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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《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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2021, 84(6): 515-523
摘要:
结构物表面严重覆冰有时会威胁人们的生命财产安全，影响经济社会的平稳运行。超疏水涂层具有超大接触角、低滚动角的特性，在防覆冰领域有很好的应用前景。本文重点总结了超疏水涂层防覆冰机理的相关研究结果，并简单综述了聚合物-微粒复合材料类、特殊表面结构类两种典型超疏水型防覆冰涂层的研究进展，指出了目前在超疏水型防覆冰涂层研究中存在的不足，并对其发展趋势进行了展望。
结构物表面严重覆冰有时会威胁人们的生命财产安全，影响经济社会的平稳运行。超疏水涂层具有超大接触角、低滚动角的特性，在防覆冰领域有很好的应用前景。本文重点总结了超疏水涂层防覆冰机理的相关研究结果，并简单综述了聚合物-微粒复合材料类、特殊表面结构类两种典型超疏水型防覆冰涂层的研究进展，指出了目前在超疏水型防覆冰涂层研究中存在的不足，并对其发展趋势进行了展望。
2021, 84(6): 524-529
摘要:
近年来，石油泄漏和有机污染物排放对海洋环境和人类健康造成了严重的危害，开发高效、耐用的油水分离材料处理含油废水势在必行。纤维素基织物由于其多孔性、可再生性及优异的柔韧性在油水分离材料的制备中受到广泛的关注。本文详细介绍和讨论了各种不同方法制备超疏水纤维素基织物的研究现状，并阐述了超疏水纤维素基织物在油水分离中的应用，最后总结和展望了超疏水纤维素基织物在油水分离应用中待解决的问题和未来的研究方向。
近年来，石油泄漏和有机污染物排放对海洋环境和人类健康造成了严重的危害，开发高效、耐用的油水分离材料处理含油废水势在必行。纤维素基织物由于其多孔性、可再生性及优异的柔韧性在油水分离材料的制备中受到广泛的关注。本文详细介绍和讨论了各种不同方法制备超疏水纤维素基织物的研究现状，并阐述了超疏水纤维素基织物在油水分离中的应用，最后总结和展望了超疏水纤维素基织物在油水分离应用中待解决的问题和未来的研究方向。
2021, 84(6): 530-534
摘要:
铂族金属作为一类不可再生资源，在工业和军工方面有着重要应用，但其在分配和供求上存在严重不均衡，凸显了其资源化回收再利用的重要性。离子液体作为一种性质优良的绿色溶剂，成为科学研究的热点。本文对近年来利用离子液体萃取铂族金属铂、钯和铑等的研究进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望。
铂族金属作为一类不可再生资源，在工业和军工方面有着重要应用，但其在分配和供求上存在严重不均衡，凸显了其资源化回收再利用的重要性。离子液体作为一种性质优良的绿色溶剂，成为科学研究的热点。本文对近年来利用离子液体萃取铂族金属铂、钯和铑等的研究进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望。
2021, 84(6): 535-542
摘要:
微塑料作为一种新型污染物，因其粒径小、难以降解、本身含有多种污染物、且易吸附疏水性有机污染物和重金属等产生复合污染，已成为国内外学者研究的热点问题。微塑料广泛存在于土壤环境中，进入土壤中的微塑料会影响土壤理化性质，同时影响土壤动物生长、植物生长和微生物活动等，并且，微塑料会在土壤中发生迁移或沿食物链传递从而对人类健康构成潜在风险。高效、统一、准确的微塑料分析方法是研究微塑料在土壤中分布、迁移、归趋和生态风险的基础。本文对近年来土壤中微塑料的采集、分离提取、鉴定量化和分析方法的质量保证等方面的研究进展进行了评述，比较了各个方法的优缺点及应用范围。最后，结合国内外微塑料污染最新研究进展，针对目前土壤微塑料分析方法存在的问题，对今后土壤微塑料分析技术的发展趋势进行了展望。
