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化学通报
Chemistry
主管 : 中国科学院
刊期 : 月刊主编 : 张德清
语种 : 中文主办 : 中国科学院化学研究所 中国化学会
ISSN : 0441-3776 CN : 11-1804/O6简介: 《化学通报》是中国化学会、中科院化学所联合主办的综合性学术期刊，以大专以上化学化工作者为主要读者对象，以反映国内外化学及交叉学科的进展，介绍新的知识和技术，报道最新科技成果为报道宗旨，为我国现代化建设服务。主要栏目：进展评述、知识介绍、研究快报、获奖介绍、化学史、信息服务。展开 >
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2020, 83(1): 3-9
摘要:
负离子光电子能谱已经成为探索光谱和化学动力学基础问题的最为重要的技术之一。本文简要介绍了负离子光电子能谱的发展历史，回顾了负离子光电子能谱发展过程中的几种主要技术，包括为了提高分辨率而开发出的零动能能谱和慢电子速度成像技术以及为在气相条件下研究多电荷负离子及其对应中性分子电子特性而开发的电喷雾源与负离子光电子能谱结合的技术。随后介绍其在锕系元素及化合物、含铍化合物的电子结构及成键特征研究中的应用及进展。
负离子光电子能谱已经成为探索光谱和化学动力学基础问题的最为重要的技术之一。本文简要介绍了负离子光电子能谱的发展历史，回顾了负离子光电子能谱发展过程中的几种主要技术，包括为了提高分辨率而开发出的零动能能谱和慢电子速度成像技术以及为在气相条件下研究多电荷负离子及其对应中性分子电子特性而开发的电喷雾源与负离子光电子能谱结合的技术。随后介绍其在锕系元素及化合物、含铍化合物的电子结构及成键特征研究中的应用及进展。
2020, 83(1): 10-16
摘要:
温敏水凝胶是一类通过感知温度变化使自身发生相变的智能型聚合物凝胶，通过负载抗菌剂或抗菌性单体制备抗菌水凝胶是近年来药物控制释放、组织工程以及生物免疫等领域关注的热点本文概述了负载抗菌剂型温敏性抗菌水凝胶的物理交联和化学交联制备技术的研究概况，着重阐述了温敏性抗菌水凝胶的孔径调控、制备材料调控、载药模式调控等技术的研究进展，并对温敏性抗菌水凝胶的控释技术应用前景，特别是在生物质材料领域的应用前景进行了展望
温敏水凝胶是一类通过感知温度变化使自身发生相变的智能型聚合物凝胶，通过负载抗菌剂或抗菌性单体制备抗菌水凝胶是近年来药物控制释放、组织工程以及生物免疫等领域关注的热点本文概述了负载抗菌剂型温敏性抗菌水凝胶的物理交联和化学交联制备技术的研究概况，着重阐述了温敏性抗菌水凝胶的孔径调控、制备材料调控、载药模式调控等技术的研究进展，并对温敏性抗菌水凝胶的控释技术应用前景，特别是在生物质材料领域的应用前景进行了展望
2020, 83(1): 17-22
摘要:
甲酸是最简单的羧酸，无色、低毒，在室温下便于运输和储存。最近，甲酸作为一种最有前景的储氢材料，在室温下采用异相催化剂分解甲酸制氢气引起了科研工作者的广泛关注。和其他催化剂相比，Pd基催化剂在温和条件下催化甲酸分解制备氢气方面表现出优良的性能，是一种非常理想的非均相催化剂。本文介绍了多种Pd基催化剂的性能特点、制备方法和其在催化甲酸分解制备氢气领域的研究进展，并对其未来研究发展方向进行展望。
甲酸是最简单的羧酸，无色、低毒，在室温下便于运输和储存。最近，甲酸作为一种最有前景的储氢材料，在室温下采用异相催化剂分解甲酸制氢气引起了科研工作者的广泛关注。和其他催化剂相比，Pd基催化剂在温和条件下催化甲酸分解制备氢气方面表现出优良的性能，是一种非常理想的非均相催化剂。本文介绍了多种Pd基催化剂的性能特点、制备方法和其在催化甲酸分解制备氢气领域的研究进展，并对其未来研究发展方向进行展望。
2020, 83(1): 23-29
摘要:
高砷地下水污染是一个全球性的环境问题。在特定地质、地貌、气候和水文及水化学条件下，含砷矿物发生吸附-脱附反应，砷元素迁移和释放进入水体，导致高砷地下水生成并危害周围人群健康。本文在系统总结前人研究工作基础上，从吸附质和吸附剂两方面讨论了竞争吸附、氧化还原、pH和有机质等因素对砷吸附-脱附行为的影响，总结得到三种砷吸附-脱附控制机制，即静电吸附机制、离子交换机制和络合形态机制。本文可以为揭示高砷地下水发生机制以及开展砷污染控制和治理提供有益帮助。
高砷地下水污染是一个全球性的环境问题。在特定地质、地貌、气候和水文及水化学条件下，含砷矿物发生吸附-脱附反应，砷元素迁移和释放进入水体，导致高砷地下水生成并危害周围人群健康。本文在系统总结前人研究工作基础上，从吸附质和吸附剂两方面讨论了竞争吸附、氧化还原、pH和有机质等因素对砷吸附-脱附行为的影响，总结得到三种砷吸附-脱附控制机制，即静电吸附机制、离子交换机制和络合形态机制。本文可以为揭示高砷地下水发生机制以及开展砷污染控制和治理提供有益帮助。
2020, 83(1): 30-34
摘要:
厌氧氨氧化（Anammox）工艺具有能耗低、无需外加有机碳源、污泥产量低等优点而成为当前研究的热点。然而，厌氧氨氧化菌（AnAOB）生长缓慢，如何实现其快速富集与有效持留成为制约其工程化应用的关键。Anammox污泥颗粒化可有效控制污泥的流失，成为Anammox工艺应用的主要形式。本文在阐述Anammox颗粒污泥快速启动控制策略的基础上，分析了Anammox颗粒污泥的微观结构和基本理化性质，并讨论了有机物、盐度、温度、金属离子、抗生素、信号分子（AHLs）及氮负荷等因素对污泥颗粒形成过程及基本结构性质的影响。期望本文能对Anammox颗粒污泥的基础研究和工程化应用提供有益参考。
