化学振荡反应调控的动态可逆智能体系

动态可逆作用是构筑智能材料体系,实现材料性能可控、可调性的重要工具。但是,多数基于动态可逆作用的智能体系仅能对"开/关"转换的外界刺激因素,如光、热、溶剂、pH等产生响应,不能实现自动调控。化学振荡反应及自振荡高分子材料的发展为新型自调控智能体系的构建提供了重要的思路。本文结合自调控智能体系的最新研究进展,介绍化学振荡反应调控的动态可逆智能体系(DRIS),包括利用动态共价键、主-客体作用、配位作用、离子作用、分子间作用等动态可逆作用构筑的纳米粒子自动聚集/分散体系、两亲性分子自组装/解组装体系、宏观凝胶自组装/解组装体系、自动分子器件、自动荧光振荡体系等。最后,对化学振荡反应调控的动态可逆智能体系的研究与发展进行展望。     

网状框架中的机械互锁结构

网状框架具有结晶而延伸的多孔结构，不仅能将多种构筑模块按预期的方式有序组织形成介观材料，也因其可调控的精确结构成为研究基础科学问题的良好平台.机械互锁结构是利用分子间的机械作用将多种分子结合起来以协同实现复杂功能的分子集合体.将网状框架与机械互锁结构结合不仅能实现机械互锁结构的高维度有序组装以协同实现更复杂的分子机器的功能，也有望对更有应用前景的固相中机械互锁结构间的相互作用和微观机理有更深入的认识.本综述介绍了网状框架与机械互锁结构结合的研究领域的重要进展，第一部分在分别简要介绍网状框架和机械互锁结构的基础上阐述了两个领域结合的意义和策略；第二部分主要介绍了机械互锁结构作为构筑模块参与网状框架构建的系统性和代表性工作，包括含轮烷和索烃的构筑模块；第三部分则是介绍由机械互锁作用为主要相互作用构筑的网状框架，包括弹性编织框架和机械互锁框架，最后对全文进行总结并对该领域的后续发展方向予以探讨.     

多重氢键超分子聚合物

超分子聚合物是通过单体单元间的可逆非共价作用(包括氢键、π-π相互作用和金属配位作用等)形成的,由于非共价键的方向性和强度,这类聚合物显示了许多有趣的功能,例如刺激响应性和纳米结构自组装.本文总结了近三年来多重氢键超分子聚合物在改善聚合物性能、形成复杂分子构造、自组装纳米结构等方面的作用,并对超分子聚合物的应用进行了展...     

表面非周期有序结构的扫描隧道显微镜研究

基于分子自组装的分形、准晶等非周期有序结构的表面制备在近年来取得了一系列进展.本文综述了基于扫描隧道显微镜对表面谢尔宾斯基三角分形结构和准晶结构的研究.通过改变前驱体类型,可在不同基底上分别实现基于卤键、氢键、配位键、共价键的谢尔宾斯基三角分形结构的制备,并结合模板法和共组装法,突破生长动力学的限制,使得分形结构的级数达到五级.利用羧基间的氢键作用,可通过分子自组装构建表面分子准晶结构,并通过有机分子与稀土原子间的配位作用,成功实现金属有机配位准晶的制备.     

模板导向的亚胺型夹套法在构筑N-杂冠醚类机械互锁分子中的应用

近些年来,随着超分子化学的发展,基于N-杂冠醚骨架的机械互锁分子受到了人们越来越多的关注。与传统的合成方法相比较,基于模板导向的亚胺型夹套法在构建N-杂冠醚类机械互锁分子中具有独特的优势,并且取得了许多重要的进展。科学家们不仅拓展了基于N-杂冠醚的机械互锁分子的拓扑学结构,而且丰富了其在多个领域的应用。基于此,本文总结了近十年来模板导向的亚胺型夹套法在构筑具有不同拓扑学结构的N-杂冠醚类机械互锁分子(如轮烷、索烃、杂轮烷、轮烷-索烃集成体、低聚物、菊花链和树枝状分子)及其在功能化方面的应用进展。     

聚合物可逆互锁网络的设计、制备和应用初探

聚合物复合体系是聚合物材料重要的应用形式,发展能够充分抑制相分离的多组分聚合物复合体系制备新技术有着重要意义.利用动态交联聚合物网络拓扑结构的可逆变换,可以使不同交联聚合物网络间的分子链扩散与混合成为可能,待混合完全后再通过动态可逆共价键闭合来重筑交联网络,最终得到由不同子网络穿插互锁形成的均匀复合交联网络,即聚合物可逆互锁网络,其中的子网络之间没有共价键连接,具有相对的独立性.本文由聚合物可逆互锁网络的设计制备出发,阐述了相关方法的概念、原理和所得材料的结构特点,介绍了基于聚合物可逆互锁网络策略的聚合物材料高性能化与功能化应用实例,内容包括提升和调控力学性能、宽pH水环境中的自修复、增进本征导热率、固态聚合物电解质的优化、多组分聚合物复合体系的可控分离与可控降解以及闭环循环利用等,同时分析了与聚合物互穿网络(IPNs)的区别,最后对这类材料未来可能的发展进行了分析和展望.     