微塑料作为一种新型污染物，因其粒径小、难以降解、本身含有多种污染物、且易吸附疏水性有机污染物和重金属等产生复合污染，已成为国内外学者研究的热点问题。微塑料广泛存在于土壤环境中，进入土壤中的微塑料会影响土壤理化性质，同时影响土壤动物生长、植物生长和微生物活动等，并且，微塑料会在土壤中发生迁移或沿食物链传递从而对人类健康构成潜在风险。高效、统一、准确的微塑料分析方法是研究微塑料在土壤中分布、迁移、归趋和生态风险的基础。本文对近年来土壤中微塑料的采集、分离提取、鉴定量化和分析方法的质量保证等方面的研究进展进行了评述，比较了各个方法的优缺点及应用范围。最后，结合国内外微塑料污染最新研究进展，针对目前土壤微塑料分析方法存在的问题，对今后土壤微塑料分析技术的发展趋势进行了展望。
2021, 84(6): 543-552
摘要:
羰基硫（COS）广泛存在于黄磷尾气、电石炉尾气等矿热冶炼废气中，但因其结构较稳定，极性和酸性较弱难以直接脱除。本文综述了吸附法脱除COS常用的吸附剂以及吸附剂改性方法，对负载改性所涉及的活性组分进行详细介绍，并分析影响吸附效果的主要因素及吸附机理，对比不同吸附剂的再生方式及再生效果。最后，分析吸附法脱除COS存在的不足之处，并提出未来适合脱除COS的吸附剂的发展方向。
羰基硫（COS）广泛存在于黄磷尾气、电石炉尾气等矿热冶炼废气中，但因其结构较稳定，极性和酸性较弱难以直接脱除。本文综述了吸附法脱除COS常用的吸附剂以及吸附剂改性方法，对负载改性所涉及的活性组分进行详细介绍，并分析影响吸附效果的主要因素及吸附机理，对比不同吸附剂的再生方式及再生效果。最后，分析吸附法脱除COS存在的不足之处，并提出未来适合脱除COS的吸附剂的发展方向。
2021, 84(6): 553-562
摘要:
活性污泥（WAS）产量的不断增加已经成为污水厂普遍存在的难题。高铁酸盐具有氧化、消毒、絮凝、吸附等作用，在污泥处理中具有良好的应用前景。同时，高铁酸盐在常温下具有不稳定性，极易分解，需要在线生产的技术。本文从高铁酸盐的性质出发，综述了高铁酸盐的电化学合成方法及其影响因素，并对其在线生产高铁酸盐的应用进展进行介绍；总结了高铁酸盐对于活性污泥处理中的污泥脱水、最小化和厌氧发酵等三个方面的处理机理和影响。最后，提出了对于未来发展方向的认识，以期提高处理效率、节约成本。
活性污泥（WAS）产量的不断增加已经成为污水厂普遍存在的难题。高铁酸盐具有氧化、消毒、絮凝、吸附等作用，在污泥处理中具有良好的应用前景。同时，高铁酸盐在常温下具有不稳定性，极易分解，需要在线生产的技术。本文从高铁酸盐的性质出发，综述了高铁酸盐的电化学合成方法及其影响因素，并对其在线生产高铁酸盐的应用进展进行介绍；总结了高铁酸盐对于活性污泥处理中的污泥脱水、最小化和厌氧发酵等三个方面的处理机理和影响。最后，提出了对于未来发展方向的认识，以期提高处理效率、节约成本。
2021, 84(6): 563-570
摘要:
生物传感检测血清中的细菌内毒素具有重要的应用价值，但其开发过程受到血清所含物质复杂性的限制。本文开发了一种基于磁珠-纳米金-适配体（MB-AuNPs-APT）的生物探针比色传感器。通过生物探针捕获内毒素来影响其过氧化物酶活性，进而影响H2O2催化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）产生氧化TMB的量，最终达到比色分析内毒素的目的。分析了该方法对血清中内毒素检测的可行性，结果表明，基于MB-AuNPs-APT生物探针比色传感法的检测限为0.402ng/mL，线性范围为0.1~100 ng/mL。在50%血清样品中此生物传感器检测内毒素的回收率为99.59%~112.00%，展示了该生物探针在血清中检测内毒素的可靠性。