厌氧氨氧化（Anammox）工艺具有能耗低、无需外加有机碳源、污泥产量低等优点而成为当前研究的热点。然而，厌氧氨氧化菌（AnAOB）生长缓慢，如何实现其快速富集与有效持留成为制约其工程化应用的关键。Anammox污泥颗粒化可有效控制污泥的流失，成为Anammox工艺应用的主要形式。本文在阐述Anammox颗粒污泥快速启动控制策略的基础上，分析了Anammox颗粒污泥的微观结构和基本理化性质，并讨论了有机物、盐度、温度、金属离子、抗生素、信号分子（AHLs）及氮负荷等因素对污泥颗粒形成过程及基本结构性质的影响。期望本文能对Anammox颗粒污泥的基础研究和工程化应用提供有益参考。
2020, 83(1): 35-41
摘要:
粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一，粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用，并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。
粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一，粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用，并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。
2020, 83(1): 42-49
摘要:
LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2具有很高的理论比容量，但是三元正极材料在高电压下长循环时，其表面结构发生较大的衰退，导致电池的循环性能和倍率性能变差。本文采用耐高电压且结构稳定的富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2可以有效改善材料的电化学性能。通过XRD、SEM、XPS和TEM等手段对包覆后的材料进行分析，证实了在LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的表面形成了10nm厚的均匀Li4Mn5O12的包覆层；在循环100圈后，包覆后的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2仍具有179.5mAh/g的放电比容量和88.6%容量保持率，明显高于未包覆的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的78.3%容量保持率。因此，利用富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2为实现更高能量密度的锂离子电池提供了新的途径。
LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2具有很高的理论比容量，但是三元正极材料在高电压下长循环时，其表面结构发生较大的衰退，导致电池的循环性能和倍率性能变差。本文采用耐高电压且结构稳定的富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2可以有效改善材料的电化学性能。通过XRD、SEM、XPS和TEM等手段对包覆后的材料进行分析，证实了在LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的表面形成了10nm厚的均匀Li4Mn5O12的包覆层；在循环100圈后，包覆后的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2仍具有179.5mAh/g的放电比容量和88.6%容量保持率，明显高于未包覆的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的78.3%容量保持率。因此，利用富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2为实现更高能量密度的锂离子电池提供了新的途径。
2020, 83(1): 50-57
摘要:
锂离子电池的应用涉及了正负极和电解质等关键材料，材料中的锂离子扩散属于最核心的微观过程。通过实验测量和理论计算可以找到锂离子扩散激活能小的优秀材料，但是通过一个好的激活能参数，我们不能明确它的影响因素是什么，也无法实现优化现有材料和发现新的锂电材料的目的。本文利用材料基因组计划（MGI）的研究思路，利用第一性原理计算得到的40多种典型体系的激活能参数，结合能带结构特征的计算结果，并通过数据分析，明确了晶格结构中影响锂离子扩散激活能的因素，确定出价带宽度和价带中d电子轨道比例数等基因参数影响激活能的规律。这些结果反映了锂离子材料能带整体特征研究的必要性，也体现了MGI研究方法的优势和特点。
锂离子电池的应用涉及了正负极和电解质等关键材料，材料中的锂离子扩散属于最核心的微观过程。通过实验测量和理论计算可以找到锂离子扩散激活能小的优秀材料，但是通过一个好的激活能参数，我们不能明确它的影响因素是什么，也无法实现优化现有材料和发现新的锂电材料的目的。本文利用材料基因组计划（MGI）的研究思路，利用第一性原理计算得到的40多种典型体系的激活能参数，结合能带结构特征的计算结果，并通过数据分析，明确了晶格结构中影响锂离子扩散激活能的因素，确定出价带宽度和价带中d电子轨道比例数等基因参数影响激活能的规律。这些结果反映了锂离子材料能带整体特征研究的必要性，也体现了MGI研究方法的优势和特点。
2020, 83(1): 64-69
摘要:
本文合成并分离提纯了1位和4位单取代的苯并咪唑萘酰亚胺（NBI）类化合物1~4，对化合物1的紫外-可见光谱、红外光谱、质谱、核磁共振谱（包括1H NMR、13C NMR、DEPT、1H-13C HSQC、1H-13C HMBC、1H-1HCOSY多种NMR技术）进行了详细解析，对其所有的1H和13C NMR信号进行了归属，并使用了GIAO和CSGT两种方法量化计算核磁位移，通过多种波谱学技术确证了化合物的结构。
