10.1007/s11426-022-1547-0Ni-catalyzed

Chem.平台展示优秀科研成果：JCR和《中科院期刊分区表》Q1区平均审稿周期25天接收后即分配doi号在线预发表开通绿色通道快速评审突破性研究成果高质量文章免费开放(Open

2023年6月16日，在《中国科学：化学》全体编委会上，万立骏主编公布了期刊2022年度优秀编委和青年编委名单，并和“两刊”总主编王恩哥院士、顾问编委张涛院士一起，为在场优秀编委颁发了荣誉证书。

衷心感谢各位读者的关注与支持，《中国科学：化学》新一届编委会组建完毕。编委是期刊质量提升、创新发展的基石和不竭动力。未来五年，《中国科学：化学》中英文刊将在新一届编委会的带领和支持下，与广大优秀科学家一起，砥砺奋进，踏入新的征程！主编团队《中国科学：化学》执行编委《中国科学：化学》青年编委《中国科学：化学》顾问编委《中国科学：化学》Science

2023年6月16日，《中国科学：化学》新一届编委会全体会议在青岛召开。主编万立骏院士，副主编卜显和院士、李永舫院士、唐勇院士、田禾院士、田中群院士，以及编委和青年编委近百人参加了会议。《中国科学》《科学通报》（简称“两刊”）总主编王恩哥院士、顾问编委张涛院士、中国科学院学部工作局王笃金局长、“两刊”编委会秘书长彭斌受邀出席。会议由万立骏主编主持，他介绍了本届编委会的组成，并对大家的加入和支持表示感谢，希望全体编委凝心聚力共同为实现期刊新的发展目标出谋划策、贡献力量。万主编特别对青岛科技大学承办本次会议表示感谢。总主编王恩哥院士、顾问编委张涛院士、王笃金局长、彭斌秘书长分别致辞。他们均对《中国科学：化学》的发展给予了肯定，并表示将继续通过多种方式对期刊发展提供支持。同时，期望编委们能多尽一份力量，在万主编的带领下抓住机遇，把《中国科学：化学》办成标杆期刊，也祝愿青年编委们能伴随着期刊的发展快速成长。本刊编委、青岛科技大学副校长李志波教授也致辞欢迎大家的到来，并介绍了学校概况。会上，对2022年度优秀编委、优秀作者代表进行了表彰。优秀编委代表中国科学院化学研究所韩布兴院士分享了他担任编委以来的工作体会，并就期刊国际化发展、学术影响力提升等方面提出了宝贵建议。优秀作者代表北京交通大学张福俊教授介绍了他向SCC投稿代表作的经历及主要研究内容。优秀编委颁奖优秀作者代表段春晖教授、王殳凹教授、张福俊教授和周小四教授领奖编辑部汇报了《中国科学：化学》中英刊的主要进展、面临的发展问题，以及下一步的重点工作计划。在分组讨论中，编委们主要围绕提升期刊学术质量、国际影响力展开了热烈深入的讨论，并对期刊的发展提出了若干可行性建议和举措。在听取各学科分组讨论的汇报后，万立骏主编感谢编委们在投稿、组稿、宣传推广等方面提出的具体工作支持，并结合过去十年担任主编的经验，从“理想与现实、守正与创新、认同与行动、责任与平衡、感情与实践”五个方面对期刊发展现状、规划等方面与编委们分享了办刊感受。最后，他希望编委会和编辑部再接再厉，共同努力，使《中国科学：化学》早日成为体现中国化学研究水平、具有广泛国际影响力的旗舰期刊。【推荐阅读】过10啦！Sci.

2,3-二氢苯并呋喃是广泛存在于药物分子及天然产物中的核心骨架，这类分子具有良好的生物与药物活性，包括抗菌、抗病毒、抗肿瘤等。因此发展新策略构建2,3-二氢苯并呋喃具有重要的意义。氧化性导向基促进的过渡金属催化C−H键活化反应近年引起了科学家们的广泛关注。其中利用-ONHR作为一种氧化性导向基，发展了铑/钴催化N-苯氧基酰胺和烯烃的烯基化、烷基化以及碳胺化等反应，然而与烯烃的环化反应报道相对较少，尤其是不对称催化反应（图1a）。2021年，易伟课题组实现了铑催化1,3-丁二烯与N-苯氧基酰胺的分子间不对称碳胺化反应，有效合成了一系列手性烯丙基胺类化合物。同年，该课题组又发展了1,3-丁二烯与N-苯氧基酰胺环化反应构筑二氢苯并呋喃骨架，该不对称环化反应可以实现中等的对映选择性控制（图1b）。游书力课题组一直致力于新型手性环戊二烯基铑配合物的合成及铑催化不对称C−H键官能团化反应研究。本文中，作者通过催化剂优化，有效提高了该反应的化学选择性及立体选择性控制。图1.

1869–1876点击左下角“阅读原文”或扫描二维码可免费下载全文【扩展阅读】祝贺！9位学者获大环芳烃超分子化学学术新星奖2023年《中国科学：化学》中英文刊优秀论文评选结果发布！过10啦！Sci.

天津大学张兵教授团队报道了一种以15N标记亚硝酸盐（15NO2−）和酮酸为反应物，水为氢源的15N标记氨基酸的一步绿色电合成方法。该工作为15N标记化合物或药物的绿色合成开辟了一种新的途径。15N同位素标记的氨基酸为研究天然产物的合成、蛋白质代谢以及活体疾病诊断和治疗提供了一种安全有效的示踪工具。另外，它还是合成15N标记药物的重要合成砌块，在延长药物代谢和揭示药物作用机制方面有重要用途。目前，15N标记氨基酸一般通过微生物发酵和酮酸的化学还原胺化方法合成，但这些方法通常需要复杂的步骤、高温条件或使用有毒的氰化物，造成能源和环境等问题。因此，开发一种绿色温和的15N标记氨基酸的合成方法具有重要意义。最近，天津大学张兵团队报道了一种以15N标记亚硝酸盐（15NO2−）和酮酸为反应物，水为氢源的15N标记氨基酸的一步绿色电合成方法。利用该方法成功合成了6种重要的15N标记氨基酸，产率为68%-95%（见下图）。值得一提的是，反应中的主要副产品15NH4+可以通过电氧化转化为15NO2−，实现15NO2−的循环利用。一系列对照实验、原位衰减全反射傅立叶变换红外光谱（原位ATR-SEIAS）和在线差分电化学质谱（DEMS）揭示了反应路径：15NO2−→15NH2OH→15N-肟→15N-氨基酸。此外，研究人员还以15N-甘氨酸为前体，合成了肝炎治疗药物15N-硫普罗宁，证实了该方法的应用潜力。论文第一作者为天津大学吴永萌博士后和李孟阳同学，通讯作者为天津大学张兵教授。详见：Yongmeng