生物传感检测血清中的细菌内毒素具有重要的应用价值，但其开发过程受到血清所含物质复杂性的限制。本文开发了一种基于磁珠-纳米金-适配体（MB-AuNPs-APT）的生物探针比色传感器。通过生物探针捕获内毒素来影响其过氧化物酶活性，进而影响H2O2催化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）产生氧化TMB的量，最终达到比色分析内毒素的目的。分析了该方法对血清中内毒素检测的可行性，结果表明，基于MB-AuNPs-APT生物探针比色传感法的检测限为0.402ng/mL，线性范围为0.1~100 ng/mL。在50%血清样品中此生物传感器检测内毒素的回收率为99.59%~112.00%，展示了该生物探针在血清中检测内毒素的可靠性。
2021, 84(6): 571-577
摘要:
构建了金属有机骨架MIL-101的后合成印迹修饰法以改善其对松脂素二糖苷（PDG）的吸附选择性。MIL-101经过氨基化修饰及表面接枝制备了金属有机骨架-分子印迹复合材料MIPs@ED-MIL-101，用X射线衍射法、红外光谱法及扫描电镜分析对MIL-101的晶体结构、表面化学功能基团及结构形貌进行表征。测试了MIPs@ED-MIL-101对模板分子的吸附动力学、选择性及固相萃取性能。结果表明，经印迹修饰后的MIL-101对PDG的吸附性能大幅提高，且对模拟混合物中的PDG也具有较高的竞争吸附选择性。当以MIPs@ED-MIL-101为吸附剂从杜仲提取物中提取和分离PDG时，产品纯度85.3%，且复合材料多次重复使用后对目标化合物的吸附量变化不大。
构建了金属有机骨架MIL-101的后合成印迹修饰法以改善其对松脂素二糖苷（PDG）的吸附选择性。MIL-101经过氨基化修饰及表面接枝制备了金属有机骨架-分子印迹复合材料MIPs@ED-MIL-101，用X射线衍射法、红外光谱法及扫描电镜分析对MIL-101的晶体结构、表面化学功能基团及结构形貌进行表征。测试了MIPs@ED-MIL-101对模板分子的吸附动力学、选择性及固相萃取性能。结果表明，经印迹修饰后的MIL-101对PDG的吸附性能大幅提高，且对模拟混合物中的PDG也具有较高的竞争吸附选择性。当以MIPs@ED-MIL-101为吸附剂从杜仲提取物中提取和分离PDG时，产品纯度85.3%，且复合材料多次重复使用后对目标化合物的吸附量变化不大。
2021, 84(6): 578-584, 590
摘要:
本文以互为立体异构体的香叶醇（GER）、橙花醇（NER）为先导化合物，采用酰氯酯化法合成油酸香叶醇酯（GER-dC18）、油酸橙花醇酯（NER-dC18），并考察GER、NER、GER-dC18、NER-dC18作为促透剂对多奈哌齐（DNP）的促透活性差异。通过体外释放试验、红外光谱法和分子模拟技术初步探究其促透机制，结果发现，所选用促透剂不仅能够促进DNP从压敏胶中释放，而且能够作用于角质层脂质及角蛋白并促进水合作用来降低角质层的屏障功能，从而增加DNP的经皮透过。其中，（E）构型的GER-dC18对DNP具有最优的促透效果，有望为经皮制剂的开发提供关键的辅料。
本文以互为立体异构体的香叶醇（GER）、橙花醇（NER）为先导化合物，采用酰氯酯化法合成油酸香叶醇酯（GER-dC18）、油酸橙花醇酯（NER-dC18），并考察GER、NER、GER-dC18、NER-dC18作为促透剂对多奈哌齐（DNP）的促透活性差异。通过体外释放试验、红外光谱法和分子模拟技术初步探究其促透机制，结果发现，所选用促透剂不仅能够促进DNP从压敏胶中释放，而且能够作用于角质层脂质及角蛋白并促进水合作用来降低角质层的屏障功能，从而增加DNP的经皮透过。其中，（E）构型的GER-dC18对DNP具有最优的促透效果，有望为经皮制剂的开发提供关键的辅料。
2021, 84(6): 585-590
摘要:
设计合成了水溶性比色传感器磺酸功能化的偶氮水杨醛吖嗪（S），其结构经由1H NMR，ESI-MS确证。S在纯水与自来水中对氰离子（CN-）具有专一选择性的比色检测能力，最低检出限分别为0.16和0.63 μmol/L。可逆的质子转移检测机制赋予S循环再利用的优势，借助于检测试纸，实现了CN-可逆的比色检测。该工作为纯水相中CN-的检测提供了实验依据。
设计合成了水溶性比色传感器磺酸功能化的偶氮水杨醛吖嗪（S），其结构经由1H NMR，ESI-MS确证。S在纯水与自来水中对氰离子（CN-）具有专一选择性的比色检测能力，最低检出限分别为0.16和0.63 μmol/L。可逆的质子转移检测机制赋予S循环再利用的优势，借助于检测试纸，实现了CN-可逆的比色检测。该工作为纯水相中CN-的检测提供了实验依据。
