化学通报杂志

化学通报杂志2025年第8期

• 钠离子电池层状氧化物正极材料的研究进展

  陈梅艳,曾凡浩

  钠离子电池因其成本低、安全性高、来源丰富、低温性能优良等优点，有望在未来成为锂离子电池的强有力替代品。在钠离子电池体系中，正极材料是影响电池性能的一个重要因素，也得到了研究者们的广泛研究。众多钠离子电池正极材料中，层状氧化物材料凭借能量密度高、倍率性能好等优势，被认为是最具潜力的正极材料，也成为了研究热点。然而，层状氧化物材料存在着在充放电过程中的不可逆相变及在空气中的稳定性较差等问题，制约了其在工业上的应用发展，因此，亟需对层状氧化物正极材料的结构与性能进行优化。本文概述了优化层状氧化物正极材料的结构与性能的方法，包括元素掺杂、表面改性、制备复合相结构及一些其他的策略，并对层状氧化物正极材料在钠离子电池中的应用进行了美好展望。

• 细胞内pH响应型荧光探针的研究进展

  魏丁香,乔 宁,尚宏周,刘丽华

  pH作为重要的生理参数之一，在细胞内有着至关重要的作用。异常的pH值可能会损害细胞的正常功能并引发疾病。传统pH测定方法具有一定局限性，无法在复杂环境体系中对pH进行准确的动态监测。因此，开发具有在不同pH范围内响应的高灵敏度高选择性荧光探针具有重要意义。结合近年来国内外相关文献，本文对pH荧光探针的研究进展进行简要综述，同时对pH荧光探针未来发展趋势进行简要分析。

• 低温催化甲烷与分子氧直接转化研究进展

  王书航,周志航,张航,陈雪,赵思思,田天一,赵震

  甲烷是天然气、煤层气、页岩气和生物气的主要成分，高热值使其成为化学工业广泛使用的燃料。将甲烷选择性转化为增值化学品是一种更环保的替代途径。对于探究在温和条件下的反应环境中进行活化和催化过程，仍然面临重大难题。本文综述了分子氧作为氧化剂低温催化甲烷转化为增值化学品的研究进展。从沸石催化剂、金属有机框架(MOFs)催化剂、氧化物催化剂、单原子催化剂和钯基催化剂等方面，综述了甲烷直接氧化转化为增值含氧化合物的催化剂基本原理和设计策略。从活性中心和催化剂类别进行了详细的阐述和讨论。最后，对甲烷在温和条件下生产化学品的潜力提出了建议，强调了实现理想产品高产率所面临的挑战，并简要提出了可能的解决方案。

• 肉桂醛选择性加氢贵金属催化剂优化策略的研究进展

  田喜强[],董艳萍

  肉桂醛（CAL）作为典型的α,β-不饱和醛，其选择性加氢产物肉桂醇（COL）与氢肉桂醛（HCAL）是医药合成、高端香精香料等领域的关键中间体。然而，由于C=C键的氢化反应在动力学和热力学上均优于C=O键，如何实现C=O键和C=C键选择性加氢，一直是催化领域的核心挑战。本文综述了贵金属催化剂在肉桂醛选择性加氢中的研究进展，重点介绍了优化催化剂活性的电子效应、协同效应、界面效应和几何效应四种策略以及单原子催化剂的应用。同时，探讨了当前贵金属催化剂面临的局限性，并提出了可行的解决方案。