具有原子精确结构的金属氧簇不仅有助于理解金属氧化物的构效关系，而且其本身也是一种新型的功能氧化物材料。比如，锡氧簇作为极具潜力的极紫外(EUV)光刻材料，有望在未来最先进的集成电路制造中发挥关键作用。然而，为了更好地满足实际生产需求，还需要从团簇分子结构层面进行优化设计来提高锡氧簇的灵敏度、分辨率等光刻技术参数。混金属氧簇中不同成分间具有协同作用，可以产生更加独特的性能。作为具有特殊电子结构的金属元素，将镧系金属引入到锡氧簇中有可能会增强其对短波长光子的吸收能力。但是，虽然锡和镧系金属的氧簇都已经有很多报道，将它们组合到同一氧簇结构中还非常少见。因此，无论是从发展新的团簇结构还是提高其光刻性能的角度来看，构建Sn-Ln混金属氧簇都具有非常高的研究价值。同时，如果能将烯基引入到团簇结构中，其在辐照作用下的交联将有助于增强簇间聚合以提升光刻效果。最近，中国科学院福建物质结构研究所/南开大学张磊教授等人在前期发展非烷基锡氧簇光刻材料(Sci.

卤化铅钙钛矿太阳电池（PVSC）中存在着可观数量的钙钛矿晶界以及表界面缺陷，会导致电荷复合以及形成离子迁移通道，从而影响PVSC的效率和长期稳定性。因此，缺陷钝化是提升钙钛矿电池性能的一个重要途径。发展多功能的电荷传输材料有望接触钝化钙钛矿和填充晶界离子迁移通道，同时达成高效的电荷提取和输运，从而助力实现高效稳定钙钛矿太阳电池。其中，富勒烯作为一类经典的n-型有机半导体，如蒸镀型[60]富勒烯（C60）以及溶液加工的[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）等被广泛用作钙钛矿电池的电子传输材料（ETM）。但是，这些分子结构早于钙钛矿太阳电池出现，设计之初并没有针对性考虑钙钛矿的钝化功能。而且，PCBM合成需经重氮加成等多步反应，较低的合成收率不利于大量制备。因此，设计开发可宏量合成的多功能富勒烯电子传输材料是一个有助于提升钙钛矿太阳电池的研究方向。浙江大学李昌治教授课题组长期从事有机半导体材料化学和太阳电池方面的基础研究和应用开发。前期工作中开发了系列电荷传输材料，用于制备出高效、稳定的平面反型钙钛矿太阳电池和大面积组件。近期，针对钙钛矿缺陷和离子迁移问题，开发了可宏量合成的功能化富勒烯电子传输材料，一方面可通过柔性侧链接触钝化钙钛矿，另一方面与钙钛矿层形成了梯度异质结结构，展现出优异的电子传输性能和晶界缺陷钝化功能，成功用于构筑了高效、稳定的平面反型钙钛矿太阳电池。工作中设计合成了新型的功能化富勒烯分子，2,3,4-三(甲氧基乙氧基)苯基-富勒烯吡咯烷（FMG）可通过两步反应（醚化和Prato反应）制备得到（图1a），总收率达50%，具备放大合成的条件。FMG材料本身具有优秀的电子输运能力，同时柔性乙氧基侧链通过路易斯酸碱和氢键作用钝化钙钛矿缺陷和抑制离子迁移（图1b）。Figure

Catalysis）存在的问题，强调了定向静电场作为绿色催化剂的前景和可能性，展望了极化材料、微滴化学、摩擦静电等方式可以作为静电催化（Electrostatic

华中科技大学游波、夏宝玉和杨旋教授基于原位重构的CuI纳米点，研究了一价铜和CuI晶面对电化学CO2还原的影响。原位红外和理论计算结果表明，稳定的一价铜和CuI(220)晶面对CO2电化学还原为乙烯具有促进作用。具有有利晶面和一价铜的铜基电催化剂可以促进CO2还原为有价值的多碳产品。然而，一价铜在CO2电化学还原的过程中会不可避免地被还原成零价铜，并且有利于产生多碳产物的晶面也会不可避免地发生相转变，导致催化剂活性位点发生改变和多碳产物选择性的降低。因此，制备具有有利晶面和稳定一价铜的电催化剂用于选择性还原CO2到乙烯仍然具有挑战性。最近，游波、夏宝玉和杨旋教授报道了具有有利（220）晶面和稳定一价铜的CuI纳米点，以增强CO2到乙烯的转化（见下图）。同步辐射X射线吸收光谱、原位拉曼光谱和热力学势分析揭示了CuI的优先形成。真空气体电响应和密度泛函理论计算表明，与CO2相关的物种会导致CuI的（220）晶面暴露。此外，小尺寸的纳米点能够与I-充分接触，这保证了CuI的快速形成，而不被电还原为零价铜。实验结果表明所得催化剂在800

非天然氨基酸（UAAs）是有机合成中常见的砌块，在蛋白质标记和药物发现等领域都有广泛的应用。由于其巨大的应用潜力，非天然氨基酸的合成长期以来一直是有机合成的重要课题之一，但是现存合成方法往往需要繁杂的合成步骤。同时，已知的含半胱氨酸的多肽修饰策略主要依赖于巯基的亲核性，通过构建C-S键来得到修饰产物。而基于C-C键构建的多肽直接修饰的策略仍然比较罕见。因此，通过简单的方法来合成非天然氨基酸和对多肽进行直接修饰具有重要意义。孙占奎课题组设计了一种LADA策略(Labeling