[60]富勒烯的超分子自组装研究进展

超分子自组装是发展超分子电子学的重要途径。随着纳米科学和技术的迅速发展,自组装技术已成功地应用于纳米尺度物质的维数、形貌和功能等的调控。作为构筑分子水平上一维、二维、三维有序功能结构和高有序分子聚集态结构的关键技术,超分子自组装技术有力地推动了具有优良光、电、磁性能的分子材料和纳米功能材料更深层次的研究。本文综述了超分子自组装在富勒烯科学领域的基础研究和应用,特别是对有利于自组织和自组装功能的富勒烯基衍生物的设计与合成、超分子作用力引导的具有特定结构的分子体系的可控自组装、以及富勒烯分子聚集态结构材料的光物理过程、超分子中电子转移和能量转移现象进行了描述;并对卟啉、四硫富瓦烯、碗烯和杯芳烃等一系列富π电子化合物和大环主体分子等包含[60]富勒烯的主体化合物的超分子作用和超分自组装体以及通过氢键、π-π作用、静电力和范德华力和金属配位作用形成的[60]富勒烯超分子自组装体进行了总结,对未来发展进行了展望。     

化学驱动的[2]轮烷型分子梭

机械互锁的轮烷型分子梭在分子机器化学领域具有重要的位置,可通过"积小为大"的方法在分子水平进行新材料的自组装.在外界的刺激下,大环分子可以在轴分子的不同识别位点间或态间往复穿梭,从而引起体系物理或化学性质的交替变化,这种变化又构成了一类基本的机械开关,可以用来执行特定的功能,在分子开关、信息储存和处理等领域具有潜在的应用前景,是超分子化学领域的研究热点.本文以[2]轮烷型分子梭的驱动力(外部刺激)为主线,分别从酸碱驱动、离子配位作用驱动和溶剂极性改变引起的疏水驱动等角度,综述了近年来化学驱动的[2]轮烷型分子梭在合成和应用方面的最新研究进展,同时介绍了其他力(如热力学参数熵、互锁体系中修饰基团尺寸大小、外加化学氧化剂或还原剂、得失电子引起的电化学氧化还原以及紫外-可见光照射诱发的偶氮苯顺反光异构化等方式)驱动的轮烷型分子梭的进展,最后对化学驱动的[2]轮烷型分子梭的未来发展趋势进行了展望.     

磁性分子自旋态检测与调控的STM研究

单分子自旋态检测与可逆调控是目前物理、化学及信息技术等领域的研究热点．本文综述了扫描隧道显微镜在该领域的研究进展,着重论述了酞菁类磁性分子在金属单晶表面或绝缘层薄膜上磁性的检测;自旋交叉配合物分子自旋双稳态的检测与可逆调控;单分子磁体的表面制备及输运性质的检测．     

金属配合物分子纳米结构构筑与调控的STM研究进展

金属配合物分子具有结构多样且可控以及功能丰富等特点,在催化、传感、分子识别、纳米器件等领域得到广泛应用, 对金属配合物分子的研究已是分子科学研究中的热点之一.同时, 利用配合物分子构筑表面分子纳米结构以及对配合物单分子性质的研究也日趋活跃. 近年来, 本研究组发展了配合物分子在固体表面的自组装技术, 并结合扫描隧道显微技术(STM)开展了一系列有关金属配合物分子表面纳米结构的研究工作, 在固体表面成功实现了对配体、配合物分子的高分辨STM成像、原位配合以及分子识别, 设计和构筑了多种功能配合物分子纳米结构,并系统研究了结构形成规律. 本文以本研究组近年来有关金属配合物分子组装的研究结果为主, 结合国内外相关研究小组的研究结果,综述有关金属配合物分子纳米结构的构筑与调控的STM研究进展, 介绍该类分子在固体表面的组装和分散规律, 为表面分子纳米结构的构筑和调控提供理论和实验基础.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.     

Selective syntheses of 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones via temperature-dependent Rh(II)-carbenoid-mediated 2H-azirine-ring expansion

The Rh(II)-catalyzed reaction of 2-carbonyl-substituted 2H-azirines with ethyl 2-cyano-2-diazoacetate or 2-diazo-3,3,3-trifluoropropionate provides an easy access to 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones. These compounds can be selectively prepared from the same starting material using temperature as the only varied parameter. The 2-azabuta-1,3-diene intermediate, a common precursor for both heterocyclic products, isomerizes into 2H-1,3-oxazine under kinetic control, while 1H-pyrrol-3(2H)-one is the sole product of the reaction at elevated temperatures. According to DFT-calculations a one-atom oxazine ring contraction involving ring-opening to a 2-azabuta-1,3-diene intermediate, followed by a 1,5- and 1,2-prototropic shift leads to the consecutive formation of imidoylketene and azomethine ylide, which then further undergo cyclization to the pyrrole derivative.     

Synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives

Different approaches for the synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives from simple amino acids have been investigated. A library of 33 precursors for the preparation of N-hydroxy pyrazinones was obtained in moderate to good yields.