化学通报杂志

化学通报杂志2026年第4期

• 钠离子电池电解液研究的新进展

  姜绍宇,毕巧玲,吴春杰,王存国,陈学刚,李奇

  钠离子电池由于钠资源丰富及成本低廉,被视为锂离子电池的潜在替代电源,其正负极材料和电解液的研究成为近几年的研究重点。文章综述了钠离子电池电解液的最新研究进展,重点探讨了电解质钠盐、有机溶剂、添加剂等关键组分对电解液性能的影响,分析了不同种类电解液体系的优劣和发展趋势,旨在为钠离子电池电解液的优化和产业化应用提供借鉴。

• 金属有机框架基可穿戴传感器在体液检测中的研究进展

  于海欢,姚靖怡,孙晶,苏忠民

  随着健康监测技术的进步与智能设备的小型化，可穿戴传感器在实现体液连续、实时、非侵入式监测方面展现出重要潜力。金属有机框架（Metal-organic frameworks, MOFs）因其高比表面积、可调孔隙率、优异吸附能力及独特的表面化学性质，成为一类极具发展前景的可穿戴传感器材料，在体液检测领域表现突出。本文综述了MOFs基可穿戴传感器的常见类型、构建策略及其在体液检测中的研究进展。最后，对MOFs基可穿戴传感器在体液检测方面的发展前景进行展望。

• 铷提取及其应用研究进展

  候帅,张兴萍,李海朝

  铷(Rb)是一种重要的碱金属元素,具有优异的光电效应性能,在航空航天、国防军工、通讯、能源等领域具有不可替代的应用价值。传统矿石提铷能耗高、污染大,储量亦趋枯竭。相较之下,中国盐湖卤水资源丰富、环保压力小,但铷离子(Rb+)浓度低、杂质高,综合利用率较低。因此,从盐湖中提取Rb的工艺面临重大挑战。本文对矿石和盐湖中提取铷的研究现状进行系统阐述,着重探讨盐湖中Rb的提取方法,期望提高对盐湖资源的认知,为Rb+的提取的绿色工艺提供理论与依据。

• N-杂环卡宾镍烯烃聚合催化剂研究进展

  陈志峰,孔勇,聂育志

  镍催化剂在烯烃聚合中的卓越性能，引起了人们的广泛关注。以α-二亚胺代表的中性配体Ni催化剂和以水杨醛席夫碱为代表的阴离子配体Ni催化剂均获得了成功应用。同时，N-杂环卡宾金属配合物在烯烃复分解、偶联反应和开环易位聚合的优异催化性能，引发了N-杂环卡宾金属配合物研究热潮。大量N-杂环卡宾镍配合物被合成出来并被应用于烯烃聚合研究。本文结合近年来镍聚合催化剂的相关研究报道，首先简要介绍镍聚合催化剂、N-杂环卡宾相关情况，重点对N-杂环卡宾镍催化剂合成和催化烯烃聚合研究进行评述。在此基础上，指出了今后N-杂环卡宾镍聚合催化剂研究的发展方向。

• 碳化钙：作为绿色廉价稳定的乙炔源合成有机化合物

  李超,王波,石心雨

  碳化钙作为一种来源广泛、绿色、经济的固态炔源，在工业领域和有机合成化学中发挥着重要作用。与乙炔气相比，碳化钙性质稳定，具有许多优点：无易燃易爆风险，使用时易于获取和使用，碳化钙的合成也不依赖石油和天然气。因此，本文阐述了碳化钙作为乙炔源的反应特性与优势，系统综述了碳化钙作为乙炔源近年来在构建各类有机分子中的应用和最新研究进展，并且对反应类型和反应机理进行了介绍。通过与其他炔源的对比和对相关文献的分析和整合，探讨了碳化钙作为乙炔源在绿色化学和有机合成中的新化学反应和高价值应用和未来发展趋势。

