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化学进展 2012, No.07 上一期 后一期 返回主页

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2012年7月 第24卷 第7期目 次
2012, 24 (07): 0-0 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
传承与创新
黄鸣龙——我国有机化学的一位先驱
韩广甸, 金善炜, 吴毓林*
2012, 24 (07): 1229-1235 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
黄鸣龙院士(1898-1979)1919年浙江医药专科学校毕业,1924年德国柏林大学有机药物化学博士;1924-1934年任浙江医专教授、主任,卫生署化学部主任;1934-1940年在欧洲先灵公司等从事研究工作;1940年回国在昆明任中研院化学所研究员,兼任西南联大教授;1945年赴美在哈佛大学,默克公司从事研究工作。1952年绕道欧洲回国,先后在中国人民解放军医学科学院化学系和中国科学院上海有机化学研究所任研究员。1955年当选为中国科学院学部委员(院士)。黄先生一生从事有机化学的教育和研究工作,他在有机化学的“结构与机理”以及“反应和合成”二大方面都作出了在国内外具有深远影响的工作。20世纪40年代黄先生发现了变质山道年4个立体异构体的循环转变,堪称立体化学的经典之作;1948年发表了黄鸣龙还原反应;1952年归国后引领和发展了我国的甾体化学研究,带领了我国甾体药物的生产发展,是我国甾体药物工业的奠基人。黄先生治学严谨,既重视应用研究,又强调基础研究;关注学习新知识、新概念,又更重视实验技术。黄先生教书育人,身体力行,是我国有机化学发展的先驱者和奠基人。
综述与评论
离子液体的定量结构-性质/活性研究
赵永升, 张香平, 赵继红*, 张宏忠, 康雪晶, 董峰
2012, 24 (07): 1236-1244 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
本文系统介绍了离子液体定量结构-性质/活性相关(QSPR/QSAR)的研究方法和步骤,综述了QSPR/QSAR在离子液体的熔点、有机物在离子液体中的无限稀释活度系数、离子液体的表面张力、离子液体的电导率、有机物在离子液体中的溶解度、离子液体的黏度以及离子液体的生物毒性和降解性等方面的最新研究进展,总结了该方法的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。
CO催化氧化用纳米材料及其最新研究成果
张俊, 陈婧, 黄新松, 李广社*
2012, 24 (07): 1245-1251 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
当前,环境问题和能源危机已经威胁到人类的健康和生存。用于环境治理和化学能源合成新概念的纳米催化材料越来越受到人们的关注。催化作为一个特殊的纳米现象,是纳米材料应用领域的一个重要方向,在环境净化、能量转化和新化学品的生产等方面具有广泛的应用前景。早期的一氧化碳(CO)催化氧化研究主要集中在催化剂的制备方法以及制备条件对催化反应的影响等方面。本文针对CO催化氧化这一基础课题,以影响CO催化氧化的关键因素(如金属颗粒的大小,金属与载体之间的相互作用以及载体本身的作用等)为主线,简要概述了近年来CO催化氧化的催化机理及相关催化剂的最新研究进展。同时,结合我们课题组的一些最新研究结果,进一步指出了纳米材料在CO催化氧化方面还存在的一些值得关注的问题,并对未来CO氧化催化剂的研究做出展望,提出一些可行的研究方向。
分子筛在加氢脱硫催化剂深度脱硫方面的应用
尹海亮, 周同娜, 柴永明, 柳云骐, 刘晨光*
2012, 24 (07): 1252-1261 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
本文综述了分子筛对加氢脱硫催化剂深度脱硫性能的影响,对分子筛基加氢脱硫催化剂上涉及含硫大分子4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)加氢脱硫反应的研究进展作了总结。主要介绍了微孔分子筛、介孔分子筛、微介孔复合分子筛和纳米分子筛在加氢脱硫催化剂针对4,6-DMDBT加氢脱硫反应方面的应用进展。简要介绍了分子筛基加氢脱硫催化剂上4,6-DMDBT加氢脱硫反应的反应途径、反应机理及抑制过度裂化反应的措施。最后展望了该研究领域的发展前景。
核壳型沸石复合材料和反应器
陈立峰, 史静, 张亚红, 唐颐*
2012, 24 (07): 1262-1269 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
