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新闻公告
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化学进展 2010, No.09 上一期 后一期 返回主页

特约稿
有机小分子催化的β-酮酯不对称α-官能化反应
方玲 石岩 朱成建
2010, 22 (09): 1679-1686 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

有机小分子催化的不对称反应是目前有机化学的研究热点之一。β-酮酯是一类具有活泼次甲基的“软”亲核试剂,可以在有机碱或者金属路易斯酸的催化下进行α-官能化反应。本文详细介绍了有机催化的β-酮酯的不对称α-官能化反应的最新研究进展,并对不同亲电试剂参与β-酮酯的α-官能化反应进行了简要评述。

综述与评论
水蒸气重整生物质裂解油及其模型分子制氢*
胡勋 吕功煊
2010, 22 (09): 1687-1700 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

随着能源枯竭和环境日益恶化,利用可再生的生物质裂解油或其模型分子重整制氢逐渐引起人们重视。本文结合国内外重整制氢的研究进展,从催化剂、反应过程和反应机理三个方面对生物质裂解油及其模型分子(乙醇、乙酸、乙二醇、丙三醇、葡萄糖和苯酚等)水蒸气重整制氢研究现状进行了回顾。在重整催化剂方面主要对贵金属和过渡金属催化剂的研究进展进行了总结,对一些新的重整过程如液相重整等也进行了介绍。在反应机理方面主要是对乙醇、乙酸、乙二醇和葡萄糖在重整反应中的反应路径进行了归纳。此外,对水蒸气重整反应中遇到的问题如积碳和副产物的产生等也进行了详细的分析,并对生物质制氢未来发展的方向进行了展望。

过渡金属磷化物的制备和催化性能研究*
刘理华 李广慈 刘迪 柳云骐 刘晨光
2010, 22 (09): 1701-1708 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

原油的重质化和日益严格的环境法规使燃料油加氢精制技术面临新的挑战,过渡金属磷化物由于具有优异的加氢脱硫、加氢脱氮活性和稳定性成为催化材料领域研究的焦点,本文综述了过渡金属磷化物的制备方法、催化性能和活性相,在加氢脱硫过程中过渡金属磷化物表层可能被硫化形成磷硫相,其可能与磷化物的催化活性和稳定性有关,过渡金属磷化物催化剂有望成为MoS2催化剂之后的又一代深度加氢脱硫催化剂。

3d-4f单分子磁体*
张旭红 王淑萍
2010, 22 (09): 1709-1719 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

单分子磁体是指那些在磁场下能够被磁化,当磁场去除后仍能保持磁性的单个分子。由于在信息处理和储存方面具有潜在的广泛应用前景,单分子磁体日益成为化学、材料科学和物理等学科的研究热点。近年来,同时含有镧系金属离子和过渡金属离子的3d-4f单分子磁体更是引起了很多研究者的兴趣。本文阐述了3d-4f单分子磁体的优势,总结了3d-4f单分子磁体的常见合成方法及其磁性,分析了影响3d-4f单分子磁体磁性的因素。

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极材料及反应机理*
段东红 孙彦平
2010, 22 (09): 1720-1728 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

以碱金属硼氢化物为燃料的直接硼氢化物燃料电池(DBFC),是一种有发展潜力的移动电源。DBFC阳极过程是一个复杂的H--H0*-H+之间价态转化的电极反应体系,涉及BH4-的电氧化反应、BH4-的水解释氢反应与氢的电氧化反应,该过程不仅与电极材料有关,也与反应条件有关。研发能有效抑制释氢的廉价阳极催化材料,是DBFC实用化的关键。因此,本文对近年来报道的DBFC阳极催化材料、以及BH4-在不同阳极材料上的电化学氧化反应机理进行了综述,并归纳出需要深入研究的主要问题。

含Bi(V)半导体化合物及其在多相光催化中的应用
张莉平 袁实 胡峰 常晓峰*
2010, 22 (09): 1729-1734 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

含Bi(V)光催化剂由于其独特的电子/能带结构和光催化活性而引起人们的广泛关注。本文主要对以NaBiO3为代表的典型含Bi(V)等半导体化合物的制备方法,物化性质,光催化活性及光化学稳定性进行了综述。尽管其中的部分光催化剂在光催化过程中表现出极其优异的活性,然而其光化学条件下的不稳定性日益被人们所发现并被深入研究。最后,对含Bi(V)光催化剂今后的研究方向进行了展望。