本文合成并分离提纯了1位和4位单取代的苯并咪唑萘酰亚胺（NBI）类化合物1~4，对化合物1的紫外-可见光谱、红外光谱、质谱、核磁共振谱（包括1H NMR、13C NMR、DEPT、1H-13C HSQC、1H-13C HMBC、1H-1HCOSY多种NMR技术）进行了详细解析，对其所有的1H和13C NMR信号进行了归属，并使用了GIAO和CSGT两种方法量化计算核磁位移，通过多种波谱学技术确证了化合物的结构。
2020, 83(1): 70-74
摘要:
通过三组份串联反应合成一系列咪唑[1，5-a]吡啶鎓盐，利用1H NMR、13C NMR、MS以及X射线单晶衍射确定其结构，其中以二乙烯三胺与三乙烯四胺为原料获得预期外的结构以青霉素作为对照，研究了化合物的抗菌性结果表明，所合成的化合物对溶壁微球菌和乙型链球菌均有抗菌效果，化合物2的抗菌效果最好；含有杂原子O的化合物3对嗜麦芽单胞菌和肺炎克雷伯氏菌的抗菌能力优于青霉素；联苯桥联的刚性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（5）比乙基桥联的柔性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（4）的抗菌性更强；化合物6为单齿大π体系芳香环，其抗菌效果较好，而化合物7和8为双齿的大π体系芳香环，其抗菌效果较弱
通过三组份串联反应合成一系列咪唑[1，5-a]吡啶鎓盐，利用1H NMR、13C NMR、MS以及X射线单晶衍射确定其结构，其中以二乙烯三胺与三乙烯四胺为原料获得预期外的结构以青霉素作为对照，研究了化合物的抗菌性结果表明，所合成的化合物对溶壁微球菌和乙型链球菌均有抗菌效果，化合物2的抗菌效果最好；含有杂原子O的化合物3对嗜麦芽单胞菌和肺炎克雷伯氏菌的抗菌能力优于青霉素；联苯桥联的刚性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（5）比乙基桥联的柔性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（4）的抗菌性更强；化合物6为单齿大π体系芳香环，其抗菌效果较好，而化合物7和8为双齿的大π体系芳香环，其抗菌效果较弱
2020, 83(1): 75-79
摘要:
以N， N-二甲基-1，3-丙二胺、固体光气、溴代烷为原料合成了三种新型含脲基双子表面活性剂（LY-12、LY-14、LY-16），并通过1H NMR、ESI-MS和FT-IR表征了结构。测定了其Krafft点、乳化性能、起泡性能；通过测定表面张力γcmc以及不同温度下的临界胶束浓度（CMC）计算表面活性参数（Γmax、Amin、pc20）与热力学参数（ΔGmθ、ΔHmθ、ΔSmθ）。结果表明，LY-12、LY-14的Krafft点低于0℃，LY-16的Krafft点低于10℃；LY-12、LY-14、LY-16的乳化时间分别为173、275和338 s；LY-12的起泡性显著优于LY-14和LY-16；三种表面活性剂的表面张力γcmc分别为38.77、37.42和36.59 mN/m；298.15K条件下，其CMC值分别为0.19、0.15、0.13 mmol/L。表面活性参数与热力学参数计算表明，三种表面活性剂均具有高的表面活性且胶束的形成是熵驱动的自发放热过程。
以N， N-二甲基-1，3-丙二胺、固体光气、溴代烷为原料合成了三种新型含脲基双子表面活性剂（LY-12、LY-14、LY-16），并通过1H NMR、ESI-MS和FT-IR表征了结构。测定了其Krafft点、乳化性能、起泡性能；通过测定表面张力γcmc以及不同温度下的临界胶束浓度（CMC）计算表面活性参数（Γmax、Amin、pc20）与热力学参数（ΔGmθ、ΔHmθ、ΔSmθ）。结果表明，LY-12、LY-14的Krafft点低于0℃，LY-16的Krafft点低于10℃；LY-12、LY-14、LY-16的乳化时间分别为173、275和338 s；LY-12的起泡性显著优于LY-14和LY-16；三种表面活性剂的表面张力γcmc分别为38.77、37.42和36.59 mN/m；298.15K条件下，其CMC值分别为0.19、0.15、0.13 mmol/L。表面活性参数与热力学参数计算表明，三种表面活性剂均具有高的表面活性且胶束的形成是熵驱动的自发放热过程。
2020, 83(1): 80-87
摘要:
本文采用二次电聚合法，在石墨烯修饰铅笔芯电极（G-PEC）表面制备出4，4'-二氨基二苯醚分子印迹聚合物复合聚4，4'-二氨基二苯醚（4，4'-ODL-MIP/P-4，4'-ODL）新型电磁材料，考察了电极有效导电长度、石墨烯浓度、缓冲液pH、4，4'-二氨基二苯醚与功能单体丙烯酰胺的浓度及其浓度比、扫描电位范围、扫描圈数、扫描速率、洗脱时间等各种条件对复合材料荷电量的影响。矢量网络分析仪测试结果显示，所合成的复合材料在12.56GHz处出现-10.57dB的反射损耗，有效电磁波吸收率达到90%；而单一的4，4'-ODL-MIP和石墨烯反射损耗均高于-10dB，有效电磁波吸收率分别仅约为68%和60%，因而复合材料具备良好的吸波性。
本文采用二次电聚合法，在石墨烯修饰铅笔芯电极（G-PEC）表面制备出4，4'-二氨基二苯醚分子印迹聚合物复合聚4，4'-二氨基二苯醚（4，4'-ODL-MIP/P-4，4'-ODL）新型电磁材料，考察了电极有效导电长度、石墨烯浓度、缓冲液pH、4，4'-二氨基二苯醚与功能单体丙烯酰胺的浓度及其浓度比、扫描电位范围、扫描圈数、扫描速率、洗脱时间等各种条件对复合材料荷电量的影响。矢量网络分析仪测试结果显示，所合成的复合材料在12.56GHz处出现-10.57dB的反射损耗，有效电磁波吸收率达到90%；而单一的4，4'-ODL-MIP和石墨烯反射损耗均高于-10dB，有效电磁波吸收率分别仅约为68%和60%，因而复合材料具备良好的吸波性。