核壳型沸石反应器由于其独特的双层结构、沸石壳的筛分及保护作用以及多重催化功能,成为当前催化与纳米材料研究的一个热点。催化反应中,核壳型沸石反应器往往可以进行多步催化以及筛分,将原本的多步反应变为一步反应,大大提高了催化反应的产率以及选择性。本文主要论述核壳型沸石反应器的结构及其在石油化工、煤化工以及精细有机反应中的应用,并对核壳型沸石反应器的发展前景进行展望。
磁性有序介孔炭的合成及新应用
田勇, 王加, 钟国英, 林汉森, 王秀芳*
2012, 24 (07): 1270-1276 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
有序介孔炭作为一类崭新的功能材料,因具有高比表面积、孔径分布集中、孔径结构可调、大孔容、高度热稳定性和机械稳定性等优异特性而备受瞩目,广泛应用于水体净化、催化及光、电、磁等领域。其极佳的生物相容性使其在药物负载领域有巨大的潜在应用价值。根据磁性有序介孔炭材料的最新研究动态和应用研究热点,本文综述了磁性有序介孔炭合成作用机理、药物负载效率和介孔结构(如比表面、孔容、孔径分布)制约因素。讨论分析了各种合成方法的优劣和孔结构参数制约载药量的研究瓶颈。并着重对磁性有序介孔炭在医药领域的新应用进行了阐述和评价。旨在为探讨磁性有序介孔炭在优化合成工艺技术参数、提高药物负载量和靶向释药应用趋势方面提供理论导向。
碲化镉纳米晶的制备及应用
赵冬梅, 孙立国, 王彦杰, 杜宇虹, 汪成*
2012, 24 (07): 1277-1293 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
基于自身的量子限域效应、尺寸效应、介电限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应,碲化镉(CdTe)纳米晶独特的性质在非线性光学、磁介质、催化、医药及功能材料等方面得到了广泛的应用,并且展现出极为广阔的应用前景,同时对生命科学和信息技术的持续发展以及物质领域的基础研究也产生了深刻的影响。本文以 CdTe 纳米晶为对象,详细介绍了其5种典型的制备方法和应用的最新进展。在制备方面,5种典型的制备方法各有利弊,如何在温和的条件下制备出形貌和尺寸可控的 CdTe 纳米晶仍是一个值得追求的目标。通过自组装技术可以制备形貌独特,性能优异的 CdTe 纳米材料,进而实现 CdTe 半导体纳米器件的研制,具有重要的科学意义,是今后研究的热门方向。在应用方面,CdTe纳米晶不但实现了其在光电器件、生物学等领域的应用,而且将会在这些领域继续深化和延伸,开发出新的应用领域。本文同时对 CdTe 纳米晶的发展趋势也进行了展望。
多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用
陶凯, 王继乾*, 夏道宏, 徐海, 吕建仁, 山红红
2012, 24 (07): 1294-1308 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
由于具有与大块固体相迥异的性能,贵金属纳米粒子的制备与应用已经成为当前纳米、材料技术领域研究的热点。由于组成成分较多、包含各种活性基团、序列可调,并且很多多肽可生物降解、生物兼容、具有生物活性和特异性识别性能,多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用也越来越受到人们的重视。本文从多肽作为还原剂还原贵金属盐; 多肽作为保护剂/调控剂制备不同尺寸/形貌的贵金属纳米粒子; 多肽作为引导剂规则排列贵金属纳米粒子; 多肽作为贵金属纳米粒子组装的模板以及多肽在贵金属表面的吸附、多肽的自组装和如何获取所需要的多肽序列等几个方面综述了近年来多肽在贵金属纳米粒子制备中的应用。最后简述了利用多肽制备的贵金属纳米粒子在纳米、材料技术领域中的应用,并提出了当前该领域中存在的一些不足及研究展望。
POMSS配位化合物
李昂, 张春玲*, 孙国恩, 牟建新*
2012, 24 (07): 1309-1323 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
近20年来,聚倍半硅氧烷金属配合物(POMSS)的合成、物理和化学性质以及应用,取得了飞跃式的发展,是当前的研究热点之一。其所包含的配位元素的种类几乎遍布整个元素周期表,并被广泛地应用于催化剂领域和其他功能材料领域。本文根据配位元素的特点对POMSS配合物进行了分类,并对其合成方法、发展及应用情况做了简单总结,最后对POMSS未来的研究前景进行了展望。
基于钯催化C-H键活化的多米诺反应
沈金海, 程国林, 崔秀灵*
2012, 24 (07): 1324-1336 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
近年来,多米诺反应作为一种合成复杂分子的高效手段已得到有机合成化学家的广泛关注。该反应过程中,不需改变反应条件和添加试剂,中间体也无需分离和提纯,实现了原子经济和环境友好。通过C-H键活化直接构建碳-碳键和碳-杂原子键,大大拓展了传统偶联反应的底物范围,同样具有高原子经济性,已经广泛地作为多米诺反应中的一个高效步骤。此外,钯催化剂运用广泛,能够与多种官能团兼容,是多米诺反应的理想金属催化剂。本文综述了基于钯催化C-H键活化的多米诺反应的最新研究进展,以反应中钯的价态变化进行分类,介绍有关反应的特点、优势及其在天然产物合成中的应用。