纳米粒子微囊的界面自组装*
杨小超 莫志宏
2010, 22 (09): 1735-1740 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

微囊是一类重要的功能性材料,在生物医药研究领域有重要用途。微囊的囊壁构建材料一般为脂质体和聚合物。以纳米粒子作为囊壁可将纳米粒子独特的物理化学性质整合到微囊中,使微囊具有机械强度高、渗透性可控、表面易于修饰和容易实现负载物的可控释放等特点,这种新型微囊在生物转运研究领域有潜在的应用前景。本文综述了以纳米粒子作为囊壁的微囊自组装研究进展,介绍了微囊自组装基本理论、囊壁的构建方法、微囊多分散性的改善方法,最后对纳米级微囊的自组装所面临的技术难点进行了讨论,并对纳米级微囊自组装的发展方向进行了展望。

基于小分子的汞离子荧光探针*
史慧芳 赵强 安众福 许文娟 刘淑娟 黄维
2010, 22 (09): 1741-1752 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

汞离子(Hg2+)作为一种极具生理毒性的化学物质,其检测方法在传感领域得到了广泛的研究。荧光探针由于具有高效灵敏、快速便捷检测等优点而成为Hg2+检测的重要手段之一。通过Hg2+与探针特征的结合位点作用,引起其光物理性质的变化,从而实现对Hg2+的高选择性识别。本文综述了近年来小分子Hg2+荧光探针的研究进展。文中着重总结了Hg2+荧光探针分子的设计原理、检测机制及应用方法;评述了这些化合物的结构和检测性能之间的关系;最后展望了Hg2+荧光探针的研究和发展方向。

探索“甜蜜”疫苗的抗癌之路—基于合成寡糖的癌症免疫治疗*
陈国颂
2010, 22 (09): 1753-1759 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

疫苗是人类与疾病斗争的有力武器。由于特征性糖蛋白和糖脂结构在恶性肿瘤细胞表面过度表达,肿瘤相关糖抗原可用于合成癌症候选疫苗。近年来,通过多步合成得到的寡糖-蛋白缀合物逐步进入临床实验。本文将重点介绍国际上研究工作的最新进展,其中包括候选疫苗分子的设计思路、寡糖抗原的结构与合成、疫苗载体蛋白、疫苗辅剂等内容。本综述还将讨论寡糖合成,疫苗分子组成、临床前实验中面临的困难和可能的解决方案。

钛催化不对称硫醚氧化合成手性药物*
高珊 曾庆乐 唐红艳 刘洋 董俊宇 张斌彬
2010, 22 (09): 1760-1766 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

手性亚砜具有多方面的用途,其中之一就是作为手性药物。作为手性药物的亚砜化合物绝大部分含有氨基或含氮杂环的结构,对于它们硫醚前体的不对称氧化,钛催化剂体系能够取得良好的结果,而其它催化剂体系不能。因此,本文首先对钛催化不对称硫醚氧化的研究进展做简要的介绍,这些催化剂体系包括钛/酒石酸酯、钛/BINOL及其它二醇、钛/salen,以及其它钛催化体系。进一步对钛催化合成各种手性亚砜药物的研究进展进行比较详细的描述。这些手性亚砜药物主要作为质子泵抑制剂、抗炎药、抗肿瘤药物、抗生素、血小板粘附抑制剂、抗精神病药、调血脂药、钾离子通道开放剂、神经激肽抑制剂等。

碳纳米管与生物分子的相互作用*
鞠思婷 朴玲钰 杨磊 刘祥志 张天慧 李忠军
2010, 22 (09): 1767-1775 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

碳纳米管是一种具有特殊结构和性质的新型一维纳米材料,在生物学和临床医学上已有许多应用研究。大量研究表明,碳纳米管在药物载体、医学成像、疾病检测等方面有广泛的应用前景,碳纳米管与生物分子相互作用的具体机理和形式也成为目前研究的热门方向。本文总结了近几年来碳纳米管与氨基酸、多肽、蛋白质、酶、DNA等多种生物分子之间的相互作用,并对碳纳米管的生物学效应进行了相关综述。

基于磷杂菲基团化合物的构建与性能*
钱立军 叶龙健 韩鑫磊 许国志 孟烨
2010, 22 (09): 1776-1783 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