2020, 83(1): 58-63
摘要:
Three kinds of novel N-coumarin derivatives with thiophene as π bridge, named 7-N, N-diethylamino-3-(5-pyren-1-yl-thiophen-2-yl)-coumarin (Py-Th-NC), 7-(N, N-diethylamino)-3-(4-(5-(7-(N, N-diethylamino)-coumarin-3-yl) thiophen-2-yl)phenyl)-coumarin (NC-Th-Ph-NC) and 3-(4-(5-(7-(N, N-diethylamino)-coumarin-3-yl) thiophen-2-yl)phenyl)-coumarin (NC-Th-Ph-C), were successfully synthesized. Their structures were confirmed by HRMS, 1H NMR and IR. The luminescence properties, electrochemical properties and thermal stabilities of these compounds were investigated. The results revealed that they exhibit good thermal stabilities and show strong blue-green or green photoluminescence in dichloromethane solution.
Three kinds of novel N-coumarin derivatives with thiophene as π bridge, named 7-N, N-diethylamino-3-(5-pyren-1-yl-thiophen-2-yl)-coumarin (Py-Th-NC), 7-(N, N-diethylamino)-3-(4-(5-(7-(N, N-diethylamino)-coumarin-3-yl) thiophen-2-yl)phenyl)-coumarin (NC-Th-Ph-NC) and 3-(4-(5-(7-(N, N-diethylamino)-coumarin-3-yl) thiophen-2-yl)phenyl)-coumarin (NC-Th-Ph-C), were successfully synthesized. Their structures were confirmed by HRMS, 1H NMR and IR. The luminescence properties, electrochemical properties and thermal stabilities of these compounds were investigated. The results revealed that they exhibit good thermal stabilities and show strong blue-green or green photoluminescence in dichloromethane solution.
2020, 83(1): 88-91
摘要:
非西他滨（Fiacitabine，FIAC）是一种嘧啶核苷类似物，具有抗各种疱疹病毒的活性。本文以2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-阿拉伯呋喃糖为原料，常温条件下，经过溴化氢醋酸溶液溴化得到2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-溴化阿拉伯呋喃糖（4）；再以胞嘧啶为原料经过碘化、Bz-保护得到N-（5-碘-2-氧代-1，2-二氢嘧啶-4-基）苯甲酰胺（5），最后中间体4和5反应后脱保护基得到非西他滨。整条路线反应原料廉价，反应步骤少，选择性高，总收率高达43%。
非西他滨（Fiacitabine，FIAC）是一种嘧啶核苷类似物，具有抗各种疱疹病毒的活性。本文以2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-阿拉伯呋喃糖为原料，常温条件下，经过溴化氢醋酸溶液溴化得到2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-溴化阿拉伯呋喃糖（4）；再以胞嘧啶为原料经过碘化、Bz-保护得到N-（5-碘-2-氧代-1，2-二氢嘧啶-4-基）苯甲酰胺（5），最后中间体4和5反应后脱保护基得到非西他滨。整条路线反应原料廉价，反应步骤少，选择性高，总收率高达43%。
2020, 83(1): 92-95
摘要:
本论文采用亚活性结构拼接的方法，以7-N，N-二乙氨基-4-甲基香豆素为原料，经二氧化硒氧化，然后与取代肼和取代酰肼反应，合成了13个7-N，N-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物。所有目标化合物经1H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明，目标化合物4a和4c对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性，其IC50值分别为42.89和90.32 μmol/L。初步构效关系研究表明，酰腙衍生物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性比腙类衍生物好。
