位点特异、拓扑结构明确的蛋白质-聚氨基酸偶联物的简洁合成

发展位点特异且具有明确拓扑结构的蛋白质-高分子偶联物是高分子和化学生物学领域共同面对的挑战之一.在聚合物末端精确引入一个或多个具有特殊反应活性的生物正交官能团是实现"位点特异"生物偶联的关键前提.这一过程通常比较低效、需要多步骤的官能团转化、聚合后修饰以及保护脱保护,费时且繁琐.最近,通过在聚合过程中原位生成官能团,以一锅-两步的过程得到可直接用于蛋白质偶联的异遥爪聚合物,从而实现了多种不同拓扑结构的蛋白质-聚氨基酸偶联物的快速构筑.这一简洁的合成路线实现了以前尚未获得的头-尾相接的环状偶联物的制备,使这些偶联物表现出了很强的体外酶稳定性以及热稳定性.该工作是蛋白质-高分子偶联化学的一次创新的尝试;同时,利用该方法所制备的偶联物在蛋白质药物领域具有广阔的应用前景.     

超分子拓扑高分子：合成、组装及功能

超分子拓扑高分子结合了非共价键的动态可逆特性和共价型拓扑高分子的结构特点,是一种具有广泛应用前景的高分子物种.本文从超分子拓扑高分子的合成、组装及功能等三个方面综述了该领域的最新研究进展.首先重点强调了利用直接或间接方法来构筑超支化、树枝状、星形、刷形、交联型和环形等超分子拓扑高分子的策略,其次从内部结构参数和外部环境响应两方面介绍了调控超分子自组装行为的主要方法,然后对其在生物医用材料、光电活性材料以及自修复材料等领域的潜在应用进行了较为全面的总结,最后指出了超分子拓扑高分子研究领域目前存在的关键问题和重要挑战.     

石墨炔孔结构:设计、合成和应用

石墨炔作为一种新兴碳材料, 由于具有特殊的电子特性、 丰富的纳米级孔隙以及能在相对低温下合成的特点, 在催化、 能源及生物等领域受到广泛关注. 石墨炔自下而上的合成特点使其在结构上具有可设计性, 而其显著特征在于具有拓扑有序的规则孔道结构. 在过去的10年间, 研究人员在石墨炔孔结构设计方面进行了大量的实验和理论研究. 孔结构设计所带来的独特性能为其提供了良好的应用前景. 本文从石墨炔的合成特点出发, 总结了单体、 催化剂、 模板及溶液4个因素对石墨炔结构的影响, 并从孔结构出发讨论了其应用. 为研究者以应用为导向, 设计合成具有特殊孔结构的石墨炔提供了思路. 最后还探讨了孔结构设计给石墨炔带来的机遇与挑战, 并对三维多孔结构石墨炔的设计进行了展望.     

蛋白质基生物材料的生物医学应用进展

尽管合成生物材料具有巨大的潜力和多样性,但其生物医学应用仍然受到生物相容性、生物降解性及生物再吸收性等问题的限制.天然高分子尤其是蛋白质基生物材料能够较好地解决合成材料存在的问题,在药物递送、组织工程、伤口修复和生物传感器等生物医学领域有着广泛应用.本文重点综述了动物、植物来源的蛋白质基材料在生物医学领域的已有和潜在临...     

可基因编码的多肽-蛋白质化学反应对

蛋白质的化学修饰在蛋白质工程、生物材料以及化学生物学等领域具有重要的意义.近年来,可基因编码的多肽-蛋白质化学反应对的发展为蛋白质的化学修饰提供了新的思路和强大的工具.本专论回顾了此类新型化学方法的发展背景,详细阐述了多肽-蛋白质反应对的作用原理和调控机制,介绍了业内在拓展一大类具有各种特性的反应对家族方面的初步尝试,并总结了它们在蛋白质拓扑工程学、蛋白质材料以及蛋白纳米组装体等诸多方面的应用.蛋白质独特的可基因编码的特性赋予了其广泛的可修饰性和体内应用的潜力,而由其衍生的诸多蛋白质超分子结构更为发展人工蛋白质机器以及多功能的"活"材料奠定了基础.     

拓扑结构高分子的高效“点击”合成

树枝状、梳形、超枝化、星形、及H形等支链结构和环形、多环形等结构的拓扑高分子具有不同于直链结构高分子的独特性能,是一类在材料改性、纳米科技和生物医药等领域有着重要应用前景的新型功能性聚合物材料,日益受到人们的重视,但其复杂的结构导致它们的合成非常繁琐并因此束缚其实际应用.具有定量、快速、高效和高选择性、反应条件温和、产物单一、易于分离等特点的点击反应(click reaction)的应用极大地推动了拓扑结构高分子合成方法的发展.本文就炔/叠氮1,3-偶极环加成反应(CuAAC)、硫醇-烯/炔、胺-丙烯酸酯、Diels-Alder环加成等点击反应应用于树枝状、超枝化、环形、星型等拓扑结构高分子的合成做一简要介绍,并提出了进一步的研究方向.     

