L—组氨酸和色氨酸三元体系中稀土（Ⅲ）,钙（Ⅱ）的化学形态

在模拟生理条件下（３７℃,Ｉ＝０．１５ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ）,用ｐＨ电位滴定与计算机模拟计算相结合的方法研究了镨（Ⅲ）、钆（Ⅲ）、铽（Ⅲ）、镱（Ⅲ）４ｔｋｈ ｔｑｄ ｆｆｆｆｙｂ ｂｂ ｔ ｑｇｈ （Ⅱ）、锌（Ⅱ）离子在Ｌ－组氨酸、色氨酸三元体系中的化学形态。讨论了稀土（Ⅲ）、钙（Ⅱ）和锌（Ⅱ）的物种分布特点。     

Ti2(OMe)4/SiO2催化剂的制备及其合成碳酸二甲酯的反应性能

采用表面改性和离子交换法制备了SiO2负载的Ti2(OMe)4双核桥联配合物催化剂，用IR、TPD和微反技术考察了催化剂的表面构造及CO2和CH3OH在催化剂表面上的化学吸附和反应性能。结果表明：双核桥联配合物Ti2(OMe)4以Ti-O-Si键锚定在SiO2表面上；CO2在催化剂表面存在桥式和甲氧碳酸酯基两种吸附态，其中甲氧碳酸酯基吸附态是生成DMC的关键物种；CH3OH在催化剂上只有一种分子吸附态。在150℃以下，CO2和CH3OH在Ti2(OMe)4/SiO2催化剂表面上高选择地生成碳酸二甲酯。     

分子印迹手性整体柱的制备及对非对映异构体的分离

 采用原位分子印迹技术 ,单步制备了一种辛可宁印迹的手性整体柱。为了提高柱效和选择性 ,选择了相对低极性的甲苯 /十二醇复合致孔体系。在等度及梯度洗脱条件下 ,非对映异构体辛可宁与辛可尼丁被完全分离。等度洗脱中相对较宽的峰可以在梯度洗脱中得到改善。同时考察了流动相中醋酸浓度、流速以及温度对分离的影响。由于柱中存在大的流通孔 ,大大降低了分离过程中的柱压降 ,从而使这种柱能够在相对高的流速下使用。提高温度可以提高分离因子 ,在 60℃获得最大分离因子 5 40。     

金属卤化物钙钛矿光电材料和器件

2009年ABX₃钙钛矿晶型的甲胺铅卤CH₃NH₃PbX₃(X=I、Br、Cl)钙钛矿材料首次应用于太阳能电池,但初始报道效率低、稳定性差。2012年后,可溶液法制备的钙钛矿太阳能电池凭借其吸光系数高、激子结合能低等优点,迅速表现出低成本和高效率的突出优势,并在光电器件等交叉领域具有很强的应用潜力。因此,钙钛矿太阳能电池被Science杂志评为2013年度国际十大科技进展,是化学和材料领域特别是光伏领域新兴的变革性技术之一。钙钛矿太阳能电池材料与器件的发展一直面临大面积、高效率、稳定性和环境友好性等挑战,对应的是钙钛矿晶体可控生长、缺陷钝化、器件优化材料稳定性和铅毒性等科学问题。     

双功能MoNi4电极实现水参与的氮杂环化合物转移氢化与脱氢

氮杂环的催化氢化在有机合成、药物研发、石油化工等领域有着重要应用.尽管发展了一系列均相和非均相催化加氢体系,但由于通常使用易燃易爆的氢气或价格昂贵且毒性较高的试剂(如:水合肼和硼氢化钠)为氢源,给安全生产及生态环境带来了严重的问题.此外,由于动力学同位素效应,氘代药物具有重要应用.氮杂环结构作为生物医药的构筑单元与关键中间体,现有的策略由于没有合适的氘源难以用于氘代氮杂环化合物的合成.因此,急需开发一种基于非贵金属催化剂和安全易得氢(氘)源的氮杂环催化氢(氘)化策略.水相中的电化学氢化可利用水电解原位产生的活性氢替代传统的氢气裂解实现有机氢化产物的合成,已成为一种理想氢化策略,被广泛应用于二氧化碳还原、硝酸根还原和生物质氢解等.本课题组前期研究已经实现了以氘水为氘源的氘代分子的高效电化学合成(Angew.Chem.Int.Ed.,2020,59,18527–18531;Angew.Chem.Int.Ed.,2020,59,21170–21175;CCS Chem.,2021,3,507–515).然而,要开发一种电化学的杂环氢化方法,一方面要克服氮杂环化合物对催化剂的毒化,另一方面要在电极表面产生大量的活性氢.因此,开发具有较好的水离解性能的非贵金属电极材料是实现氮杂芳烃电化学氢化和氘代的关键.基于上述要求,MoNi4(目前用于碱性电催化水分解制氢的活性较高的非贵金属材料)成为理想的电极材料.本文以喹喔啉(1,2,3,4-四氢喹喔啉骨架作为重要的结构单元存在于许多生物活性化合物中)作为模板底物,设计并制备了三维自支撑的MoNi4多孔纳米片为双功能电极,以水和氘水为氢源和氘源,实现了喹喔啉及其他氮杂环分子的氢化与氢化,同时实现了四氢喹喔啉的电化学氧化脱氢.制备了MoNi4纳米片阵列,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和X光电子能谱等手段进行表征,评估了其在碱性电解液中用于喹喔啉电化学转移氢化的性能.结果表明,MoNi4电极加速了动力学缓慢的Volmer步骤,在仅50 mV的过电势下以80％的法拉第效率实现了喹喔啉的电化学氢化.电子顺磁共振等证实水电解生成了H*,并与喹喔啉自由基阴离子偶联实现喹喔啉的氢化.同时,该电化学转移氢化方法可很好地应用于一系列喹喔啉衍生物和其他氮杂芳烃化合物.克级合成体现了该电化学转移氢化方法的潜在应用性.原位拉曼实验结果表明,在MoNi4表面形成的NiOOH是实现1,2,3,4-四氢喹喔啉氧化脱氢的重要物种.此外,以D2O代替H2O,可以较好的收率和高达99％的氘化率实现氘代氮杂环的合成.与传统的氮杂环氢化方法相比,本文的电化学转移氢化策略具有绿色、温和、高效的特点,同时拓宽了电化学氢化在合成化学中的应用.     