本论文采用亚活性结构拼接的方法，以7-N，N-二乙氨基-4-甲基香豆素为原料，经二氧化硒氧化，然后与取代肼和取代酰肼反应，合成了13个7-N，N-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物。所有目标化合物经1H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明，目标化合物4a和4c对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性，其IC50值分别为42.89和90.32 μmol/L。初步构效关系研究表明，酰腙衍生物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性比腙类衍生物好。
2019, 82(11): 963-971
摘要:
环丙基的化学结构不同于直链脂肪烃和其他多元脂肪环，在药物分子的设计中经常被使用，具有增强药物的药效、增强代谢稳定性、降低脱靶作用、增强对受体的亲和力、限制多肽的水解作用、增加血脑屏障渗透率、降低血浆清除率以及改善药物的解离度（pKa）等功效。含有环丙基结构的药物被开发用于治疗呼吸系统疾病、精神障碍类疾病、内分泌和代谢系统疾病、感染性疾病、神经系统疾病、心脑血管疾病以及肿瘤等。本文将对含有环丙基结构药物的研究进展进行综述。
环丙基的化学结构不同于直链脂肪烃和其他多元脂肪环，在药物分子的设计中经常被使用，具有增强药物的药效、增强代谢稳定性、降低脱靶作用、增强对受体的亲和力、限制多肽的水解作用、增加血脑屏障渗透率、降低血浆清除率以及改善药物的解离度（pKa）等功效。含有环丙基结构的药物被开发用于治疗呼吸系统疾病、精神障碍类疾病、内分泌和代谢系统疾病、感染性疾病、神经系统疾病、心脑血管疾病以及肿瘤等。本文将对含有环丙基结构药物的研究进展进行综述。
2019, 82(11): 972-981
摘要:
小分子钌配合物是一类新颖的抗肿瘤试剂，也是一类很好的活性光敏剂，可用作生物探针探测核酸的化学结构与功能部位、用于生物活性羰基体系的成像以及用于阿尔茨海默症使Aβ聚集体的成像等。本文主要对小分子钌配合物的最近药学研究进展进行综述。
小分子钌配合物是一类新颖的抗肿瘤试剂，也是一类很好的活性光敏剂，可用作生物探针探测核酸的化学结构与功能部位、用于生物活性羰基体系的成像以及用于阿尔茨海默症使Aβ聚集体的成像等。本文主要对小分子钌配合物的最近药学研究进展进行综述。
2019, 82(11): 982-988
摘要:
锂硫电池因其能量密度高、原料丰富和价格低廉等优势而被认为是下一代的重要储能器件。但是，锂硫电池的发展仍面临诸多问题，包括多硫化物的穿梭效应、单质硫的导电性差、充电过程中硫体积膨胀导致的库仑效率差、容量快速衰减以及锂负极的腐蚀等。近年来，金属氧化物由于具有可吸附多硫化物、提高多硫化物之间的相互转化能力、形成3D形态纳米级结构及对主体材料与多硫化物之间的结合能发挥着关键作用等优点在锂硫电池正极材料的改性方面得到广泛应用。本文综述了多类金属氧化物（过渡金属氧化物、二元及多元金属氧化物、其他金属氧化物）在锂硫电池正极复合材料改性中的研究进展，并对金属氧化物在锂硫电池中的应用前景进行了展望。
锂硫电池因其能量密度高、原料丰富和价格低廉等优势而被认为是下一代的重要储能器件。但是，锂硫电池的发展仍面临诸多问题，包括多硫化物的穿梭效应、单质硫的导电性差、充电过程中硫体积膨胀导致的库仑效率差、容量快速衰减以及锂负极的腐蚀等。近年来，金属氧化物由于具有可吸附多硫化物、提高多硫化物之间的相互转化能力、形成3D形态纳米级结构及对主体材料与多硫化物之间的结合能发挥着关键作用等优点在锂硫电池正极材料的改性方面得到广泛应用。本文综述了多类金属氧化物（过渡金属氧化物、二元及多元金属氧化物、其他金属氧化物）在锂硫电池正极复合材料改性中的研究进展，并对金属氧化物在锂硫电池中的应用前景进行了展望。
2019, 82(11): 989-994
摘要:
以Co（NO3）2·6H2O和Ni（NO3）2·6H2O为钴源和镍源，采用溶剂热法一步合成了Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料，通过煅烧该复合材料可得到NiCo2O4。采用XRD、SEM、BET等对材料进行了表征，结果表明，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料是薄片组成的花状形貌，比表面积为37.48m2/g。电化学性能测试表明，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料比NiCo2O4具有更高的比电容值和容量保持率。在0.5A/g的电流密度下，复合材料比电容值可达到1097.8F/g，而NiCo2O4比电容值仅为86.1F/g。因此，与煅烧后的NiCo2O4材料相比，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料具有更加优良的电化学性能，这为高性能超级电容器材料的制备提供了一个新思路。
以Co（NO3）2·6H2O和Ni（NO3）2·6H2O为钴源和镍源，采用溶剂热法一步合成了Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料，通过煅烧该复合材料可得到NiCo2O4。采用XRD、SEM、BET等对材料进行了表征，结果表明，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料是薄片组成的花状形貌，比表面积为37.48m2/g。电化学性能测试表明，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料比NiCo2O4具有更高的比电容值和容量保持率。在0.5A/g的电流密度下，复合材料比电容值可达到1097.8F/g，而NiCo2O4比电容值仅为86.1F/g。因此，与煅烧后的NiCo2O4材料相比，Co（OH）2/Ni（OH）2复合材料具有更加优良的电化学性能，这为高性能超级电容器材料的制备提供了一个新思路。