N-杂芳烃广泛存在于许多生物活性分子、天然的分子和功能材料中。因此，合成结构多样性的含N-杂芳基化合物且具有潜在性质的新化合物在有机化学中具有重要意义。N-杂芳烃的合成与N-杂芳烃的官能团修饰的方法在过去的一个世纪里，已经被有效地发展。这些方法主要是基于过渡金属催化的交叉偶联、亲核加成反应或Friedel-Crafts反应。双官能团化试剂作为双偶联合成子，在有机化学中早已成为有价值的合成工具。双官能团化试剂能够发展不同的反应模式，提高反应效率和丰富产物结构的多样性，这符合原子经济与可持续合成的高需求。使用双官能团化试剂形成多重键为以原子经济和环保的方式快速增加与目标相关的复杂性提供了强大和直接的转换，从而消除了对多步纯化过程的需要。其中，含有N-杂芳基的双官能团化试剂由于能够将独特的N-杂芳基部分引入到复杂的分子中而受到了广泛的关注。此外，这些试剂在光诱导的条件下已被用于开发各种反应，在温和的反应条件下实现烯烃、炔烃和[1.1.1]螺旋烷发生双官能团化，为实现各种高度功能化的N-杂芳烃提供了合成途径。鉴于此，韩国高等科学技术院(KAIST)

配位分子笼是一类由金属离子/金属簇与有机配体通过配位自组装构建的具有独立纳米空腔和特定几何构型的分立超分子，在分子识别、传感、药物输运、小分子包容和分离等领域表现出了优异的应用潜力。其所具有的类酶活性结构使配位分子笼可以作为超分子催化剂，在催化转化应用具有广阔的应用前景。配位分子笼的催化活性主要通过纳米空腔限域效应、有机配体修饰催化活性官能团或空腔封装异质催化剂等策略来实现。然而，这些策略往往受到等当量的底物转化过程、复杂的配体合成、和/或空腔对客体（底物或助催化剂）的包容选择性等因素的制约，严重阻碍了配位分子笼在催化中的广泛应用。醇氧化成羧酸是一类重要的基础有机反应，是工业生产以及生物医药制备等领域中不可或缺的一环。常见的强氧化剂如高锰酸钾、Jones试剂等被广泛用于该转化过程，但通常面临着苛刻的反应条件、反应选择性差、后处理复杂、造成环境污染等问题。因此，开发高效、环保、低成本的催化剂，以实现选择性醇氧化成酸仍然是一项极具吸引力但富有挑战性的研究工作。中科院福建物质结构研究所戴枫荣研究员和陈忠宁研究员课题组采用分步组装合成策略，利用预先设计合成的对叔丁基砜桥杯[4]芳烃基四核铜簇结构（CuII4TBSC）基元为前驱体，与亚胺基功能化的柔性二羧酸配体反应，组装构建了一例具有大开口“缺陷”结构的配位分子笼。单晶衍射结构分析表明，该配位分子笼由三个羧酸配体桥联两个Cu4TBSC单元构成。其中每个Cu4TBSC单元中有两个CuII离子，各有一个配位点被溶剂分子占据，在活化后可以提供裸露的金属催化活性中心。以叔丁基过氧化氢作为氧化剂，配位分子笼可以在温和反应条件下实现高效的、高选择性的连续催化氧化，将伯醇底物氧化成醛，进一步氧化为羧酸产物。通过主客体化学、EPR和DFT计算等手段，他们证实了配位分子笼开放金属位点和空腔结构在醇底物分子氧化反应过程中的协同作用。一方面，双金属Cu(II)活性位点可以有效地捕获并激活底物和氧化剂，因而促进催化反应的进行；另一方面，受限的纳米空腔通过调节底物结合能力，增加催化周转速率。通过种超分子催化剂的设计新策略，为仿生多功能配位分子笼的构筑和环境友好型超分子催化剂的设计提供了新思路。该成果以“Coordination

伤口感染，尤其是耐药细菌导致的伤口感染一直是人类健康的巨大挑战。为解决伤口感染和细菌耐药性问题，设计并制备无抗生素的抗菌水凝胶是解决伤口感染以及伤口修复的重要手段。华东理工大学刘润辉教授课题组提供了一种简便有效的策略,通过将抗菌氨基酸聚合物负载到透明质酸水凝胶中，构建了具有体内外高效抗菌活性且促进伤口修复的抗菌水凝胶，促进了耐药菌感染的伤口愈合。伤口感染是由伤口部位的病原体侵袭和增殖引起的健康问题。抗生素负载的水凝胶被广泛用于治疗感染伤口的愈合。但是，由于耐药菌频繁出现，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，伤口感染一直是人类健康的巨大挑战。为了解决耐药细菌感染伤口难题，无抗生素的抗菌水凝胶是解决伤口感染以及伤口修复的重要手段。传统的无抗生素抗菌策略，如季铵盐抗菌材料、金属纳米颗粒、光热或光动力疗法等仍存在着抗菌活性低、安全性等问题。天然存在的宿主防御肽因其膜破坏性的抗菌机制，有望成为解决耐药微生物感染的有力手段。然而天然宿主防御肽酶稳定性差、合成成本高的缺点大大限制了其实际应用。通过氨基酸聚合物去模拟宿主防御肽的功能被认为是对抗耐药细菌的有效解决方案。最近，华东理工大学刘润辉教授等人设计并制备了负载模拟宿主防御肽的抗菌氨基酸聚合物的透明质酸水凝胶。氨基酸聚合物的设计宗旨是通过模仿宿主防御肽从而替代抗生素起到显著的抗菌活性，且不易产生耐药性、稳定性良好；透明质酸是细胞外基质的主要成分，具有良好生物相容性的和生物降解性，适用于细胞迁移和伤口愈合。该抗菌水凝胶显示出对耐药细菌的高体内外抗菌活性，低毒性并促进体内伤口愈合。该工作通过将模拟宿主防御肽的氨基酸聚合物DLL0.9BLG0.1负载到具有良好生物相容性和生物降解性的透明质酸水凝胶中，设计和制备了无抗生素的抗菌水凝胶。前期研究表明氨基酸聚合物DLL0.9BLG0.1对耐药细菌MRSA具有高效抗菌活性、不易产生耐药性和对蛋白水解良好的稳定性。将具有抗菌功能的氨基酸聚合物负载到透明质酸水凝胶中，在体外表现出对耐药细菌MRSA高效抗菌活性，同时可在体内治疗耐药细菌MRSA感染的伤口并促进伤口愈合。在整个治疗过程中，无明显毒副作用。此外，由于含有正电荷残基的氨基酸聚合物与带负电荷的透明质酸水凝胶之间的静电相互作用，氨基酸聚合物显示出从透明质酸水凝胶到伤口部位的两个阶段释放：最初聚合物爆释以迅速达到在伤口感染部位高效杀菌功能；然后可以持续释放以维持抗菌活性。综上所述，本研究提供了一种简便有效的策略来构建抗菌水凝胶，从而有效治疗耐药细菌MRSA感染的伤口愈合。