双分子层膜人工离子通道的合成
包春燕*, 贾慧娟, 刘涛, 汪奕, 彭伟, 朱麟勇
2012, 24 (07): 1337-1345 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
离子通道(ion channels)是由细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白质构成的微孔道,它的主要功能就是传输离子跨膜,相当于细胞的通气孔。其结构与功能的异常往往引起上千种疾病,统称为离子通道病,这种疾病目前不能靠常规的仪器来检查,在确诊上有一定的难度。因此通过化学手段合成人工离子通道来模拟生物体内细胞膜上的离子通道的结构与功能,对于深入研究这些疾病并发现特异性治疗药物均具有十分重要的理论和实际意义。本论文就近三十年来人们设计合成的不同种类人工离子通道进行了综述,介绍了其研究进展并总结了各种人工离子通道的分子结构设计以及在膜上传输离子行为,展望了其在模拟天然离子通道功能的同时在生物医药以及生命科学等领域的应用前景。
自修复高分子材料
李思超, 韩朋, 许华平*
2012, 24 (07): 1346-1352 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
高分子材料制造和使用过程中,经常由于内部的微裂纹和局部损伤,而导致性能下降,影响使用寿命。自修复高分子材料模仿生物体损伤愈合的原理,自行发现裂纹并通过一定机理自行愈合,是一种有着广泛应用需求的高分子智能材料,包括含修复剂型和不含修复剂型两类。它的特点在于自动化、精准化。本文旨在结合近年来最新的研究成果,介绍并归纳多种典型的自修复体系,总结各种优化手段,并针对已发展的自修复材料存在的局限性,对其研究前景进行合理的展望。
基于聚环氧乙烷链和亚苯基的刚棒-线团分子自组装
钟克利, 陈铁, 金龙一*
2012, 24 (07): 1353-1358 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
含有亲水性聚环氧乙烷(PEO)链和多个亚苯基作为刚棒的刚棒-线团(rod-coil)分子,由于具有很强的π-π堆积作用和微相分离作用,可以在本体和溶液中产生有序排列形成各种组装体。材料的性能主要依靠分子聚集体来体现,因此研究分子聚集体的性质和用途成为当前超分子领域研究的重要内容。刚棒嵌段的形状影响着分子排列的方式、自组织性能和微结构,本文总结了Y型、T 型、O型、 K型、n型、螺旋桨型和哑铃型等不同形状分子的自组装行为,并展望了此类刚棒-线团分子未来研究的方向。
聚合物发光电化学池
张驰, 刘治田*, 沈陟, 刘菁
2012, 24 (07): 1359-1367 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
聚合物发光电化学池(polymer light-emitting electrochemical cell,PLEC)作为一种新型的聚合物发光二极管(polymer light-emitting diodes,PLED),它的本质特征是在PLED活性层掺杂电解质以提高活性层载流子传输能力,由于其具有对电极金属功函数不敏感和量子效率高等诸多优点而受到广泛关注。本文从活性层配方的改良、电极金属及基板的表面处理、相容性的改善、固定p-n结的实现和引入热处理手段等方面综述了近几年PLEC的研究进展,分析了当前PLEC在电致发光领域面临的问题,并对PLEC的前景进行了展望。
双环戊二烯反应注塑
曹堃, 付强, 周立武, 姚臻*
2012, 24 (07): 1368-1377 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
作为一种新型工程材料,近年来聚双环戊二烯(polydicyclopentadiene, PDCPD)的研究备受关注。PDCPD多采用反应注塑成型工艺,需要在反应前有足够的储存稳定期以保证物料的混合和注模。本文介绍了不同催化体系的优缺点,着重阐述了极具应用前景的新兴Grubbs潜伏型催化剂最新进展,包括热触发型、化学触发型和光触发型等,并对其结构、性能及反应机理进行了详细分析。同时,围绕配体结构对催化特性的影响,对如何提高催化剂的潜伏性且保持其催化活性进行了对比和剖析。其中,螯合结构和O、S、N等杂原子基团的引入,提高了催化剂的潜伏性,但催化活性会有一定程度的下降。此外,还评述了聚双环戊二烯改性方面的相关研究,并对聚双环戊二烯产业发展的趋势进行了展望。
面向食品安全分析的核酸适配体传感技术
梁淼, 刘锐, 苏荣欣*, 齐崴, 王利兵*, 何志敏
2012, 24 (07): 1378-1387 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