2019, 82(11): 1001-1007, 994
摘要:
将二对甲基苄基二氯化锡分别与2-[（4-硝基-苯甲酰基）-亚肼基]-3-苯基-丙酸或2-[（噻吩-2-羰基）-亚肼基]-3-苯基-丙酸反应，合成了2个以Sn2O2四元环为中心对称的二对甲基苄基锡配合物（C1、C2），通过元素分析、IR、1H NMR、13C NMR、119Sn NMR、HRMS以及X-射线单晶衍射等表征了配合物的结构。测试了配合物C1、C2对癌细胞NCI-H460、HepG2、MCF7的体外抑制活性，结果表明，配合物C1、C2对3种癌细胞都有较好的抑制作用，C1略优于C2。通过紫外光谱、荧光光谱、粘度法测试配合物C1与小牛胸腺DNA的相互作用方式，结果均显示配合物C1与小牛胸腺DNA的作用是插入结合，并且作用效果较强；凝胶电泳研究表明，配合物C1能够有效地将超螺旋DNA pBR322切割成缺刻型DNA。
将二对甲基苄基二氯化锡分别与2-[（4-硝基-苯甲酰基）-亚肼基]-3-苯基-丙酸或2-[（噻吩-2-羰基）-亚肼基]-3-苯基-丙酸反应，合成了2个以Sn2O2四元环为中心对称的二对甲基苄基锡配合物（C1、C2），通过元素分析、IR、1H NMR、13C NMR、119Sn NMR、HRMS以及X-射线单晶衍射等表征了配合物的结构。测试了配合物C1、C2对癌细胞NCI-H460、HepG2、MCF7的体外抑制活性，结果表明，配合物C1、C2对3种癌细胞都有较好的抑制作用，C1略优于C2。通过紫外光谱、荧光光谱、粘度法测试配合物C1与小牛胸腺DNA的相互作用方式，结果均显示配合物C1与小牛胸腺DNA的作用是插入结合，并且作用效果较强；凝胶电泳研究表明，配合物C1能够有效地将超螺旋DNA pBR322切割成缺刻型DNA。
2019, 82(11): 1008-1012
摘要:
以仲钨酸铵、硝酸铯为原料，乙二胺四乙酸（EDTA）为模板剂和还原剂，采用水热法合成了铯钨青铜，考察了EDTA用量、水热前驱液浓度、铯钨比等条件对水热产物组成及形貌的影响，并以所得产物为催化剂在固定床反应器中进行甘油脱水制丙烯醛的反应研究，发现铯含量对催化性能有较大影响，在Cs/W摩尔比为0.2：1时催化性能最好，甘油转化率达到81.3%，丙烯醛的选择性达到92.9%。
以仲钨酸铵、硝酸铯为原料，乙二胺四乙酸（EDTA）为模板剂和还原剂，采用水热法合成了铯钨青铜，考察了EDTA用量、水热前驱液浓度、铯钨比等条件对水热产物组成及形貌的影响，并以所得产物为催化剂在固定床反应器中进行甘油脱水制丙烯醛的反应研究，发现铯含量对催化性能有较大影响，在Cs/W摩尔比为0.2：1时催化性能最好，甘油转化率达到81.3%，丙烯醛的选择性达到92.9%。
2019, 82(11): 1013-1018
摘要:
Kifunensine是一种从名为Kitasatosporia kifunense的放线菌中分离出来的生物碱，它是一种中性、稳定的化合物，同时也是甘露糖苷酶Ⅰ的有效抑制剂，目前被广泛用于药物研发领域，具有很高的商业价值，但是它的合成制备非常困难，存在收率低、合成成本高等问题。本文对其合成方法进行了研究，以廉价易得的L-古洛糖酸-γ-内酯为原料，经过一系列转化得到Kifunensine。该操作中多个步骤可以用一锅法投料，操作简便，总产率为4.8%。本文的方法为Kifunensine的大规模制备提供了新的思路。
Kifunensine是一种从名为Kitasatosporia kifunense的放线菌中分离出来的生物碱，它是一种中性、稳定的化合物，同时也是甘露糖苷酶Ⅰ的有效抑制剂，目前被广泛用于药物研发领域，具有很高的商业价值，但是它的合成制备非常困难，存在收率低、合成成本高等问题。本文对其合成方法进行了研究，以廉价易得的L-古洛糖酸-γ-内酯为原料，经过一系列转化得到Kifunensine。该操作中多个步骤可以用一锅法投料，操作简便，总产率为4.8%。本文的方法为Kifunensine的大规模制备提供了新的思路。
2019, 82(11): 1019-1026
摘要:
本文成功合成了3种多氢键轴手性联萘酚硫脲，并将其应用于催化1，4-二噻烷-2，5-二醇和α，β-不饱和酮的Sulfa-Michael/Aldol反应，实现了螺四氢噻吩-3-醇类化合物的不对称合成，并且对反应条件进行了优化。结果表明，在25℃下，THF作为溶剂，20（mol）%1a作为催化剂，反应8h，可以较高产率（92%）和较好的立体选择性（95%）及非对映选择性（>90：10 dr）得到目标产物。
本文成功合成了3种多氢键轴手性联萘酚硫脲，并将其应用于催化1，4-二噻烷-2，5-二醇和α，β-不饱和酮的Sulfa-Michael/Aldol反应，实现了螺四氢噻吩-3-醇类化合物的不对称合成，并且对反应条件进行了优化。结果表明，在25℃下，THF作为溶剂，20（mol）%1a作为催化剂，反应8h，可以较高产率（92%）和较好的立体选择性（95%）及非对映选择性（>90：10 dr）得到目标产物。
2019, 82(11): 1027-1032
摘要:
合成了两个二茂铁基查尔酮衍生物：1-二茂铁基-3-（4，5-苯并噻吩-3-基）丙烯酮（FBTAK）和1-二茂铁基-3-（5-苯基噻吩-2-基）丙烯酮（FPTAK），经核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行表征。采用Z-扫描技术测定了化合物的三阶非线性光学吸收系数（β）、折射系数（n2）和分子超极化率（γ），采用密度泛函理论方法计算了它们的几何结构、分子轨道电子云图和相关能量，同时也测定了其紫外-可见吸收光谱和DSC曲线。FPTAK的分子超极化率（γ）分别是FBTAK、1-二茂铁基-3-（4-叔丁基苯基）丙烯酮（a）和1-二茂铁基-3-联苯基丙烯酮（b）的6.04倍、4.3倍和3.7倍。从构效关系看，苯联噻吩基比苯并噻吩基和联苯基的贡献大，也就是噻吩环比苯环的贡献大。结果表明，电荷转移可以在分子内发生，表现出超快三阶非线性光学响应。
合成了两个二茂铁基查尔酮衍生物：1-二茂铁基-3-（4，5-苯并噻吩-3-基）丙烯酮（FBTAK）和1-二茂铁基-3-（5-苯基噻吩-2-基）丙烯酮（FPTAK），经核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行表征。采用Z-扫描技术测定了化合物的三阶非线性光学吸收系数（β）、折射系数（n2）和分子超极化率（γ），采用密度泛函理论方法计算了它们的几何结构、分子轨道电子云图和相关能量，同时也测定了其紫外-可见吸收光谱和DSC曲线。FPTAK的分子超极化率（γ）分别是FBTAK、1-二茂铁基-3-（4-叔丁基苯基）丙烯酮（a）和1-二茂铁基-3-联苯基丙烯酮（b）的6.04倍、4.3倍和3.7倍。从构效关系看，苯联噻吩基比苯并噻吩基和联苯基的贡献大，也就是噻吩环比苯环的贡献大。结果表明，电荷转移可以在分子内发生，表现出超快三阶非线性光学响应。
2019, 82(11): 1033-1037
摘要:
采用微波辅助浊点提取悬铃木球叶中的黄酮类化合物。在单因素试验的基础上，以0.6%吐温-80的乙醇溶液作为浊点萃取剂，通过响应面法确立悬铃木黄酮类化合物的优化提取工艺条件为：微波功率410W、提取时间7min、液料比49：1 mL/g，实际测得黄酮平均得率1.480mg/g。分离纯化得到2个黄酮类化合物，经理化数据和波谱分析确定，化合物1为3，5，7-三羟基黄酮，分子式为C15H10O5；化合物2为山奈酚，分子式为C15H10O6。
采用微波辅助浊点提取悬铃木球叶中的黄酮类化合物。在单因素试验的基础上，以0.6%吐温-80的乙醇溶液作为浊点萃取剂，通过响应面法确立悬铃木黄酮类化合物的优化提取工艺条件为：微波功率410W、提取时间7min、液料比49：1 mL/g，实际测得黄酮平均得率1.480mg/g。分离纯化得到2个黄酮类化合物，经理化数据和波谱分析确定，化合物1为3，5，7-三羟基黄酮，分子式为C15H10O5；化合物2为山奈酚，分子式为C15H10O6。
2019, 82(11): 1038-1042
摘要:
为了解紫丁香、白丁香和红丁香花蕾精油样品挥发性成分的差异，采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了三种丁香花精油样品的挥发性成分，并对三者的挥发性成分进行了主成分分析和聚类分析。结果从紫丁香、白丁香和红丁香精油中分别解析出46、64和56种挥发性物质，包括烷烃类、酯类、醇类、酮类、烯烃类、酚类、有机酸等，其中共有的挥发性成分为9种。三种丁香花精油样品的挥发性成分比较分析显示，酯类是含量最高的挥发性成分，其次是烷烃类，并且这两类物质在不同品种的丁香花精油中含量不同。统计分析结果表明三种样品的挥发性成分之间没有明显差别。本研究为增加丁香花精油的应用范围提供了理论依据。
为了解紫丁香、白丁香和红丁香花蕾精油样品挥发性成分的差异，采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了三种丁香花精油样品的挥发性成分，并对三者的挥发性成分进行了主成分分析和聚类分析。结果从紫丁香、白丁香和红丁香精油中分别解析出46、64和56种挥发性物质，包括烷烃类、酯类、醇类、酮类、烯烃类、酚类、有机酸等，其中共有的挥发性成分为9种。三种丁香花精油样品的挥发性成分比较分析显示，酯类是含量最高的挥发性成分，其次是烷烃类，并且这两类物质在不同品种的丁香花精油中含量不同。统计分析结果表明三种样品的挥发性成分之间没有明显差别。本研究为增加丁香花精油的应用范围提供了理论依据。
2019, 82(11): 995-1000
摘要:
Three-dimensional porous dendritic Pt films (3D PDPFs) were prepared by cathodic deposition utilizing hydrogen bubble dynamic template at room temperature. The deposition conditions including deposition time, electrolyte and substrate were investigated in detail. The deposited PDPFs were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The prepared 3D PDPFs have high catalytic activity for methanol electrocatalytic oxidation. After adsorption of pyridine, the material has surface-enhanced Raman scattering (SERS) signals, and it exhibits super hydrophobic performance after modifying a single layer of n-dodecanethiol. The present method provides a new simple strategy toward the fabrication of 3D PDPFs with multiform applications.