碳纤维微电极负载金纳米粒子用于绿茶中儿茶素的检测

本文开发了基于纳米金修饰的碳纤维超微电极(CFME)用于儿茶素的定量检测。通过使用柠檬酸三钠还原氯金酸制得纳米金粒子(AuNPs),采用恒电位电沉积法将纳米金修饰在CFME表面。在pH 2.00的Tris-HCl缓冲溶液中,采用差分脉冲法和循环伏安法考察了修饰前后电极对儿茶素的电催化性能。结果表明,纳米金修饰电极对儿茶素具有明显的电催化效果。在优化实验条件下,纳米金修饰的碳纤维超微电极(AuNPs/CFME)与儿茶素浓度在1.00×10^-3~10.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,且AuNPs/CFME的电化学性能非常稳定,具有良好的重现性。该方法操作简单,准确性高,可用于对儿茶素进行定量检测。     

柚子皮衍生类蜂窝状碳材料在同步检测重金属离子中的应用

不含金属的碳材料通过廉价且易获得的柚子皮经KOH活化和高温热解获得,该碳材料具有高比表面积(1 055 m~2·g~(-1))和高石墨化程度的类蜂窝状结构。将多孔碳(PAC)材料修饰后的电极作为工作电极,采用阳极溶出伏安法(SWASV)同步检测Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)离子,表现出较高的灵敏度、可重复性、稳定性和较低的检测限。研究认为PAC的微孔和中孔可以充当有效的离子传递通道,从而加速离子的扩散并显著提高交换效率,而高的石墨化程度提高了材料的导电性,加速了电子传输。     

Lutidine‐Based Chiral Pincer Manganese Catalysts for Enantioselective Hydrogenation of Ketones

A series of Mn^I complexes containing lutidine‐based chiral pincer ligands with modular and tunable structures has been developed. The complex shows unprecedentedly high activities (up to 9800 TON; TON=turnover number), broad substrate scope (81 examples), good functional‐group tolerance, and excellent enantioselectivities (85–98 % ee) in the hydrogenation of various ketones. These aspects are rare in earth‐abundant metal catalyzed hydrogenations. The utility of the protocol have been demonstrated in the asymmetric synthesis of a variety of key intermediates for chiral drugs. Preliminary mechanistic investigations indicate that an outer‐sphere mode of substrate–catalyst interactions probably dominates the catalysis.     

An All‐Alkynyl Protected 74‐Nuclei Silver(I)–Copper(I)‐Oxo Nanocluster: Oxo‐Induced Hierarchical Bimetal Aggregation and Anisotropic Surface Ligand Orientation

The hardness of oxo ions (O^2?) means that coinage‐metal (Cu, Ag, Au) clusters supported by oxo ions (O^2?) are rare. Herein, a novel μ₄‐oxo supported all‐alkynyl‐protected silver(I)–copper(I) nanocluster [Ag_74?xCu_xO₁₂(PhC≡C)₅₀] ( NC‐1 , avg. x=37.9) is characterized. NC‐1 is the highest nuclearity silver–copper heterometallic cluster and contains an unprecedented twelve interstitial μ₄‐oxo ions. The oxo ions originate from the reduction of nitrate ions by NaBH₄. The oxo ions induce the hierarchical aggregation of Cu^I and Ag^I ions in the cluster, forming the unique regioselective distribution of two different metal ions. The anisotropic ligand coverage on the surface is caused by the jigsaw‐puzzle‐like cluster packing incorporating rare intermolecular C?H???metal agostic interactions and solvent molecules. This work not only reveals a new category of high‐nuclearity coinage‐metal clusters but shows the special clustering effect of oxo ions in the assembly of coinage‐metal clusters.     

Direct Dynamic Evidence of Charge Separation in a Dye‐Sensitized Solar Cell Obtained under Operando Conditions by Raman Spectroscopy

Interfaces play an important role in enhancing the energy conversion performance of dye‐sensitized solar cells (DSCs). The interface effects have been studied by many techniques, but most of the studies only focused on one part of a DSC, rather than on a complete solar cell. Hence, monitoring the interface evolution of a DSC is still very challenging. Here, in situ/operando resonance Raman (RR) spectroscopic analyses were carried out to monitor the dynamics of the photovoltaic conversion processes in a DSC. We observed the creation of new species (i.e., polyiodide and iodine aggregates) in the photosensitization process. We also obtained molecular‐scale dynamic evidence that the bands from the C=C and C=N bonds of 2,2′‐bipyridyl (bpy), the S=C=N bonds of the NCS ligand, and photochemical products undergo reasonably strong intensity and frequency changes, which clearly demonstrates that they are involved in charge separation. Furthermore, RR spectroscopy can also be used to quickly evaluate the performance of DSCs.