2023年5月12至14日，第十届大环芳烃超分子化学研讨会在福州召开。本届会议由福州大学化学学院主办，中国科学院海西研究院、三明学院协办，福州大学林梅金教授、中国科学院海西研究院孙庆福研究员担任主席，旨在为全国从事大环芳烃超分子化学与相关领域研究的科研工作者、学生和业界人士提供一个高水平的交流平台，充分展示相关领域的研究动态与最新成果，促进中国学者在相关领域研究的深度融合与协作发展。会上同时公布了大环芳烃超分子化学学术新星奖（Rising

Janus结构作为种子，利用SiO2对Au球种子的部分遮蔽，在裸露的Au表面经过长银、硫化、离子交换等步骤首先获得CdS单晶岛状结构。随后利用NaOH刻蚀除掉SiO2模板，得到高度均一的Au-CdS

催化剂在化工生产中扮演着非常重要的角色，对化学工业及社会经济的发展起到举足轻重的作用。固体超强碱催化剂凭借其高活性，能够在温和条件下催化酯交换、Michael加成和烯烃异构化等一系列反应。目前，传统固体超强碱催化剂的活性位主要是K2O和Na2O等碱金属氧化物，而碱土金属Mg及其氧化物MgO一直以来都被认为只具有弱碱性或者中等强度的碱性。南京工业大学孙林兵教授课题组通过改变Mg原子的配位环境和分散状态，制备出了基于Mg的单原子固体超强碱催化剂。Mg单原子催化剂通过高温升华–气相迁移-载体捕获的策略制备。该方法以石墨烯为载体，双氰胺为氮源，Mg片在680oC条件下升华成Mg原子，通过氩气迁移，最终被氮掺杂石墨烯捕获、锚定从而合成单原子镁催化剂（Mg1/G）（图1）。图1.

在热电化学电池（TECs）领域，碳基电极作为一种具有广泛前景且低成本的电极材料，正逐渐受到人们的广泛关注。例如，纳米结构碳材料（如碳纳米管和石墨烯）具有高比表面积，为氧化还原反应提供了大量活性位点。这些材料不仅具有优异的导电性和结构稳定性，还拥有氧化还原对的快速电荷转移动力学，有助于提高界面交换电流密度，从而显著增强TECs的输出功率。然而，碳基电极在TECs应用中的主要缺陷在于复杂的制备工艺和固有的疏水性，这阻碍了电解质的扩散和离子传输。针对上述问题，深圳大学材料学院陈光明教授课题组采用了单壁碳纳米管（SWCNTs）作为骨架，并通过简易方法制备了具有可控厚度的自支撑膜。接着，通过电化学沉积法在SWCNTs薄膜上沉积聚吡咯（PPy）纳米球，调整薄膜的表面形态和亲水性，最终制备出一种纳米有机/无机复合膜电极。该复合膜电极能够促进电解质-电极界面的载流子传输和转移，从而提高TECs的输出功率。在使用FeCl3/FeCl2作为电解液、SWCNTs/PPy-50s作为电极的TEC中，其在30

上海交大朱晨课题组报道了在无光敏剂条件下，利用亚磺酰亚胺作为导向基团，依次通过1,5-氢原子转移(HAT)、1,4-官能团迁移、脱硫和Minisci反应过程，实现非活化C(sp3)-H键的γ-杂芳基化反应。该方法具有反应条件温和、操作简单、选择性高等优点，并为HAT诱导的C(sp3)-H键的官能化提供了新的反应模式。自由基介导的氢原子转移策略提供了一种有效和直接的C(sp3)-H键官能化手段。在以前的报道中，如开创性的Hofmann-Löffler-Freytag

小分子药物通常是通过化合物库的高通量筛选发现的。然而，一些与人类疾病相关的靶标无法通过常用的化合物库来解决，这些化合物库主要由大量结构相似的分子组成。分子骨架多样性是化合物库的关键特征，决定了它在筛选工作中的成功，富含骨架多样性的分子库更可能识别先导化合物。因此，近年来，分子库的构建发生了范式转变，目前特别强调增加核心骨架的多样性和复杂性，而不仅仅是其大小。有机合成艺术为化学家提供了一个强大的工具箱，用于创造具有新特性的新分子。传统的多样化合成往往是通过改变起始原料的结构，在单独建立的反应条件下通过不同的试剂和催化剂进行转化，这使得它们耗时且费力。而配体导向的发散性合成可以通过改变配体的结构，将相同的原料转化为不同骨架的分子，这一策略受到了合成化学家的广泛关注，对于快速构建具有不同选择性和生物活性的化合物库具有重要意义。鉴于此，武汉大学孔望清课题组近日在Sci.

有机硅化合物是一类非常重要的元素有机化合物，具有独特的稳定性和结构多样化的可调变性，近百年来已广泛应用于有机合成、聚合物化学和功能材料中。在有机硅化合物中，硅氢化合物是最具应用价值的有机硅化合物之一，虽然Si-H和C-H键在热力学上都是稳定的（C-H键为367-438