• 分子模拟辅助分子印迹聚合物设计与制备研究进展

  王斌,廖琼,周全,肖怀秋,谢练武,秦海蛟

  分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）的理性设计与高效制备是拓展其在分离分析、催化转化及传感检测等领域应用的关键。传统试错法虽可实现MIPs的制备，但存在周期长、成本高和效率低等显著缺陷。分子模拟技术通过计算机辅助设计，不仅能显著提升MIPs制备效率、降低研发成本，更能从原子层面解析分子识别机制，为突破传统研发瓶颈提供新的解决方案。本文系统综述了量子力学（quantum mechanics，QM）、分子动力学（molecular dynamics，MD）、蒙特卡洛（Monte Carlo，MC）及多尺度混合模拟等计算方法在MIPs设计与制备中的最新研究进展，重点阐述其在功能单体筛选、模板-单体结合能预测、溶剂体系优化、聚合反应路径模拟以及分子识别机理解析等方面的具体应用。通过对比分析不同模拟方法的适用场景与局限性，进一步探讨了分子模拟与MIPs合成相结合的前沿发展方向，以期为MIPs的理性设计与性能优化提供理论指导。

• BCR-ABL变构抑制剂阿西米尼及其类似物的研究进展

  李雯,顾珍珍,汪海峰,刘丹

  小分子BCR-ABL1酪氨酸激酶抑制剂（Tyrosine kinase inhibitors，TKIs)的开发降低了慢性粒细胞白血病（chronic myeloid leukemia, CML）患者的死亡率，但在治疗过程中可能会产生毒性、耐药性。第一个进入临床的肉豆蔻酰口袋变构抑制剂阿西米尼在克服BCR-ABL1酪氨酸激酶抑制剂的耐药性及脱靶效应发挥作用，为CML患者治疗带来选择和希望。本文通过检索CNKI、PubMed、Web of Science等数据库，介绍了阿西米尼的设计、构效关系和耐药性，并对近年来以阿西米尼为先导结构进行结构修饰的工作进行简要归纳，以期为开发新的BCR-ABL抑制剂提供参考。

• 聚氨酯发泡材料在化学机械抛光中的应用进展

  汪羽翎,阚开乐

  化学机械抛光(CMP)技术作为半导体晶片表面加工的关键技术之一，在集成电路制造过程中承担着各阶段表面平整化功能，可显著提高芯片的制造精度。作为CMP工艺中的核心耗材，抛光垫的性能直接决定了抛光效率与表面加工质量，其成本约占CMP工艺总成本的三分之一。聚氨酯(PU)材料因其独特的软段-硬段相分离结构，通过调节分子链段的结构组成与比例关系，可在较宽的范围内实现材料力学性能（如强度、硬度及柔韧性）的调控。更为重要的是，PU发泡材料所具有的微孔结构不仅能够提供抛光垫表面的粗糙度，还能有效维持抛光液中磨料颗粒的均匀分布，这种特殊的微相结构使其成为理想的抛光材料。本文综述了PU材料在抛光垫领域的研究进展与应用现状。PU材料凭借其优异的力学性能（如高抗拉强度、出色的断裂伸长率以及高抗撕裂性能），以及良好的摩擦学特性，成为抛光垫材料的理想选择。此外，通过优化模具设计，可根据实际需求定制不同的沟槽图案及样式，采用一步成型法高效制备目标产品，从而显著提高制造效率并降低生产成本。基于上述综合优势，PU材料在集成电路晶片制造领域展现出广阔的应用前景和显著的市场潜力。

• 化学酶法合成克级UDP-α-6-N3-glucose

  夏汝,唐艺书,张吉泉,张家彬

  尿苷二磷酸-6-脱氧-6-叠氮-α-D-吡喃葡萄糖（UDP-α-6-N3-glucose）作为糖基化修饰研究中的核心正交分子探针，在化学生物学领域发挥着极为重要的作用。本研究针对UDP-α-6-N3-glucose合成过程中存在的立体选择性控制困难及反应条件苛刻等关键技术瓶颈，通过对糖化学中经典的柯尼希斯－克诺尔反应（Koenigs-Knorr）反应进行创新性重建，创新性的引入对银离子有络合作用的硫杂冠醚，成功建立糖基磷酸化反应的立体化学控制新方法，实现了单一构型1-磷酸-α-6-脱氧-6-叠氮-吡喃葡萄糖的立体选择性合成。基于此关键中间体，经UDP糖焦磷酸化酶（AtUSP）催化的高效酶促反应，最终以36%的总收率获得高纯度目标产物UDP-α-6-N3-glucose（1.3 g，克级规模）。该研究不仅为糖基化研究提供了重要的化学工具分子，更通过新型催化剂介导的立体控制策略为糖基化反应提供了方法学参考。