食品中危害因子的检测一直是国内外食品安全领域致力解决的重要问题。核酸适配体是一类通过体外筛选技术得到的单链DNA或RNA,具有特异性强、稳定性好和靶分子广等特点,因而被广泛用于食品安全检测领域。近年来,随着纳米传感技术的快速发展,互补结合适配体和纳米材料的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文总结了近年来筛选的食品危害因子适配体,综述了面向食品安全检测的基于适配体传感和纳米材料修饰的分析检测技术的进展,主要包括比色法、荧光法、电化学法以及表面等离子体共振技术,并探讨了适配体传感检测所存在的问题和未来的发展趋势。
天然水体中可溶性有机质的自由基光化学行为
邰超*, 李雁宾, 阴永光, 蔡勇, 江桂斌
2012, 24 (07): 1388-1397 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
可溶性有机质在天然水体中广泛分布,是全球碳循环的重要组成部分。大部分的可溶性有机质含有苯环、羧基、羟基和羰基等发色团,能够吸收特定波长的太阳光,产生水合电子、单线态氧、羟基自由基等活性自由基,从而影响天然水体污染物的光化学转化以及降解过程。本文综述了20世纪90年代以来可溶性有机质的自由基光化学行为以及其在水体污染物转化中的作用方面的研究进展,并探讨了今后研究中应该关注的问题。
蛋氨酸亚砜还原酶及其在白内障发生发展中的作用
李轶, 李琳, 黄开勋*
2012, 24 (07): 1398-1404 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
蛋氨酸(Met)是生物体内很容易被氧化的氨基酸之一,氧化应激条件下,生成S型和R型蛋氨酸亚砜(MetO), 晶状体蛋白中MetO的增加与晶状体老化和白内障形成相关。生物体内存在着两种不同的蛋氨酸亚砜还原酶(Msr),即MsrA和B,分别能特异性地作用于自由或结合在蛋白质中的S-MetO和R-MetO,将MetO修复为Met,从而避免了蛋白质结构和功能的改变。在哺乳动物中,MsrA以单基因形式存在,而MsrB有3种异构体,分别为MsrB1,MsrB2和MsrB3,其中MsrB1是一个硒蛋白,又被称为硒蛋白R(SelR)。本文介绍了Msrs的基因表达、分布和亚细胞定位,比较了MsrA和MsrBs蛋白结构和催化机制的异同,讨论了晶状体蛋白Met残基的氧化与白内障形成和发展的关系。现有的这些研究结果表明Msrs作为一类特异性的抗氧化还原酶,通过对MetO的修复,在抑制晶状体的损伤方面发挥重要作用。此外,MsrB1作为一个硒蛋白受机体硒水平的调节,因此,通过补硒保持晶状体适当的硒浓度以维持MsrB1的活性,对白内障的形成和发展可能具有一定的预防作用。
离子液体支撑液膜分离CO2
段永超, 伍艳辉*, 于世昆, 李佟茗
2012, 24 (07): 1405-1412 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
支撑液膜是一种在湿法冶金、生物技术以及气体分离等多个领域都有应用的重要膜分离技术。本文回顾了支撑液膜技术分离CO2的研究进展,按照液膜相的不同,分类介绍了常规载体支撑液膜和离子液体支撑液膜,指出了常规载体支撑液膜分离CO2的局限性,重点介绍了离子液体支撑液膜分离CO2的发展,分析了气体在离子液体支撑液膜中的传质机理以及常规离子液体结构、含量和支撑膜材料等对分离效果的影响;讨论了离子液体的功能化方法以及功能化离子液体支撑液膜分离CO2的渗透率、选择性和液膜稳定性;介绍了两种新的离子液体支撑液膜改进方法:聚离子液体膜与凝胶化离子液体支撑液膜。最后指出了今后用于CO2分离的离子液体支撑液膜的发展方向。
微藻高油脂化基因工程研究策略
冯国栋, 程丽华*, 徐新华, 张林, 陈欢林
2012, 24 (07): 1413-1426 |
出版日期: 2012-07-24
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摘要
石化能源危机与全球气候变化已成为人类的两大重要难题。生物柴油作为可替代普通柴油的环境友好且可再生的能源受到普遍关注。相比植物油和动物脂肪生产,藻类油脂产率高且容易培养,被认为是未来生物柴油发展的重要原料之一。通过转基因技术强化油脂代谢途径,提高富油微藻含油量,已经成为新的研究热点。已有植物研究表明,增强甘油酯酰基转移酶表达,可以提高Kennedy途径代谢中间体通量,从而增加甘油三酯(TAG)的积累。本文综述了微藻油脂代谢途径的国内外研究现状和提高油脂积累的代谢调控策略;详细阐述了基于植物油脂合成强化的成功经验,通过增强微藻Kennedy途径对提高TAG生物合成的重要作用;讨论了当前转基因微藻的遗传转化方法及其需要解决的关键性科学技术问题;分析了基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性,并对该研究的发展进行了展望。