全球能源危机和环境问题日益突出，煤炭、石油、天然气等传统能源面临枯竭，对其过渡依赖已经不能满足现代社会对绿色和可持续发展的要求。太阳能是一种清洁、可再生的能源，取之不尽、用之不竭。太阳能的高效利用，不仅能够减缓能源危机和环境问题，还可以将太阳能可作为一种低成本，绿色清洁的能量来源，利用光催化剂实现太阳能-化学能的转化，为传统的化学反应和化工生产提供更为经济、环保的解决方案。光催化过程可分为光吸收、载流子（电子-空穴对）产生和载流子转移引发氧化还原反应。这些步骤中的每一步都将对整体光催化性能产生巨大影响，例如窄带隙的光催化剂可以增强对低能区光的吸收，促进载流子的产生和分离。然而，在低能区吸收光产生的电子-空穴能差小，这也加速了电子和空穴的重新复合。在大多数情况下，光催化效率取决于电荷分离和重组的竞争。因此，通过合理调整光催化剂的组成和结构，以达到自适应的带隙和改善电荷分离的目的，对光催化剂的开发具有重要意义。相比于传统的半导体催化剂，金属有机框架（MOF）作为光催化剂的研究还处于初步阶段。但由于其具有丰富的结构、可调节的孔隙度和多样的功能，使其在光催化领域具有独特的优势，成为最令人感兴趣的异相光催化剂之一。自下而上的设计和网状合成的特点也使MOF材料具有优异的光催化性能。近年来，暨南大学李丹/陆伟刚教授团队将电子给受体（D-A）单元引入MOF材料，成功构建了可以催化多种有机反应的MOF光催化体系（J.

1537–1548点击左下角“阅读原文”或扫描二维码可免费下载全文【扩展阅读】2023年《中国科学：化学》中英文刊优秀论文评选结果发布！过10啦！Sci.

CO2是一种来源丰富、廉价易得、可再生的碳一资源，在各种化学转化中备受关注。尽管其具有动力学和热力学稳定性，但经过化学工作者的不断努力，CO2作为羧基源参与羧酸分子的构建方法被大量报道。其中，由于炔烃化合物来源广泛、廉价易得，CO2参与的炔烃羧基化反应可以合成各种重要的丙烯酸衍生物，因此备受关注。目前，过渡金属催化的炔烃氢羧化和碳羧化反应报道较多。然而，炔烃的其他官能团化羧基化反应，尤其是杂原子羧基化反应，则报道较少（图1a）。机理方面，炔烃的羧基化反应主要涉及的是低价金属、炔烃和CO2的氧化环金属化或原位生成的烯基金属物种捕获CO2的反应历程。图1.

仿生不对称催化是模拟酶的结构与功能的化学催化策略，目的是综合酶催化和化学催化的优点，高效、精准催化合成手性化合物，具有原子利用率高、环境友好等突出优势。仿生不对称催化近年来发展迅速，得到广泛关注。我国科学家多年来在仿生不对称催化领域做出了卓越的贡献，并取得了具有国际影响力的研究成果。近期，受Sci.

酰胺的合成是有机合成化学研究的重要内容之一。烯烃与一氧化碳和胺的氢酰胺化是原子利用率百分之百的酰胺合成反应。然而，由于反应的低活性且涉及多种区域和立体选择性等原因，高选择性的烯烃氢酰胺化反应极具挑战性。共轭二烯是有机合成中的基础官能团之一，具有丰富的化学性质和反应位点。发展共轭二烯与一氧化碳和胺的氢酰胺化反应可以为不饱和酰胺的合成建立原子经济性的新方法。然而，与常见的共轭二烯氢官能化过程不同，共轭二烯的氢酰胺化反应需经历σ-allyl-[Pd]中间体对羰基的迁移插入步骤。尽管通常情况下allyl-[Pd]中间体的π-σ-π异构化非常快，但是在羰基化反应中该异构化却几乎被淬灭难以产生所需的σ-allyl-[Pd]中间体；几十年来，共轭二烯的支链选择性氢酰胺化面临艰巨的挑战。近年来关正辉教授课题组在一氧化碳的选择性羰基化反应研究方面取得了系列进展。最近，他们通过联芳基二苯基膦配体的使用实现了羰基化条件下allyl-[Pd]中间体的快速异构化，首次发展了共轭二烯的支链选择性氢酰胺化反应（图1）。图1.

AIE）概念以来，AIE发光分子（AIEgens）受到了越来越多的关注，这类材料克服了传统荧光分子聚集导致猝灭（Aggregation-Caused

添加剂在提高聚合物太阳电池（PSCs）光伏性能方面起着至关重要的作用。然而，用于优化PSCs共混形态的常用添加剂仍然是卤代高沸点溶剂，但此类添加剂的微量残留可能会降低器件光伏性能稳定性。最近，湘潭大学青年教师肖曼军联合西安交通大学凡群平教授和马伟教授等人通过引入共价键将溶剂添加剂（如二苯硫醚/DPS）固化为固体添加剂（如二苯并噻吩/DBT），利用“溶剂添加剂固化（SSA）”策略成功解决了以上科学难题。研究结果显示，热挥发性固体添加剂DBT处理的二元活性层PM6:Y6和PM6:L8-BO在PSCs中分别实现了高达17.9%和18.9%的能量转换效率（PCEs）。据统计，18.9%的PCE是二元PSCs的最高值之一。该工作开发了一种简单且有效的添加剂设计策略，以提高PSCs的效率并改善稳定性，具有很好的应用前景。近年来，为避免卤代高沸点添加剂对PSCs器件稳定性的不利影响，研究人员开始研究用热挥发性固体添加剂在提高器件PCE和稳定性中的协同促进作用。热挥发性固体添加剂继承了溶剂添加剂的优点，能够有效优化活性层形貌。此外，由于其优异的热挥发性，相应处理的PSCs通常具有更好的器件稳定性和重现性。然而，尽管热挥发性固体添加剂在改善PSCs器件性能方面具有很好优势，但目前广泛使用于PSCs中的添加剂仍然是卤代高沸点溶剂，如1,8-二碘辛烷和氯萘等。因此，寻找一种简单有效的方法来实现添加剂从溶剂到挥发性固体的转变，获得更高效、更稳定的PSCs，仍然是一个亟待解决的问题。图1.