Three-dimensional porous dendritic Pt films (3D PDPFs) were prepared by cathodic deposition utilizing hydrogen bubble dynamic template at room temperature. The deposition conditions including deposition time, electrolyte and substrate were investigated in detail. The deposited PDPFs were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The prepared 3D PDPFs have high catalytic activity for methanol electrocatalytic oxidation. After adsorption of pyridine, the material has surface-enhanced Raman scattering (SERS) signals, and it exhibits super hydrophobic performance after modifying a single layer of n-dodecanethiol. The present method provides a new simple strategy toward the fabrication of 3D PDPFs with multiform applications.
2019, 82(11): 1043-1046
摘要:
白藜芦醇是一种具有广泛生物活性的茋类化合物。为了寻找活性较强的新型分子，以白藜芦醇为原料出发，经Vilsmeier甲酰化和Knoevenagel缩合，合成了3个未见文献报道的香豆素类白藜芦醇衍生物（E）-7-羟基-5-（4-羟基苯乙烯基）香豆素衍生物（3a~3c），其结构经1H NMR、13C NMR和HRMS确证。抗炎和抗氧化活性研究发现，化合物3a具有与地塞米松相当的抗炎活性，并对超氧阴离子和羟基自由基有较强的清除作用，可做进一步研究。
白藜芦醇是一种具有广泛生物活性的茋类化合物。为了寻找活性较强的新型分子，以白藜芦醇为原料出发，经Vilsmeier甲酰化和Knoevenagel缩合，合成了3个未见文献报道的香豆素类白藜芦醇衍生物（E）-7-羟基-5-（4-羟基苯乙烯基）香豆素衍生物（3a~3c），其结构经1H NMR、13C NMR和HRMS确证。抗炎和抗氧化活性研究发现，化合物3a具有与地塞米松相当的抗炎活性，并对超氧阴离子和羟基自由基有较强的清除作用，可做进一步研究。
2019, 82(11): 1047-1050
摘要:
晶体结构是《材料科学基础》课程的重中之重，是学好后续专业知识的基础，此部分内容概念抽象，需要很强的空间想象能力，传统的二维图片很难表达离子/原子的三维空间排布。本文以钙钛矿（CaTiO3）结构教学为例，借助Diamond软件和网络数据库构建立体性和可操作性三维晶体结构模型，利用此模型可以清晰直观地看到晶体结构内部原子的排列。通过改变立方体位置和配位体中心原子构建不同的晶体结构模型，采用坐标系法、最紧密堆积法和多面体的连接方式三种方法对钙钛矿的晶体结构进行全面的描述，有助于提高学生的学习兴趣和效率。
晶体结构是《材料科学基础》课程的重中之重，是学好后续专业知识的基础，此部分内容概念抽象，需要很强的空间想象能力，传统的二维图片很难表达离子/原子的三维空间排布。本文以钙钛矿（CaTiO3）结构教学为例，借助Diamond软件和网络数据库构建立体性和可操作性三维晶体结构模型，利用此模型可以清晰直观地看到晶体结构内部原子的排列。通过改变立方体位置和配位体中心原子构建不同的晶体结构模型，采用坐标系法、最紧密堆积法和多面体的连接方式三种方法对钙钛矿的晶体结构进行全面的描述，有助于提高学生的学习兴趣和效率。
2019, 82(11): 1051-1055
摘要:
本文提出一种基于滴定突跃的准确滴定判别方法，以统一方式完成不同滴定类型的判别。该方法具有原理明确、步骤简单、记忆负担轻和计算效率高的优点；当目测不确定性或者允许误差等参数发生改变时，计算效率不受影响。对于多组分复杂滴定体系，该方法同样高效，只是涉及的数值计算稍显繁复，然而通过软件也能够快速完成。该方法为准确滴定判别提供了一种不同于传统判别式的解决途径。
本文提出一种基于滴定突跃的准确滴定判别方法，以统一方式完成不同滴定类型的判别。该方法具有原理明确、步骤简单、记忆负担轻和计算效率高的优点；当目测不确定性或者允许误差等参数发生改变时，计算效率不受影响。对于多组分复杂滴定体系，该方法同样高效，只是涉及的数值计算稍显繁复，然而通过软件也能够快速完成。该方法为准确滴定判别提供了一种不同于传统判别式的解决途径。