[C4N2H12]1.5[Zn2(PO4)(HPO4)2]·H2O晶体的合成与表征

由于在电学、磁学、光学、吸附、离子交换和催化等领域具有潜在的应用价值,具有开放骨架结构的金属磷酸盐的合成一直受到人们的广泛关注.在这些磷酸盐微孔化合物中,磷酸锌晶体是拓扑结构最为丰富的一种.     

碳碳键链接的二维共价有机框架研究进展

二维共价有机框架(Two-dimensional Covalent-Organic Frameworks, 2D COFs)是指一类由π-共轭构筑单元通过共价键连接形成的具有二维拓扑结构的晶态多孔材料.由于其独特的周期性多孔结构、高比表面积、优异的稳定性等特点在离子传输、光电材料、催化等领域展现出了巨大的应用潜力.其中,碳碳键链接的共价有机框架因兼具优异的稳定性和良好的结晶性,被认为是最具有前景的二维聚合物材料之一.近年来,基于不同的设计原则和合成策略涌现出了许多具有不同结构和优异性能的碳碳键链接共价有机框架.在这篇综述中,按照构筑单元的拓扑结构对碳碳键链接共价有机框架进行分类,并归纳总结了迄今为止C=C和C—C键链接的二维共价有机框架在合成方法、结构创新、性能提升以及实际应用领域的研究进展.该综述旨在为相关领域的研究人员更好地设计和合成具有多种功能的多孔结晶材料提供参考,从而促进碳碳键链接共价有机框架材料在光电领域的进一步发展和应用.     

功能材料在蛋白质组研究中的应用进展

随着对蛋白质组鉴定深度、定量准确性及分析速度越来越高的要求,对蛋白质组学方法的研发提出了新的挑战。为了应对这些挑战,传统的蛋白质组学方法因其灵敏度低、准确性差以及耗时长等不足已经难以满足蛋白质组学研究领域不断提出的新需求。而将通过光、电、磁、热、化学、生化等作用合成具有特定功能的材料用于蛋白质组的研究,可以克服传统蛋白质组学分析技术的局限性,为蛋白质组学研究起到促进作用。该文对功能材料在蛋白质组研究中应用的新进展进行综述。     

天然无序蛋白质:序列-结构-功能的新关系

天然无序蛋白质是一类新发现的蛋白质,它们在天然条件下没有确定的三维结构,却具有正常的生物学功能,广泛参与信号传递、DNA转录、细胞分裂和蛋白质聚集等重要的生理与病理过程.无序蛋白质的发现是对传统的蛋白质"序列-结构-功能"范式的挑战.在这篇综述里,我们首先回顾了蛋白质的传统范式以及无序蛋白质的发现过程,然后介绍无序蛋白质在结构、序列、功能等方面的特征与相互作用,并以分子识别过程为例,进一步阐述目前国际上对无序蛋白质所具有优势的一些认识与观点.我们还分析了无序蛋白质研究在生命科学和医学等领域的应用前景,并介绍了国内在无序蛋白质领域的研究现状.     

含环糊精链节的拓扑高分子

星形、超支化、树枝状、刷状等具有支化拓扑结构的高分子通常具有不同于直链结构高分子的优异性能。将有客体包合功能的环糊精与其结合构筑环糊精拓扑高分子体系,有望在分子识别、基因传输、药控释放等领域得到应用。本文根据高分子拓扑形态的不同,从星形、超支化、树枝状以及其他拓扑形态环糊精聚合物的合成及自组装构筑等方面进行了总结和评述,并在此基础上展望了基于环糊精的拓扑高分子的研究方向和发展趋势。     

学生园地关于多维穴醚类似结构的构想

冠醚和穴醚是一类具有特定结构特征的化合物,自从发现以来逐渐被应用于化学、材料、生物医学等多个领域.通过对冠醚和穴醚特殊的拓扑结构的分析,构想出一系列类似穴醚结构的化合物,并设计出可能的合成思路.这类化合物可能会具有一些特殊的理论意义和应用性能.     