有机无机杂化钙钛矿通常由自旋轨道耦合作用较强的铅、碘等元素组成，手性有机配体的引入可以诱导形成空间反演对称性破缺的手性钙钛矿结构，在手性光电子学和自旋电子学等领域具有潜在的应用前景。由于手性钙钛矿的固有手性，其不仅可以表现出圆二色性（CD）信号即对映异构体对左右圆偏振光的吸收差异，还可以表现出圆偏振发光（CPL）响应即对映异构体对左右圆偏振光发射强度的差异。具有强介电和量子限域效应的手性一维钙钛矿材料在自旋依赖电荷传输、二次谐波和铁电等领域引起了研究者的广泛关注。然而，手性一维钙钛矿的晶体结构与手性光学活性之间的构效关系仍不明确，迫切需要探索制备性能优异手性钙钛矿的有效方法。目前，构建具有手性光学活性的手性钙钛矿包括以下三种途径：（1）通过结构工程构建平面纳米结构以在非手性介质中产生超结构手性，但所涉及定制光学活性的实现十分困难；（2）通过引入不同手性有机阳离子改变手性诱导信号，虽然克服了可在市场上直接获得的手性配体种类的局限性，但也引入了复杂的配体制备和钙钛矿合成方案的不断优化过程；（3）利用可变的卤化物阴离子或金属阳离子组成来调控激子能带结构，虽然可以实现可调的发射波长，但在连续照射下会不可避免地出现相分离问题。基于上述分析，将非手性阳离子引入手性体系可能会打破现有方法的局限性，成为构建理想手性低维钙钛矿的有效策略。郑州大学臧双全教授课题组合成了两对手性一维溴化铅钙钛矿晶体，分别是单阳离子钙钛矿R-/S-(AMP)2Pb3Br10（1-R和1-S）（R-/S-AMP

共价有机框架（COFs）材料是一类通过有机结构单元以共价键连接而构筑形成的二维或三维结晶多孔有机聚合物材料。由于COFs具有高比表面积、低密度、优异的化学稳定性和可调的化学结构，其在气体分离与纯化、催化、光电、能源存储等领域具有潜在应用价值。在过去的近二十年，大量COFs已被报道。然而，大多数COFs由惰性的芳香骨架构筑，缺少活性基团，从而限制了其在更多领域的应用。尽管通过选用带有功能基团的单体可以制备功能COFs材料，但并不是所有功能化的单体能够承受苛刻的COFs合成环境，并且功能基团的吸电子/斥电子效应和空间位阻效应也会导致COFs难以形成。功能基团后修饰作为COFs功能化可选择的路径，其过程存在耗时、耗能、甚至破坏晶体结构等缺点。此外，溶剂热过程仍是合成COFs的主要方法，其过程繁琐，需要高温高压的密闭系统，反应周期也较长。因此，高效快速一步合成功能COFs材料仍具有一定的挑战性。最近，苏州大学王殳凹教授课题组将辐射技术应用于功能COFs材料制备中，实现了室温常压下接枝功能化COFs材料的一步制备。辐射接枝技术作为一门先进且成熟的技术，广泛用于高分子材料改性和功能化。相比于化学法接枝改性，辐射改性具有不使用引发剂、操作简单、可室温常压反应和可规模化生产等优势。该研究在电子束辐射合成COFs（J.

尿素是第一种由无机原料生产的有机化合物，是重要的工业原料，也是世界上应用最广泛的有机氮肥。工业上利用二氧化碳和氨通过Bosch-Meiser工艺生产尿素。但是，该工艺不仅耗能高，而且需要极端苛刻的反应条件和复杂的设备来提高生产效率。由可再生电力驱动的电催化C-N偶联技术有希望替代传统的Bosch-Meiser工艺，实现可持续的尿素生产，并对全球氮平衡和碳中和产生积极影响。目前，在环境条件下通过电化学还原CO2和NO3‒合成尿素的效率极低，这主要是因为平行的CO2还原反应和NO3−还原反应与尿素合成反应形成强烈竞争，另外也因为常规的单一活性位点的催化剂通常不利于同时选择性吸附活化两种或两种以上反应物来完成C-N偶联反应。近日，北京科技大学化学与生物工程学院姜建壮&王康团队与河北工业大学材料科学与工程学院金朋团队针对以上问题，利用十六氟酞菁钴与八羟基酞菁钴的亲和取代反应将钴酞菁（CoPc）基共价有机框架（COFs）原位生长在多层TiO2纳米管（TiO2

天然和传统合成黑色素材料都是通过自由基聚合反应制备，这一过程容易发生超分子π-π堆积，使得材料内部形成致敏的π-共轭堆叠结构，从而限制材料的抗氧化能力。针对这一问题，四川大学李乙文/顾志鹏团队通过引入缩聚反应来减少自由基聚合过程中形成的π-共轭堆叠结构，从而有效提升黑色素的抗氧化性能，并通过调节反应中缩聚反应占比和偶联分子的种类，成功实现了对人造黑色素材料结构和抗氧化性能的有效调节。这些具有出色抗氧化能力的材料在细胞抗氧化防护以及急性氧化应激损伤疾病的体内治疗中发挥了重要作用。黑色素是一类重要的生物大分子，广泛存在于人与动物的皮肤和毛发中，在诸多生理活动中起到核心调节作用。比如，黑色素可以通过清除过量的活性氧（ROS）来维持人和动物体内的氧平衡，应用于对抗各种氧化应激诱发的疾病。这主要通过材料表面存在的大量邻苯二酚基团来实现，而这一能力深受材料内部致密层状结构的影响。天然和传统合成黑色素材料都是通过5,6-二羟基吲哚（DHI）单体的自由基聚合反应制备，这一过程容易发生超分子π-π堆积，使得材料内部形成致敏π-共轭堆叠结构，削弱了粒子表面邻苯二酚的活性，限制了材料的抗氧化能力。目前解决此难题的策略是从黑色素大分子结构的空间效应出发，通过引入具有空间位阻的基元来减弱材料中的π-共轭堆叠结构，提升粒子表面邻苯二酚的活性，从而增强材料的抗氧化能力（CCS

被动降温材料能够通过对流、传导、辐射、蒸发和相变等途径有效散热而无需使用电力等能源，有望缓解城市热岛效应和减少能源消耗。针对此类材料日间降温功率有限、昼夜温差大等不足，中科院化学所赵宁研究员团队提出基于高日光反射水凝胶的“按需”蒸发降温策略。利用水蒸发速率的环境自适性（日间蒸发强，夜间蒸发弱），该材料正午降温功率高达1.25

Chem.（英文刊）是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性化学期刊，均为月刊。主要报道化学科学及其交叉领域的基础和应用研究方面的创新性成果。Sci.