由于磷杂菲基团具有杂环含磷特性、非共平面性、与分子内或分子间基团的相互作用性、分子极性等特点,能够作为改性基团引入到化合物中用于构建具有新结构和新性能的材料。本文综述了磷杂菲基团衍生物的构建方法和含有磷杂菲基团功能材料的性能以及磷杂菲基团对材料性能的影响规律。介绍了利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲 10-氧化物(DOPO)的P-H键与不饱和基团醌、醛、酮、碳碳双键、碳氮双键、碳氮三键等进行加成反应获得磷杂菲衍生物的方法和原理。重点总结了含磷杂菲基团的环氧树脂、聚酯、涂料和助剂等化合物的阻燃性能以及磷杂菲基团提高材料阻燃性能的原理;介绍了磷杂菲基团易于与分子内和分子间基团相互作用的性质以及对热致液晶高分子材料液晶性质的影响规律,这一性质也导致了一些磷杂菲化合物的聚集诱导发光现象的发生。此外,磷杂菲基团的极性提高了聚酯和聚酰胺等化合物的分子极性,使这类化合物获得了良好的有机溶解性。

水滴模板法构筑蜂窝状有序多孔膜*
孙航 吴立新
2010, 22 (09): 1784-1798 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

水滴模板法是利用凝结并自组织有序排列的水滴为模板构筑有序蜂窝状多孔薄膜的方法。这种方法具有方便、快速、廉价、作为模板的水滴可以自然蒸发而除去,且孔洞的尺寸可以通过改变相关的实验参数方便的进行调控的优点,因而近年来受到了人们的广泛关注。本文介绍了利用水滴模板法构筑有序多孔薄膜的实验方法,探讨了形成机理和相关实验条件对多孔薄膜结构的影响,并结合当前的研究热点针对多孔薄膜的进一步应用,着重综述了水滴模板法在不同性质的成膜材料体系的应用、多孔薄膜中亚有序结构的引入以及提高多孔薄膜稳定性的方法。最后,本文展望了利用水滴模板法构筑有序多孔薄膜这一研究领域的发展前景。

活性开环聚合与可控自由基聚合机理转换合成精细结构共聚物*
周莅霖 袁金颖 蔡志楠 洪啸吟
2010, 22 (09): 1799-1807 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

可控自由基聚合和活性开环聚合可以通过机理转换有效结合, 制备出多种结构新颖的共聚物, 因此得到广泛关注. 本文主要综述三种常见的可控自由基聚合, 即原子转移自由基聚合(ATRP), 可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)和稳定自由基聚合(SFRP)与活性开环聚合之间进行机理转换, 进而制备精细结构共聚物的研究进展

静电纺丝纳米纤维膜固定化酶及其应用*
代云容 牛军峰 殷立峰 刘佳 蒋国翔
2010, 22 (09): 1808-1818 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

静电纺丝是一种简单有效的制备聚合物纳米纤维的技术,在组织工程、药物控释和传感器等方面具有广泛的应用。采用静电纺丝技术制备得到的纳米纤维膜具有比表面积大、孔隙率高和易于分离回收等优点,可以作为一种优良的酶固定化载体,目前在酶固定化领域受到了广泛的关注。本文综述了近年来静电纺丝纳米纤维膜固定化酶的研究进展,在阐述静电纺丝纳米纤维膜制备技术的基础上,详细介绍了纳米纤维膜表面担载法和包埋法固定化酶的原理和方法,分析了不同固定化方法的优缺点,并讨论了静电纺丝纳米纤维膜固定化酶的应用前景,对静电纺丝纳米纤维膜固定化酶的发展方向进行了展望。

磁性分子印迹聚合物核壳微球的制备及应用*
杨卫海 吴瑶 张轶 卫晨 严守雷 王清章
2010, 22 (09): 1819-1825 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

分子印迹技术是综合高分子化学、生物化学等学科发展起来的一门边缘学科。通过分子印迹技术制备的聚合物具有吸附选择性好、色谱效率高、便于功能设计等优点,在色谱分离、固相萃取、传感器、药物控释等领域得到了广泛的应用。磁性聚合物微球是近年发展起来的一种新型多功能材料,已广泛应用于生物分离、药物控释、疾病诊断等领域。在磁性粒子表面进行分子印迹制备的磁性分子印迹聚合物核壳微球,兼有良好的超顺磁性和高选择吸附性两大优点,具有广阔的应用前景。本文重点综述了磁性分子印迹聚合物核壳微球的制备方法以及在化学分析、生物分离和药物控释方面应用的研究进展,并指出了该领域工作存在的问题及今后的发展方向。

