化技术的最新研究进展。重点论述了传统固定化方法（吸附法、交联法、包埋法、共价结合法）中载体材料的创新及其应用特点，以及新型固定化策略（复合固定化、共固定化、原位固定化、智能响应性固定化、生物正交固定化、纳米材料固定化法）的作用机制与性能优势。探讨了固定化酶在食品加工、医药研发和生物催化等领域的应用基础研究成果及产业化潜力。针对固定化过程中的酶活损失和底物传质阻力等问题，提出了优化方向，为固定化酶技术的工业化应用提供理论参考。

• 基于回收ABS的碳电极制备及其n型有机场效应晶体管

  周覃艺,陈雁琳,赵朔,胡宝山,谭陆西

  有机半导体材料及器件的快速发展正推动现代电子技术革新,其中有机场效应晶体管(OFETs)因其独特的载流子调控特性,在新型显示技术等领域展现出重要应用潜力。电极与有机半导体材料的能级匹配影响着载流子注入,是制约OFETs性能提升的关键之一。目前,常见的高功函金属电极Au与n-型半导体材料见具有较高的注入能垒,而低功函金属Ag和Al等在空气中易氧化导致器件性能衰退。本研究以回收商业ABS树脂为碳源,采用化学气相沉积技术在基底表面直接生长图案化非晶碳电极,为树脂废弃物资源化利用提供了新途径。所制备电极表现出与金属性高导电特性,电导率达到1140 S/m。功函为4.19 eV,与金属Ag接近。基于该碳电极与带有萘二酰亚胺结构和联噻吩结构的n型半导体材料N2200构建的OFETs器件实现了0.28 cm2·V?1·s?1的载流子迁移率。

• 基于光子晶体的温度-角度双重响应性变色油墨的制备与性能

  杜杨杨,秦子鹏,沈兴亮,曹美文

  针对防伪领域对变色油墨多重响应性的需求,提出了一种基于三维光子晶体的温度-角度双响应热致变色油墨的制备方法。通过改进的St?ber法合成单分散二氧化硅微球(平均粒径为350 nm ± 15 nm,分布范围为300 nm~450 nm),并以其为光子晶体构建单元,结合热致变色微胶囊制备复合油墨。利用扫描电子显微镜(SEM)、色差分析及紫外-可见反射光谱等手段系统表征了油墨的微观形貌与光学性能。实验表明,所制备的油墨在30°、60°、90°观测角度下分别呈绿光(460 nm反射峰)、蓝光(550 nm反射峰)及无色状态,角度响应性显著；同时,在低温(-15℃)刺激下,油墨颜色转变为深红色,但仍保留角度依赖性变色功能。反射光谱与色差分析进一步证实,温度响应与角度响应机制可协同作用。为开发兼具高安全性、环境耐受性的动态防伪材料提供了新策略。

• 一类外围三氟甲基修饰的聚苄醚树状分子有机凝胶：聚集诱导发光增强和氟离子检测

  成旭,李子琪,黄丽婷,张红奎,冯宇

  树状分子作为一类具有高度支化结构的大分子,其形成的凝胶材料巧妙地结合了有机小分子凝胶的动态可逆性和聚合物凝胶的结构稳定性双重优势。然而,与小分子凝胶相比,树状分子凝胶的研究仍处于起步阶段,这为设计和开发新型多功能树状分子凝胶体系带来了机遇与挑战。基于此,本论文设计合成了一类外围三氟甲基修饰和核心蒽酰腙官能团修饰的聚苄醚型树状分子凝胶因子G-3。成胶性能测试表明,G-3在9种有机溶剂和混合溶剂中均表现出优异的凝胶性能,其最低临界凝胶浓度(CGC)可达7.7 mg/mL。值得注意的是,该树状分子展现出显著的聚集诱导发光增强(AIEE)特性。更为重要的是,基于G-3的凝胶体系对氟离子表现出优异的选择性识别能力,并伴随着明显的颜色变化,这一特性为其在氟离子传感领域的应用提供了可能。

• 一种非天然六元环状氨基酸衍生物及其类似物的合成

  沈晨,刘艳飞,麻玉贞,岑守义,张志鹏

  为突破天然氨基酸结构及其所携带的官能团的局限性，提高蛋白质多样性和功能性，结构多样、官能团丰富的非天然氨基酸的合成变得愈发重要。大部分已知的天然氨基酸和非天然氨基酸多以链状结构为主，然而，环状非天然氨基酸的合成研究相对较少，因此探索结构新颖的非天然环状氨基酸及其衍生物的合成方法具有十分重要的意义。本文以2-萘胺为主要原料，经过六步反应以接近20%的总收率合成了一种含有2-哌啶甲酸结构的非天然六元环状氨基酸衍生物，该产物不仅含有氮杂六元环，而且具有两个连续的碳手性中心和一个芳基烯基手性轴，结构新颖，在功能性蛋白质的合成中具有潜在的应用前景。

• 喹唑啉酮衍生物的设计合成及抗肿瘤活性预测

  黄蓉,漆丽芳,王媛媛,刘雄伟,周英,姚震

  我们设计合成了17个喹唑啉酮衍生物,并通过对合成的喹唑啉酮衍生物与8个靶点蛋白(4R2U,1YSI,1Y6B,2BHE,6COX,4GTM,4D4S,2AZ5)进行分子对接。对接结果显示,我们所合成的目标化合物与靶点蛋白4R2U,6COX,1Y6B和2BHE都有很好的对接活性,其打分绝对值都大于5,只有部分化合物与2AZ5,1YSI,4GTM,4D4S对接结果打分绝对值在5以下。进一步采用CCK-8法,将分子对接效果好的化合物与CT-26,Hela细胞进行体外抗肿瘤活性测试。结果显示,作用于CT-26细胞的化合物3d、3h、4c、4f和4i的IC50值高于阳性对照组的IC50值19.22±1.13μM,作用于Hela细胞时发现了优于阳性对照组的化合物4i,4i的IC50值15.98±1.49低于阳性的IC50值16.37±1.25,研究结果可为此类抗肿瘤药物提供有益参考。