• 紫苏粗多酚纳米纤维膜的制备及表征

  王桢,刘佳琦,袁焕祥,梁海燕

  为研发绿色安全、成本较低的新型水果保鲜膜,同时进一步拓宽紫苏粗多酚(PFCP)的实际应用领域,本研究通过静电纺丝技术制备了以明胶/玉米醇溶蛋白(M/Z)为成膜剂,添加葡萄糖对其进一步改性(M/Z/G),且负载PFCP的纳米复合纤维膜(M/Z/G/P),并通过扫描电镜、X射线衍射、水接触角、抗氧化活性和生物安全性测试对纤维膜进行了表征,结果表明该纳米纤维膜形貌光滑,分布致密均一,平均直径在240-420nm之间。纳米纤维膜具有良好的耐水性,M/Z/G/P-1、M/Z/G/P-2、和M/Z/G/P-3的3 s接触角分别为(107.65±3.69)°、(95.09±3.98)°和(95.76±4.79)°。此外,纳米纤维膜的抗氧化活性随着PFCP含量的上升而明显提高,对DPPH和ABTS自由基的清除率分别高达93.88%和70.6%。CCK-8实验表明在PFCP最佳添加量1000 μg/mL的纤维膜具有良好的生物安全性,且在4 ℃贮藏期间,纤维膜能明显延缓新鲜葡萄的失水皱缩、果肉软化的不良现象,有效延长了葡萄的贮藏时间和品质。因此该纳米纤维膜有望成为一种新型的活性包装材料。

• 1,4-双(2-苯并咪唑基)苯@Q[8]络合物用于快速高效检测庆大霉素

  施华锋

  本文通过将苯并咪唑衍生物1,4-双(2-苯并咪唑基)苯（H）作为客体分子，Q[8]作为主体分子混合后超声处理成功构建了H@Q[8]络合物，通过核磁共振氢谱和荧光光谱等表征手段研究了H和Q[8]之间的主客体包结行为。随后探究了H@Q[8]对庆大霉素（GEN）的荧光检测性能，发现其通过竞争包结导致H@Q[8]荧光增强，实现对GEN的选择性识别，同时展现出了良好的抗干扰性、快速的响应和低检测限（0.17 μmol/L）。

• 中药制剂纳米乳温敏凝胶在创新实验教学中的设计与应用

  纪 倩,宫婧雯,陈志兰,李会,邱立朋

  基于“传承与创新”理念,设计了符合中药创新发展的实验教学项目——延胡索乙素纳米乳温敏凝胶的制备与表征。本实验立足于中药新剂型,涉及纳米乳的制备和表征、高分子材料泊洛沙姆的浓度筛选、实验方法设计与统计学分析、延胡索乙素纳米乳温敏凝胶的制备和评价等。通过该综合实验的实施,引导学生了解传统中药知识,熟悉新型制剂在中药创新中的应用,探索前沿科技与学科发展成果,鼓励学生综合运用交叉学科知识解决中药问题。教学实践表明该实验能够有效激发学生的学习热情和研究兴趣,培养学生的创新意识和科研思维,提高学生的综合素质。

• 化学药物(复杂有机物)系统命名的步骤与方法(II)

  陆世惠

  药物化学名难懂、易错且经常被人们忽视。在前期论文的基础上,本文参考多篇文献进一步总结化学药物(复杂有机物)系统命名的步骤和方法,重点论述无俗名的单杂环、杂环中和杂环外均含主官能团、需标明杂原子位次的稠杂环、“邻－迫位并合”体系、含二级拼合体的稠杂环和复杂天然产物衍生物等复杂情形下的系统命名。上述步骤和方法对药学专业学生和药师理解并掌握复杂药物的化学名有较大的帮助作用。