用于肝细胞球形聚集体培养的生物材料*
邱媛 章继川 高长有
2010, 22 (09): 1826-1835 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

在进行与肝脏疾病治疗的相关研究中,肝细胞的体外培养是一个关键的问题。由于微环境的变化,肝细胞容易在体外培养中逐渐丧失正常表型和肝特异性功能。研究发现,在适当条件下,肝细胞可以形成多细胞球形聚集体,肝细胞在球形聚集体中呈现出与体内形态相仿的立体结构,细胞的表型和功能都得到了较好的维持。因此,如何调控肝细胞球形聚集体的形成以及尺寸形貌,得到具有高细胞密度、能在体外长时间保持高水平肝特异性功能的肝细胞球形聚集体是这方面研究的热点。本文对近年来肝细胞球形聚集体培养的研究成果进行了综述。首先介绍了肝细胞在体内的生长环境和肝脏的细胞结构,然后对培养肝细胞的生物材料各方面的性质,如材料的化学组成、表面电荷、亲疏水性质、表面形貌以及立体结构对肝细胞球形聚集体的影响进行了阐述。同时也简要介绍了其他一些因素对肝细胞球形聚集体培养的影响。最后,对肝细胞球形聚集体培养的研究进展进行了总结和展望。

烟气中二噁英的催化降解*
田波 黄俊 邓述波 杨淑伟 余刚
2010, 22 (09): 1836-1843 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

催化降解是一种工业烟气的末端处理技术,该技术基于催化氧化还原反应能够实现烟气中二噁英(PCDD/Fs)在温和条件下的有效去除。目前研究较多的催化剂主要有两类:一类是Pt、Pd、Lr等贵金属型催化剂,另一类是V、Cr、W等过渡金属氧化物型催化剂。在实际应用方面,选择性催化还原(SCR)是目前最具有代表性的技术,采用V2O5/W(Mo)O3-TiO2催化剂能够同时脱除烟气中的PCDD/Fs和NOx。本文阐述了贵金属和金属氧化物两种催化剂在温和条件下降解烟气中PCDD/Fs的反应机理和研究进展,并着重介绍了负载型V基催化剂降解PCDD/Fs的配方优化研究和影响因素,最后评述了SCR的应用情况和应用条件,以及在应用过程中催化剂的失活和中毒情况,并对该技术发展方向加以展望。

单糖化学催化制取运输燃料
孙绍晖 孙培勤 马国杰 衡明星 陈俊武
2010, 22 (09): 1844-1851 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

农作物秸秆和林业废弃物是资源量大、可再生的非粮生物质。它们由半纤维素、纤维素和木质素组成,源于这些生物质的单糖不仅可以经过生物催化过程制备纤维乙醇,还是化学催化法制备传统烃类运输燃料的重要平台。本文首先介绍了木质生物质酶法和酸催化法水解制备单糖的工艺特点,然后详细介绍了近几年来开发的从单糖出发制取烃类生物燃料的各种新型催化方法,如单糖直接HZSM-5分子筛催化重整制备液体烃类,以及单糖经乙酰丙酸和酯化加氢工艺、经多元醇和水相脱水加氢(APD/H)工艺、经糠醛类化合物和羟醛缩合加氢工艺、经单官能团化合物和催化提质工艺。对这些催化方法的工艺条件、催化剂组成和化学反应进行了总结评述。考虑到由单糖制备C6以上烃类可以直接或混配为传统的液体燃料,本文对这两条工艺路线进行了重点介绍,总结了过程所发生的反应和脱氧机理,并探讨了工业化过程中需要注意的科学难题。

复合物Ⅲ抑制剂型杀菌剂——结构类型和作用机理*
张鹭 侯玉霞 袁会珠 覃兆海
2010, 22 (09): 1852-1868 |
出版日期: 2010-09-24
摘要

复合物III是细胞呼吸链的重要组成部分,也是杀菌剂的重要作用靶标之一,近年来以复合物III为靶标的杀菌剂应用越来越广泛。本文在总结了复合物III结构和功能最新研究成果的基础上,系统综述了抗霉素A、氰霜唑、Surangin B等Qi位点抑制剂,甲氧丙烯酸酯类、噁唑菌酮、粘噻唑、标桩菌素、UHDBT等Qo位点抑制剂,以及双位点抑制剂NQNO与复合物III的作用机理,并对各类杀菌剂的构效关系进行了归纳和讨论。