• 马拉巴酮A类似物的设计合成、结构表征及体外抗肿瘤活性评价

  储著飞,李苗苗,张俊娜,李佳佳,王海波,邓晓军

  肺癌是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,防治形势严峻,其巨大的疾病负担对社会经济和公共卫生系统构成了沉重压力。马拉巴酮A(Malabaricone A)是一种源自肉豆蔻科植物的二芳基壬烷类天然产物,具有广泛的生物活性。本研究以其为先导化合物,基于官能团修饰策略,以壬溴酸为起始原料,在Fe(acac)?/HMTA/TMEDA催化体系下高效构建碳骨架,经四步反应首次合成了11个结构新颖的马拉巴酮A类似物(5-1 ~ 5-11),所有化合物均通过NMR、HRMS和HPLC进行结构确证,且纯度良好。活性评价结果表明,部分类似物对人肺腺癌A549细胞表现出优异的浓度依赖性增殖抑制活性。其中,化合物5-10和5-11表现尤为突出,它们在高效抑制A549细胞增殖的同时,对正常肺上皮MLE-12细胞毒性显著较低,展现出良好的选择性。进一步的机制研究表明,先导化合物5-10能够显著抑制A549细胞的克隆形成能力。同时,它可诱导细胞内Fe2?水平和脂质过氧化产物(MDA)显著升高,并耗竭还原型谷胱甘肽(GSH)、抑制GPX4酶活性,从而证实其通过激活铁死亡通路发挥抗肿瘤作用。分子对接结果显示,化合物5-10能够以较高的亲和力与Keap1和GPX4结合,预测结合自由能分别为S-7.0 kcal/mol和-6.9 kcal/mol,为其在细胞中有效抑制细胞抗氧化防御、促进脂质过氧化并最终引发铁死亡,提供了合理的分子机制解释。本研究为开发基于马拉巴酮A骨架的高选择性抗肺癌先导化合物提供了重要的物质基础和理论依据。

• 芦荟大黄素哌嗪衍生物的设计、合成和抗肿瘤活性研究

  冯贝贝,许嘉琛,刘成波,何黎琴

  芦荟大黄素是传统中药大黄的主要活性成分之一。研究表明,芦荟大黄素具有一定的抗肿瘤活性,但其活性不强,水溶性低,影响其临床应用。本研究基于药效基团拼接原理,在芦荟大黄素的15-位引入亲水性基团哌嗪后再与具有抗肿瘤活性的药效团香豆素偶联,设计并合成了10个结构新颖的芦荟大黄素哌嗪衍生物。目标化合物的结构通过1H NMR、13C NMR和HR-MS 等方法进行了表征。采用MTT法评价了目标化合物对四种不同肿瘤细胞(HeLa、HepG-2、U2OS和A549)的体外抗增殖活性。结果显示,目标化合物对测试的肿瘤细胞均具有较强的细胞增殖抑制作用。其中化合物6g具有显著的抗骨肉瘤活性,IC50为3.37 μM,且对正常肝细胞THLE-2影响较小(IC50为18.11 μM),显示出良好的选择性。进一步的研究表明,化合物6g可诱导U2OS细胞凋亡。体外羟基磷灰石吸附实验表明,化合物6g具有良好的骨亲和性。本研究表明,通过对芦荟大黄素进行结构修饰可以获得具有开发前景的抗骨肉瘤先导化合物。

• 多环喹唑啉酮衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

  黄蓉,王媛媛,漆丽芳,周英,刘雄伟,姚震

  通过活性拼接原理合成15个多环喹唑啉酮衍生物。这些化合物通过核磁共振波谱和高分辨质谱进行了结构表征。抗肿瘤活性测试结果表明，化合物3b、3e、3m对AGS、A549、HCT116、Hela肿瘤细胞系表现出有效的抑制活性，尤其化合物3m对四株细胞的IC50值都优于阳性对照药物顺铂。对化合物3b、3e、3m进行类药性评价，符合Veber规则Lipinski规则，并与靶点蛋白（PDB:2RKU、PDB:4WKQ）进行分子对接，其对接结果的打分绝对值都大于5；可视化结果显示，化合物3b、3e、3m主要通过羰基，卤素原子，甲氧基与蛋白残基形成氢键、卤素原子等作用力而发挥作用。