东南大学张袁健课题组概述了近年来通过模拟天然酶的结构特征以及变构调节来提高纳米酶的反应活性、选择性和催化多样性方面的重要进展，综述了纳米酶催化反应吸附态中间体、活性描述符和催化机制研究的精细结构表征手段、计算模拟方法和人工智能算法等研究策略，总结了纳米酶活性评估的现有技术和一些新兴的方法。纳米酶作为人工模拟酶家族的新起之秀，不仅表现出与天然酶相似的催化活性，还具有稳定性高和制备成本低等优点，因而已经在生物传感、疾病治疗和环境治理等诸多领域崭露头角。然而，纳米酶的催化活性、底物选择性以及催化反应多样性与天然酶相比具有较大差异且催化机制不甚明确。因此，为了探寻纳米酶更深层次的应用，亟待科学家在分子层面上进行合理的结构设计并深入探寻其催化机制。针对上述问题，东南大学张袁健课题组在SCIENCE

近年来，单原子催化剂（SACs）已经发展成为一个新兴的催化领域，与传统的纳米催化剂相比，单原子催化剂中活性组分的晶粒尺寸从纳米颗粒降低到单原子级别，能够实现原子最大利用率和催化活性位点的充分暴露，并具有成本低、独特可调的微观结构及催化性能等优点。然而，单原子催化剂在面对复杂的多步反应时往往难以发挥理想的效果。针对复杂多步反应的单原子催化剂多功能设计近年来得到了很好的发展。近日，温州大学化学与材料工程学院孟格博士课题组与清华大学化学系王定胜教授课题组合作在SCIENCE

苊烯是构建诸如心环烯和富勒烯等五元环稠合多环芳烃的基本单元，是由萘10π电子体系和乙烯基2π电子体系强共轭作用相结合形成的。目前，苊烯有机半导体的设计策略都围绕其萘环或乙烯基进行芳香结构拓展，得到了一系列具有优异光电性能的有机半导体。然而，苊烯分子中高反应活性的乙烯双键功能化却一直被人们忽略，鲜有引入取代基制备苊烯类非芳香环功能化有机半导体的研究报道。北京化工大学甄永刚教授团队首次采用铜协同的氰基化和乌尔曼偶联一锅法多米诺反应合成一系列新型苊烯酰亚胺衍生物。通过改变氰化亚铜的使用当量、溶剂种类和反应温度，分别得到了二氰基取代苊烯酰亚胺、氰基与二甲氨基取代苊烯酰亚胺和氰基苊烯酰亚胺二聚体，实现了苊烯类乙烯基的双官能化。研究结果表明，氰基的引入显著地削弱了外围五元环的反芳香性，而二甲胺基的引入则会增强反芳香性。二聚体7与6相比，具有更大的共轭结构，表现出更加红移的吸收光谱。化合物8二甲胺基和氰基之间发生了分子内电荷转移（ICT），展现出ICT吸收峰。虽然化合物6和8不具有发光性质，但二聚体7表现出良好的发光行为，其溶液荧光量子效率PLQY达47.8%。图1.

手性4-芳基二氢香豆素是一类十分有价值的化合物，其自身以及衍生物存在于许多天然产物和活性分子之中，展示出显著的生物活性和药物活性。目前，合成这类手性化合物仍然存在许多不足，包括合成步骤繁琐、普适性差以及对映选择性低等。另一方面，对亚甲基醌（p-QM）是一类常用的有机合成中间体，通过其不对称环加成反应可以构筑许多手性环状骨架。通过金属或有机小分子催化实现其对羰基化合物、芳环、烯烃以及其他单体的不对称加成串联环化反应已得到广泛研究。但对于亲核性较低的炔烃，实现二者间的不对称催化还面临着巨大挑战。同时，炔酰胺因其特殊的反应性能也成为了一类在合成中十分有价值的多功能砌块。大多数催化炔酰胺的不对称方法主要利用了其在金属或Brønsted酸活化下产生的亲电性来实现，而作为亲核试剂进行相应的不对称加成目前只能通过Lewis酸催化来实现，采用无金属催化还未有任何报道。近年来，叶龙武课题组一直致力于炔酰胺不对称反应的研究，采用手性Brønsted酸催化已成功发表了一系列分子内不对称反应的工作（Chin.

IV）pincer配合物的合成。其合成过程包括：钌与螺环氮杂卡宾配位，随后对苯环双sp2碳-氢键金属化。作者使用二价钌作为钌源，螺环氮杂卡宾作为配体，分别实现了不同价态钌（IV,

肿瘤细胞通过代谢重编程在营养物质匮乏的环境中存活、生长和增殖。还原型辅酶II（NADPH）是活细胞数百种酶催化反应的重要递氢体，参与建立肿瘤代谢重编程的化学生物学过程。中山大学黄怀义副教授和广东工业大学籍少敏教授团队报道了一种红光激发的双三齿配位钌光催化剂Ru3，通过光催化氧化NADPH，显著抑制肿瘤细胞生物合成，实现了对多种耐药性肿瘤细胞的高效光催化治疗，在干预肿瘤代谢重编程中具有巨大的应用潜力。还原型辅酶II（NADPH）是调控细胞氧化还原平衡以及脂质、核酸等生物合成代谢的关键辅酶，研究发现癌细胞中NADPH水平高于健康细胞。开发辅酶光催化氧化机制的抗癌药物，通过使用催化剂量和光调控，可显著提高肿瘤治疗的时空选择性。新颖的催化抗癌机制还有助于克服代谢重编程导致的肿瘤耐药性。因此，针对NADPH光催化剂的系统设计、理论计算以及阐明耗竭辅酶导致细胞代谢组学变化具有重要研究意义。近日，黄怀义副教授和籍少敏教授团队开发了一种红光激发的双三齿配位钌光催化剂Ru3。在635

联烯由于其特殊的空间结构而具有独特的化学和生理活性，并且已被证明是天然产物、配体和催化剂中有趣且常见的骨架。联烯衍生物的构建引起了广泛的关注，可以通过各种前体的加成、消除、取代或重排获得。联烯衍生物的高效对映选择性合成是其进一步发展的先决条件，但这一领域仍然具有挑战性，特别是对于四取代联烯的合成。之前，四川大学刘小华教授和冯小明院士团队通过自主发展的手性胍-Cu(I)催化剂实现了不对称三组分反应，通过捕获联烯基-Cu(I)中间体，合成了一系列手性四取代联烯（Chem.

