太白是“狠活”?——从厨房里的“乳化魔法”看白汤里的胶体化学
袁源青山, 李蕊, 赵卫光
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503017
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”?2024年底全网热议的“白汤事件”背后,蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明:碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”;豆浆机则能化身“物理魔法师”,将油脂粉碎成纳米级小颗粒,快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂,仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾),在“时间魔法”的加持下,即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”,但对高脂肪摄入的现代人来说,白汤虽美,切勿贪嘴哟。
关键词: 家中实验室, 白汤, 乳化作用, 表面活性剂, 胶体化学
绿色合成具开放金属位点的金属机框架用于效捕获氨气
李平, 谭庚, 黄鑫, 孙福兴, 贾江涛, 朱广山, 刘佳, 李激扬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250020
氨气是一种有毒气体,排放到空气中会对人类和环境造成不可估量的危害,制备廉价、绿色的氨气吸附材料对于氨气处理具有重要意义。本研究采用低成本的8-羟基喹啉-5-磺酸(H2QS)作为配体,通过简单的低温水热法合成了La3+基金属有机框架{[La4(QS)6(H2O)6]·18H2O}n (MOF-LaQS)。实验结果显示,MOF-LaQS在273 K、101 kPa条件下对氨气的最大吸附量可达228 cm3·g-1(10.2 mmol·g-1),且在极低压力(0.101 kPa)下仍能吸附48 cm3·g-1(2.14 mmol·g-1)的氨气。通过原位红外光谱和密度泛函理论计算证实了MOF-LaQS中开放的La3+金属位点是吸附氨气的关键位点,揭示了其高效吸附氨气的机理。
关键词: 氨气捕获, 金属有机框架, 开放式金属位点, 水热合成
共价机框架——新兴的机多孔材料
杨奔, 沈淑坤, 金普军, 罗雨佳, 胡鉴勇
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502128
共价有机框架(COFs)是一类由有机分子通过共价键连接形成的有机多孔结晶聚合物。COFs具有开放的孔道、可定制的功能和出色的稳定性等特点,在气体吸附、催化、能源存储和生物等领域极具前景。本文将简要介绍COFs的定义和分类、合成方法、发展历史及在新兴领域的应用。最后,本文对COFs材料未来发展所面临的机遇和挑战进行了展望。
关键词: 共价有机框架, 多孔材料, 结晶有机材料, 化学合成, 应用
机胺、机膦、亚砜的构型翻转理解元素机化合物结构的影响因素
盛天祺, 杨雪楠, 李朝阳, 张韶光
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505012
氮(胺)、磷(膦)、硫(亚砜)中心手性化合物虽同为sp3杂化构型,但其构型翻转能垒和速率差异显著,导致手性异构体分离难度不同。本文以三者为例,系统探讨影响翻转能垒的核心因素,指出根本差异在于中心原子本身。这凸显“元素性质决定结构反应特性”的元素有机化学基本规律,旨在引导学生建立基于电子结构的理解路径。
关键词: 手性胺, 手性膦, 手性亚砜, 构型翻转, 元素有机化学
机磷化合物喊冤录
王黔浪, 孙吉峻, 陈前, 赵全芹, 奚宝娟
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405205
作为有机化合物的重要分支,有机磷化合物在农业生产、医药化工和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。然而,社会上大多数人对有机磷化合物的了解局限于有机磷农药,并因其毒性而“谈磷色变”。本文运用拟人化手法,生动形象地介绍有机磷化合物中有机磷农药的中毒机制、解毒措施和安全使用的方法,同时也介绍了有机磷化合物的其他的广泛用途,旨在让读者在趣味阅读中对有机磷化合物和有机磷农药有更加充分的认识。
关键词: 有机磷化合物, 有机磷中毒, 乙酰胆碱酯酶, 科普
机电化学与化学教学
晏宏, 王文峰, 叶克印, 袁耀锋
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407027
有机电化学被国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)列入2023年度化学领域十大新兴技术之一。作为基础化学的重要分支,电化学在本科阶段主要是在无机化学中的“氧化还原反应”和物理化学中的“电解质溶液”等章节介绍了电化学基础知识,但对有机电化学的知识却鲜有提及。本文主要介绍近年来有机电化学的研究热点,并探讨在本科教学中引入有机电化学相关知识的几点思考。
关键词: 有机电化学, 电化学合成, 氧化还原反应, 本科教学
二维共价机框架作为光催化剂在机合成中的研究进展
袁乐汪, 彭垚垚, 管宗杰, 方煜
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100086