• 基于生物活性评价、分子对接、分子动力学模拟发现新型hDHODH抑制剂

  眭超亚,任小平,刘小勇,苏婷婷,刘芳,任小利,陶玲

  近几十年来，新出现和重新出现的病毒一直是公共卫生领域的一个挑战。针对参与病毒增殖的细胞分子或途径的宿主靶向抗病毒药物（HTA）开发是一种有效策略。研究发现，人二氢乳清酸脱氢酶（human dihydroorotate dehydrogenase, hDHODH）是HTA开发的首选成药靶点。本研究报告了一类新型hDHODH抑制剂，通过体外活性测试，发现它们对hDHODH表现出较好的抑制作用，其中抑制剂5和6的IC50分别为2.66±0.06 μM和1.05±0.08 μM。分子对接研究表明，化合物5和6与hDHODH活性口袋吻合度高，且与氨基酸残基有良好的相互作用，与对照品A771726的复合物共晶结构相比，抑制剂6增加了与Leu359的直接相互作用。分子动力学模拟研究提示，与对照化合物相比，抑制剂5和6亲和力更强，且他们的复合物稳定，这也正好证实了抑制剂5和6在体外对hDHODH的显著抑制作用。本研究通过生物活性评价、分子对接、分子动力学模拟实验，发现了新型hDHODH抑制剂5和6，它们可能是一种有前途的广谱抗病毒候选药物。

• 二甲基二茂钛催化芳基端炔合成均三苯及烯炔类衍生物研究

  苏朋康,竺宁,韩利民,胡宇强

  本文以二甲基二茂钛(Cp2TiMe2)为催化剂,采用“一锅法”催化系列芳基端炔化合物合成了1,3,5-三苯基苯 (1a)、1,3,5-三(4-氟苯)基苯 (2a)、1,3,5-三(4-氨基苯)基苯 (3a)、1,3,5-三(4-甲基苯)基苯 (4a)、1,3,5-三(4-甲氧基苯)基苯 (5a)、1,3,5-三二茂铁基苯 (6a)、1,4-二苯基-1-丁烯-3-炔 (1b)、1,4-二(4-氟苯)基-1-丁烯-3-炔 (2b)、1,4-二(4-氨基苯)基-1-丁烯-3-炔 (3b)、1,4-二(4-甲基苯)基-1-丁烯-3-炔 (4b)、1,4-二(4-甲氧基苯)基-1-丁烯-3-炔 (5b)、1,4-二二茂铁基-1-丁烯-3-炔 (6b)、1,4-二(4-苯基苯)基-1-丁烯-3-炔 (7b)等13个均三苯及烯炔类衍生物。底物适应性研究表明,产物收率与芳基空间位阻效应呈负相关性,即空间位阻越小,产物收率越高；反应机理研究显示,Cp2TiMe2受热后形成的二茂钛-亚甲基烯过渡金属卡宾(Cp2Ti=CH2)是催化本反应的关键中间体,其与端炔基团发生加成-重排-裂解反应,通过两条反应路径分别生成均三苯及烯炔类衍生物。本研究较弱的底物适应性在一定程度上限制了该反应的应用前景,但研究本身为茂钛配合物“一锅法”催化合成均三苯、烯炔类衍生物提供了有益的研究思路和技术手段,拓展了茂钛配合物在催化有机合成领域的应用范围。

• 铜催化氢硅烷对喹啉-2-酮的选择性还原

  杨甜星*,宫俊琰,张秀莲,张 萍,陶传洲

  3,4-二氢喹啉-2-酮是一类重要的含氮杂环化合物，广泛存在于天然产物和药物分子中，在海洋防污剂中也具有潜在应用价值。本文开发了一种廉价铜催化体系，以醋酸铜/膦配体与氢硅烷生成铜氢物种，高选择性还原喹啉-2-酮，合成了系列3,4-二氢喹啉-2-酮类化合物。该方法条件温和，底物适用性广，产率高，且催化剂和配体均为商业可得。本研究为3,4-二氢喹啉-2-酮类化合物的绿色高效合成提供了新思路，在精细化工等领域具有重要意义。