武汉大学周强辉/程鸿刚团队将芳基碘化物、氮杂环丙烷以及末端炔烃参与的Catellani反应与NBS介导的环化相结合，以良好的产率模块化构建了1-溴乙烯四氢异喹啉，并且利用该策略完成了活性生物碱cularine的全合成、8-oxopseudopalmatine的形式合成以及dactyllactone

锂离子电池（LIBs）因其高工作电压、高能量密度和长循环寿命而成为最成功的储能系统之一。然而，随着近几十年来LIBs的广泛使用，锂资源面临枯竭的风险。因此，有必要寻找LIBs的替代品，以满足未来大规模储能系统的需求。水性可充电锌离子电池（ARZIBs）因其竞争力、低成本和高安全性，被认为是后锂离子电池时代很有前途的继任者。鉴于金属有机骨架（MOFs）和共价有机骨架（COFs）的可调组成、有序多孔通道和可控结构，这些骨架被视为开发高性能ARZIB的潜在材料。最近，支春义教授课题组对MOFs/COFs基材料在水系可充电锌离子电池中的研究进程和最新进展进行了总结。本文中，作者重点介绍了当前MOF/COFs材料在ARZIBs中的研究进展，包括MOF/COFs的电极材料设计、Zn2+在MOFs/COFs中的存储机理、使用MOFs/COFs控制Zn2+的沉积行为，以及使用MOFs/COFs作为隔膜和固体电解质。此外，归纳了MOFs/COFs材料在ARZIBs中的应用面临的问题和挑战，包括发展简单的大规模的制备方法、采用先进的原位表征技术、合理地设计孔道和结构等，为MOF/COF基材料在ARZIBs中的开发和发展提供了方向。该研究结果以“Metal/covalent

1228–1236点击左下角“阅读原文”或扫描二维码可免费下载全文【扩展阅读】2023年《中国科学：化学》中英文刊优秀论文评选结果发布！过10啦！Sci.

江西师范大学陈义旺教授和廖勋凡教授团队采用安全无污染的苯并三氮唑类紫外线吸收剂UV329作为分子“防晒霜”构筑了高效且稳定的三元OSCs。UV329的加入使器件表现出更强的光响应性、更高和更平衡的载流子迁移率，并有效抑制了共混膜的光降解。这项工作为同时提高OSCs的PCE和光稳定性提供了一种简单而有效的策略。有机太阳能电池（OSCs）作为一种将太阳能转化为电能的清洁光伏技术，由于其质量轻、成本低、可溶液加工以及半透明等独特优势，受到了科研工作者的广泛关注。近年来，随着非富勒烯受体Y6及其衍生物的开发应用，OSCs的能量转换效率（PCE）已突破19%以上，而稳定性通常被忽略或没有得到有效解决。众所周知，OSCs如果没有至少几年的运行稳定性，其商业化的目标很难实现。目前，有效的封装可以缓解一些因素（如氧气和水）对OSCs器件稳定性的影响，但其工作期间暴露于光和热是不可避免的。研究表明，紫外光（UV）对器件光电转换过程的贡献特别小，且紫外辐射和UV诱导活性层材料的光氧化是器件光不稳定性的主要原因。太阳光照射至地球表面的UV辐照强度平均达4.61

有机光伏材料的氟代策略，已被广泛证明能有效调节活性层形貌和提升光伏器件的光电性能。然而，给体和受体的选择性氟代对有机太阳能电池（OSC）的光电转换效率（PCE）和能量损失的影响规律还不是很清楚。国家纳米科学中心周二军研究员和耿彦芳副研究员设计并合成了三种基于苯并三氮唑（BTA）的直线型聚合物PE45、PE46和PE47，在共轭苯基侧链上引入不同数目的氟原子，搭配两种经典的非富勒烯受体Y5（无氟代）和Y6（有氟代），用来研究氟代对于光电转换效率和能量损失的影响。PE47:Y6实现了15.6%的效率，PE47:Y5获得了0.15

圆偏振发光（CPL）的调制对于3D显示和不对称化学合成具有重要的意义。然而，CPL传递机制仍然缺少研究。苏州大学张伟教授团队设计了包括多步手性转移（MCT）和逐步荧光共振能量转移（SFRET）的多路径传递系统，首次制备了具有高不对称因子（~10-2）的可记忆全色CPL薄膜。这项工作提供了一种构建聚集态CPL活性材料的新策略，并且深入探究了CPL传递和记忆的机理。手性的转移、放大和记忆在自然界中无处不在，它决定了许多生物功能表达、对映选择性催化过程、手性和手性分离材料的制备。受大自然手性的启发，许多手性材料（包括液晶、凝胶或基于小分子的有机-无机杂化物）已被报道，但探索基态或激发态手性传递和记忆的潜在机制仍然是一个挑战。最近，张伟教授团队设计了一系列仿生连续光捕获手性聚合物膜，以探索多路径传递过程（其中包括最多的三次手性转移和两次能量转移过程）（图1a）。特别的是，在去除手性源后，该团队构建出了具有可控手性和记忆特性的全色系CPL聚合物薄膜（图1b）。图1.

具有可控荧光的有机发光材料，由于其刺激响应性和自适应性等优势在防伪材料、光学器件和生物成像等领域中具有重要应用价值。传统多色荧光材料的开发通常是将多个荧光基元以共价键链接，或以精确的比例混合不同的荧光染料，合成、配置过程繁琐且耗时。并且，这些具有刚性骨架分子的荧光性质往往难以调控，限制了它们的进一步应用。为了克服这一难题并开发智能荧光材料，化学家们致力于探索具有动态性的分子结构，或以动态方式调控染料分子的组装行为。常用的非共价相互作用力包括亲疏水作用、氢键、主-客体相互作用和配位作用等，通过这些作用力，化学家们能够构建复杂而有序的超分子组装体，进而发展出一系列智能发光材料。然而，如何通过分子设计以精确调控分子基元的组装模式，并实现单一荧光基元的多色发光，仍然存在巨大的挑战。曲大辉教授团队设计了一种基于葫芦脲主客体作用的多色荧光体系，分子基元末端基团的改变造成主客体结合方式的显著差异，产生不同的荧光信号，揭示了结构-性能的关系，并在此基础上发展了具有时间依赖性的信息加密材料。图1.