二维共价有机框架(2D COFs)具有拓扑可调性、大比表面积、易于功能化以及出色的稳定性等特性,这些特性使得它们在多相光催化领域中的应用日益广泛。本文首先概述了2D COFs的合成方法,包括溶剂热、离子热、机械化学、微波辅助、声化学和界面合成方法。它简要介绍了影响光催化性能的各种因素,包括结晶度和稳定性、能带结构、电荷转移能力、孔径和比表面积以及光源。随后,讨论转向总结和分析2D COFs作为光催化剂在有机小分子转化反应(如光催化氧化、还原和偶联反应)中的进展。最后,对2D COFs在光催化有机转化领域面临的机遇和挑战进行了总结和展望。
关键词: 二维, 共价有机框架, 光催化, 氧化反应, 还原反应, 偶联反应
A propane-selective metal-organic framework for inverse selective adsorption propane/propylene separation
Shanqing YANG, Lulu WANG, Qiang ZHANG, Jiajia LI, Yilong LI, Tongliang HU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250154
We report a robust pillar-layered metal-organic framework, Zn-tfbdc-dabco (tfbdc: tetrafluoroterephthalate, dabco: 1, 4-diazabicyclo[2.2.2]octane), featuring the fluorinated pore environment, for the preferential binding of propane over propylene and thus highly inverse selective separation of propane/propylene mixture. The inverse propane-selective performance of Zn-tfbdc-dabco for the propane/propylene separation was validated by single-component gas adsorption isotherms, isosteric enthalpy of adsorption calculations, ideal adsorbed solution theory calculations, along with the breakthrough experiment. The customized fluorinated networks served as a propane-trap to form more interactions with the exposed hydrogen atoms of propane, as unveiled by the simulation studies at the molecular level. With the advantage of inverse propane-selective adsorption behavior, high adsorption capacity, good cycling stability, and low isosteric enthalpy of adsorption, Zn-tfbdc-dabco can be a promising candidate adsorbent for the challenging propane/propylene separation to realize one-step purification of the target propylene substance.
关键词: metal-organic framework, propane/propylene separation, inverse selective adsorption separation
基础与前沿机结合在机合成教学中的应用——以不对称Meinwald重排反应为例
马登科
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502112
有机合成课程是高校化学相关专业的一门重要的专业基础课,具有很强的实用性。然而有机合成课程知识点、反应繁多,学生理解、记忆和应用通常面临困难。为了解决这一问题,本文设计了一种基础与前沿相结合的教学模式,具体以不对称Meinwald重排反应为例,通过该重排反应的介绍、发展、机理与不对称转化,以及在天然产物合成中的应用讲述,有机地将课本上讲述的一些基础知识和概念,以及氧化还原反应、重排反应等部分的内容串联起来,帮助学生理清知识脉络,对于所学内容有了更为具体和深刻的认识,强化了理解和记忆。同时融入课程思政,培养学生的科研兴趣和探索精神,包括实验室安全和环境保护意识等,为培养具有坚定政治信念、高尚思想品德和扎实专业能力的高素质人才贡献力量。
关键词: 基础知识, 前沿进展, 有机合成, 教学方法, 课程思政
高校机化学教学中目标机分子合成路线设计的教学策略探析
曾敬, 张悦, 陈元瑞, 杨晓博, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506077
在高校有机化学教学中,尤其是中等水平院校,学生普遍面临有机分子合成路线设计能力薄弱的问题。基于经典逆合成分析法和教学实践,笔者提出四项指导策略:识别目标分子结构特征,分析与原料的结构差异,掌握关键反应产物特征,培养发散性思维。该策略有助于提升学生的合成设计能力与知识整合水平,激发学习兴趣,促进教学效果优化。
关键词: 有机化学, 教学策略, 合成路线, 分子结构特征, 结构差异

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