• 玄武岩鳞片改性聚硅氧烷涂层的制备及其性能研究

  张鑫,黄茹玲,卢启辰,王晓龙,吴叙锐,仇玉荣,谌缘,李伟华

  聚硅氧烷涂层具有卓越的耐候性、耐热性、优异的耐化学腐蚀性能。然而,聚硅氧烷涂层在硬度、韧性以及屏蔽性能等方面的不足影响了实际应用。本文利用环氧聚硅氧烷和氨基聚硅氧烷树脂作为成膜反应树脂,并向其中引入玄武岩鳞片,制备了复合涂层。利用FTIR、SEM、EDS、XRD等手段对涂层进行了表征,并对性能进行了测试。实验结果表明,当环氧聚硅氧烷和氨基聚硅氧烷的质量比为1:1,玄武岩掺量为15%时,玄武岩/聚硅氧烷复合涂层的综合性能最佳,附着力仍可达到10.6Mpa,硬度从2H提高至4H,光泽度下降率从33.0%降至9.6%,耐盐雾性能提高了47.5%。因此,本文报道的玄武岩鳞片改性聚硅氧烷在防腐蚀领域具有良好的应用前景。

• 陶质文物脱盐保护方法的研究进展

  黄俊满,唐思佳,柏虹宇,张桂萍,唐佳慧,宋永娇

  陶质文物是中华民族上千年历史中遗留下来的绚丽瑰宝，对我国文化传承具有重要意义。由于其自身的多孔结构和高吸水率，陶质文物易受长期埋藏环境中可溶盐的侵入与反复溶解-结晶行为的影响，出现酥粉、开裂等病害，严重影响其结构稳定性和艺术价值。本文从化学平衡和热力学角度深入分析了盐析的机理，指出环境湿度和温度的波动是影响可溶盐结晶的关键因素，进而系统总结了深洗脱盐法、吸附脱盐法、结晶抑制剂法三种脱盐保护技术中蕴含的化学相关的原理和应用，以期提高对陶质文物保护的认知深度，提升文物保护意识和文化自信心。

• 三维碳单质T-碳：计算化学与实验化学融合的结晶

  李猛,张方源,袁振东

  通过对T-碳概念发展及合成历程的考证可知，2011年，苏刚及其团队通过密度泛函理论与VASP预测了一位碳家族的新成员—T-碳。2017年，西安交通大学与新加坡南洋理工大学联合研究团队成功在实验室利用激光法首次合成了T-碳。2020年，苏刚及其团队采用PECVD法合成了T-碳，兼容现有的CVD生产线，为T-碳的工业生产打下基础。T-碳在储氢、电池、光催化、超导等领域具有广阔的应用前景，其研究历程体现了计算化学与实验化学的深度融合。

• 微观世界的探针：论原子光谱作为原子结构研究的基石

  任建林,李冰,郭燕,刘翔宇

  本文依据原始文献系统阐述了原子光谱技术在原子结构研究中的关键作用,主要体现在以下几个方面:首先,通过揭示原子能级的存在直接验证了玻尔模型的能级公式；其次,为量子理论的建立提供了实验依据,成功衔接了玻尔模型与波动力学模型；再次,在研究原子相互作用过程中揭示了核自旋与电子运动的耦合机制,为原子核壳层模型的建立奠定了理论基础。这些研究成果极大地深化了人类对原子内部结构的认识。将光谱技术与原子结构理论相结合的教学方法,有效降低了无机化学中"原子结构"这一教学难点的理解门槛。教学实践表明,这种理论联系实际的教学策略能够显著提升初学者的学习效果,特别有助于大一学生克服畏难情绪,更好地掌握相关知识点。

• 基于科教融合的能源类本科综合实验设计—球状NiCo2O4的制备、表征及析氧性能

  刘国强,杨翠珍,马扬洲,柳东明

  氢能是我国构建下一代主体能源体系的关键支撑，电解水制氢凭借操作简便、制氢纯度高的显著特点，成为未来极具发展前景的制氢路径。在新工科背景下，将学科前沿融入本科实验教学，科研反哺教学，从传统单项实验转向综合性实验并推行项目制教学，以研究课题为导向，要求学生整合多课程知识，是当前实验教学改革的重点与趋势。对提升本科生对专业的认知和内涵理解至关重要，同时促使本科生了解科学前沿，开拓视野。本实验以NiCo2O4为电催化剂，研究了其在碱性介质中的析氧活性。通过实验原理阐述、催化剂制备、测试表征、数据处理等环节，使本科生充分掌握电解水基本原理，系统培养了学生动手能力和分析解决问题的能力。实践表明，该综合实验设计针对性强，有助于提高学生的综合实验技能，有利于培养学生的基本科研素养，从而达到提高教育和教学质量的目的。