Dawson型磷钨酸盐稀土衍生物的研究进展（英文）

稀土基多酸衍生物由于其具有独特的拓扑结构和丰富的物理化学性能,已经成为多酸化学中一个重要的分支.在过去的几十年中,稀土基Dawson型磷钨酸盐衍生物的合成策略和催化、磁性等性能已经被广泛研究.本文对稀土基Dawson型磷钨酸盐衍生物的合成、结构特征和相关性能等进行了评述,并对该领域的今后的研究和应用前景进行了展望.     

2D氢键网络镍配合物{[Ni(4,4''-bipy)(H2O)4]·(α-furacrylic acid)2·(H2O)}n的水热合成、晶体结构及电化学性质

配位聚合物由于在催化材料、磁性材料和光学材料等领域中具有广泛的应用价值,近年来已引起人们的极大关注.含氮、含氧桥联配体是合成具有不同拓扑结构的配位聚合物的重要原料,除此以外,氢键也是构筑配位聚合物的重要途经[1～4].     

拓扑化学聚合在高分子晶体材料制备中的应用

高分子具有分子量大且呈多分散性、分子间相互作用复杂等特点,很难通过直接溶液组装的方式实现其分子长程有序的规整排列,因此,大尺寸高分子晶体的制备一直都是高分子科学领域中的挑战之一.拓扑化学聚合是一种合成有机高分子材料的重要手段,具有无需溶剂、环境友好及立体性与区域性反应产率高等优点.同时,其还可以通过对有机分子结构的有效控制,实现单体分子晶体到高分子晶体的直接转换,是一种潜在的制备高分子晶体的有效途径.本文系统总结了目前报道的可通过拓扑化学聚合实现高分子晶体制备的一些代表性材料体系,如烯烃及其衍生物类、丁二炔及其衍生物类、叠氮-炔烃类、富勒烯类等,讨论了它们的反应特性及条件,同时简单介绍了对所获高分子晶体材料的基本表征方法和潜在应用领域,并讨论了该领域研究中所存在的各种机遇与挑战.     

生物可降解超支化聚合物的研究进展

近年来,随着聚合物材料和生物医药交叉领域的发展,生物可降解聚合物得到了广泛关注.其中,生物可降解超支化聚合物具有独特的三维拓扑结构、大的内部空腔、众多的活性末端基团以及良好生物相容性和可降解性等特点,在生物医学领域包括药物/造影剂输送、基因转染、蛋白质纯化/检测/输送、抗菌、组织工程等领域都展现出很大的应用前景.本文主要从水解、酶解和刺激降解的降解机理出发,详细综述了近年来生物可降解超支化聚合物的研究进展,并简单介绍了它们在疾病治疗中的应用.     

蛋白质链环和纽结

寻找和合成拓扑新颖结构的蛋白质是目前一个崭新的课题 ,本文介绍了已经发现的M bius蛋白质和蛋白质链环的新奇结构及实验事实     

具有特定拓扑结构的聚烯烃高分子的合成

具有特定拓扑结构的聚合物合成一直是高分子合成化学领域的一个重要研究内容，设计和合成具有特定拓扑结构的聚烯烃高分子更是进一步发掘聚烯烃这一量大面广的通用高分子材料的性能、开拓其新的应用领域的重要手段。在催化剂和聚合方法的研究取得重要进展的基础上，近年来国际上在合成不同拓扑结构（包括嵌段、接枝、梳型和星型）的聚烯烃高分子研...     

若丹明类荧光探针的合成与应用研究进展

本文综述了近年来若丹明类荧光染料的研究状况.首先,介绍了若丹明衍生物的结构特征,然后以其修饰位置为线索,详细地介绍了该类化合物的合成,总结了其修饰策略及结构与功能之间的联系,强调了它们在环境分析和生物标记领域的应用.以供读者了解若丹明荧光探针的合成及其在蛋白质、DNA等生物标记领域和金属离子检测领域的应用时参考.     

可控活性聚合多乙烯基单体制备新型单链超内环化聚合物的研究历史及进展

多乙烯基单体因其方便易得、固有的反应多活性位点而一直是合成多种复杂拓扑结构聚合物的理想单体;然而Flory-Stockmayer(F-S)均相场理论及广泛的前期尝试已证实多乙烯基单体的聚合会在极低转化率(10%)下形成凝胶,而无法进行可控聚合.近年来,可控活性聚合方法的发展为动力学控制下的多乙烯基单体聚合奠定了基础,并成功合成多种具有不同复杂结构的聚合物.特别地,合成了具有新颖拓扑结构的单链超内环化聚合物.本文综述了近年来多乙烯基单体聚合的历史,动力学控制下的可控活性聚合机理以及单链超内环化聚合物的聚合过程、结构特征、应用等,展望了该新颖结构聚合物的应用前景,并对多乙烯基单体的可控活性聚合领域的未来发展提出了建议.