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“小柯”秀

2022-02-09 中国科学报
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  《美国化学会志》

  应变碳—碳单键与二氧化碳的电化学开环二羧化

  四川大学余达刚团队报道应变碳—碳单键与二氧化碳的电化学开环二羧化直接合成二酸并衍生成聚酯。相关研究成果1月27日发表在《美国化学会志》。

  在聚合物工业中,二酸是重要的单体,用于制造有价值的材料。不饱和键(如烯烃和炔烃)与二氧化碳的二羧化已被证明是一种很有前途的合成方法。然而,C-C单键与二氧化碳的二羧化很少被研究。

  该文中,研究人员报道了一种新的在应变环中C-C单键与二氧化碳的电化学开环二羧化反应。以取代环丙烷和环丁烷为原料,以中高收率合成了结构多样的戊二酸和己二酸衍生物。与氧化开环相比,这也是第一次实现应变环的电还原开环反应,包括商业化的环。对照实验表明,自由基阴离子和碳负离子可能是该反应的关键中间体。

  此外,该工艺具有高度的步进性和原子经济性,反应条件温和(1atm,室温),有良好的化学选择性和官能团耐受性,电解质浓度低,易于衍生产品。此外,研究人员还将相应的双酯与二醇进行聚合,以获得具有自愈功能的潜在紫外线屏蔽材料和含氟聚酯,其性能测试显示了良好的应用前景。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.1c12071

  一种用于减轻脑缺血损伤的一氧化碳供体

  华东理工大学杨有军团队设计了一种用于减轻脑缺血损伤的荧光ONOO-触发的一氧化碳供体。相关研究成果1月26日发表在《美国化学会志》。

  缺血—再灌注(I/R)损伤来自ONOO-的次级自由基。由于它们的高反应性,直接清除自由基很困难。ONOO-比生物环境中的激进分子寿命更长。清除ONOO-可以预防性地抑制自由基生成。CO在缺血期间具有神经保护作用。

  以碳笼状杂蒽为支架,研究人员设计了一种OONO-触发的共供体(PCOD585)。值得注意的是,PCOD585在ONOO-检测时表现出伴随的荧光开启,便于显微镜监测。PCOD585在氧—葡萄糖剥夺(OGD)损伤的PC-12细胞中具有细胞保护作用。它能渗透血脑屏障,并通过减少梗死体积、细胞凋亡和脑水肿,进一步对MCAO大鼠显示出神经保护作用。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.2c00094

  《德国应用化学》

  特殊p-d杂交相互作用促进乙二醇电氧化C-C键断裂

  河南农业大学秦毓辰团队报道了异结构Pd-PdSe纳米片中特殊的p-d杂交相互作用促进乙二醇电氧化的C-C键断裂。相关研究成果1月26日发表于《德国应用化学》。

  乙二醇(EG)在直接EG燃料电池中完全氧化的新型电催化剂因其更高的能源效率而备受青睐。

  该文中,研究人员通过一步法成功制备了Pd-PdSe异质结构纳米片(Pd-PdSe-HNSs)。这些Pd-PdSe-HNSs具有独特的电子和几何结构,其中非常规的p-d杂化作用和拉伸应变效应共存。与市售Pd/C和Pd-NSs催化剂相比,Pd-PdSe-HNSs催化剂的EG氧化反应(EGOR)比(质量)活性分别提高了5.5倍和2.5倍。尤其是Pd-PdSe-HNSs的最佳C1路径选择性达到44.3%,说明其具有优越的C-C键断裂能力。

  电化学原位FTIR光谱和理论计算表明,特殊的p-d杂交作用和拉伸应变效应可以有效降低C-C键断裂的活化能,加速CO*氧化,促进EG的完全氧化,提高催化性能。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.202200899

  非对称智能纳米载体动力学调控界面选择性超组装

  复旦大学孔彪团队开发了具有定制拓扑空心结构的非对称智能纳米载体的动力学调控界面选择性超组装方法。相关研究成果1月27日发表在《德国应用化学》。

  具有空间和化学特异性的可调结构的空心纳米粒子是研究的重点。然而,设计和合成具有可控拓扑空心结构的不对称纳米颗粒仍然是一个重大挑战。

  该文中,研究人员展示了一种通用的动力学调节协同聚合诱导界面选择性超组装策略,以构建一系列直径、结构和组分可调的不对称中空多孔复合材料(AHPCs)。Janus纳米颗粒上的斑块大小和数量可以通过前体和催化剂含量进行精确控制。值得注意的是,AHPCs在近红外(NIR)激光照射下表现出优异的光热转换性能。因此,AHPCs被用作近红外光触发的纳米运载工具,货物可以可控地释放。简而言之,该多功能的超级组装方法提供了一个设计各种不对称空心多孔复合材料的流线型和强大的工具集。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.202200240

打印 责任编辑:阎芳

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