2021, 84(6): 591-595
摘要:
采集传统名茶地标产品样品各3种为实验样品，通过ICP-OES和ICP-MS对样品进行K、Ca、Mg、Mn、B、Cu、Fe、Ni、Zn、Cr、Co、Cd、As、Pb等14种元素的含量测定。利用单因素方差分析、主成分分析、污染评价等方法，对茶叶无机元素含量进行分析和污染评价，并对污染来源进行了研究。结果表明，不同产地茶叶样品中的K、Ca、Mg、Mn、Fe等元素含量差异较大；食品及茶叶安全限量元素Cd、Cr、Pb、As等实测值均未超过国家标准限值；部分元素之间具有正相关性，如Cu与Cd，Cu与Ni，As与Ni两两之间关联性较强；从主成分分析看出Cu、Cd、As和Ni为PC1代表因子，K和Fe分别为PC2和PC3的代表因子，PC1主要代表了金属冶炼、工业排放和垃圾焚烧等方面的贡献，PC2和PC3分别代表了肥料施放和茶叶加工等方面的贡献。
采集传统名茶地标产品样品各3种为实验样品，通过ICP-OES和ICP-MS对样品进行K、Ca、Mg、Mn、B、Cu、Fe、Ni、Zn、Cr、Co、Cd、As、Pb等14种元素的含量测定。利用单因素方差分析、主成分分析、污染评价等方法，对茶叶无机元素含量进行分析和污染评价，并对污染来源进行了研究。结果表明，不同产地茶叶样品中的K、Ca、Mg、Mn、Fe等元素含量差异较大；食品及茶叶安全限量元素Cd、Cr、Pb、As等实测值均未超过国家标准限值；部分元素之间具有正相关性，如Cu与Cd，Cu与Ni，As与Ni两两之间关联性较强；从主成分分析看出Cu、Cd、As和Ni为PC1代表因子，K和Fe分别为PC2和PC3的代表因子，PC1主要代表了金属冶炼、工业排放和垃圾焚烧等方面的贡献，PC2和PC3分别代表了肥料施放和茶叶加工等方面的贡献。
2021, 84(6): 596-603
摘要:
本文报道以缺电子烯烃、胺类和二硫化碳为原料，以PEG-400为溶剂，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辅助的Michael加成反应高效地合成二硫代氨基甲酸酯类化合物，收率为76.5%~91.6%。对催化剂、溶剂、微波功率、反应时间等影响因素进行了考察，确定了优化的反应条件。该方法具有反应时间短、收率高和环境友好等特点。另外，本文还报道了苯甲醛、酮类、胺类与二硫化碳四组分在PEG-400溶液中，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辐射“一锅法”合成二硫代氨基甲酸酯类化合物的反应，收率为73.4%~82.8%。
本文报道以缺电子烯烃、胺类和二硫化碳为原料，以PEG-400为溶剂，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辅助的Michael加成反应高效地合成二硫代氨基甲酸酯类化合物，收率为76.5%~91.6%。对催化剂、溶剂、微波功率、反应时间等影响因素进行了考察，确定了优化的反应条件。该方法具有反应时间短、收率高和环境友好等特点。另外，本文还报道了苯甲醛、酮类、胺类与二硫化碳四组分在PEG-400溶液中，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辐射“一锅法”合成二硫代氨基甲酸酯类化合物的反应，收率为73.4%~82.8%。
2021, 84(6): 604-609
摘要:
以2-氨基苯甲酸为原料，通过环化、缩合、肼解、环化、硫醚化和氧化等步骤，合成了10个含喹唑啉酮取代1，3，4-噁二唑（噻二唑）化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行确证其结构。初步抑菌活性测试表明，化合物浓度在50μg/mL时对葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）、拟茎点霉菌（Phomopsis sp.）和灰霉菌（B. cinerea）具有中等抑制活性。另外，目标化合物对猕猴桃溃疡病（Pseudomonas syringae pv. actinidia）均具有一定的抑制活性，其中，化合物6a和6b对猕猴桃溃疡病的EC50值为11.7和20.5 μg/mL，优于对照药剂叶枯唑（24.5μg/mL）。这类化合物具有较好抗菌的生物活性，在此基础上进行结构优化有望发现较高活性化合物。
以2-氨基苯甲酸为原料，通过环化、缩合、肼解、环化、硫醚化和氧化等步骤，合成了10个含喹唑啉酮取代1，3，4-噁二唑（噻二唑）化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行确证其结构。初步抑菌活性测试表明，化合物浓度在50μg/mL时对葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）、拟茎点霉菌（Phomopsis sp.）和灰霉菌（B. cinerea）具有中等抑制活性。另外，目标化合物对猕猴桃溃疡病（Pseudomonas syringae pv. actinidia）均具有一定的抑制活性，其中，化合物6a和6b对猕猴桃溃疡病的EC50值为11.7和20.5 μg/mL，优于对照药剂叶枯唑（24.5μg/mL）。这类化合物具有较好抗菌的生物活性，在此基础上进行结构优化有望发现较高活性化合物。
2021, 84(6): 610-619
摘要:
乙内酰脲及其衍生物对多种金属离子具有良好的络合效果，是一种有望取代氰化物的绿色电镀络合剂。本文以密度泛函理论（DFT）方法对乙内酰脲及其衍生物的反应活性进行了研究。通过分子极性指数和极性表面积所占总面积百分比研究多种乙内酰脲衍生物在水中的溶解性，理论计算结果与文献报道的实验结果基本一致。通过原子电荷、表面静电势、原子对最高占据分子轨道的贡献、平均局部离子化能和简缩局部软度考察去质子化后的各原子的配位能力，其中含S原子的2-硫代乙内酰脲（TH）比其他衍生物具有更强的配位能力，其可能是有研究前景的无氰络合剂。通过解离常数预测各衍生物达到去质子化状态的难易程度。AIM拓扑分析表明所研究的分子结构稳定性较好，而在373K下的分子动力学模拟表明，1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲（DMDMH）热稳定性较差，其他分子热稳定性较好。
乙内酰脲及其衍生物对多种金属离子具有良好的络合效果，是一种有望取代氰化物的绿色电镀络合剂。本文以密度泛函理论（DFT）方法对乙内酰脲及其衍生物的反应活性进行了研究。通过分子极性指数和极性表面积所占总面积百分比研究多种乙内酰脲衍生物在水中的溶解性，理论计算结果与文献报道的实验结果基本一致。通过原子电荷、表面静电势、原子对最高占据分子轨道的贡献、平均局部离子化能和简缩局部软度考察去质子化后的各原子的配位能力，其中含S原子的2-硫代乙内酰脲（TH）比其他衍生物具有更强的配位能力，其可能是有研究前景的无氰络合剂。通过解离常数预测各衍生物达到去质子化状态的难易程度。AIM拓扑分析表明所研究的分子结构稳定性较好，而在373K下的分子动力学模拟表明，1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲（DMDMH）热稳定性较差，其他分子热稳定性较好。
2021, 84(6): 620-626
摘要:
表面增强拉曼光谱（SERS）具有灵敏度高、特异性强、操作简便、快速等优点，已成为近年来最有前景的分析工具之一。磁性纳米材料将贵金属的独特性能和磁性结合在一起，作为SERS基底检测痕量目标物被广泛研究。本文以1990~2020年间WOS核心数据库在SERS磁性纳米基底这一领域检索到的805条记录为研究对象，运用文献计量可视化工具CiteSpace软件，对磁性纳米基底领域的核心作者、机构、期刊和国家进行共现分析、共被引分析、聚类分析，对文章进行共被引分析、高被引分析，对关键词和科学领域进行聚类分析、突现分析等研究。本研究目的是发现SERS磁性纳米基底技术检测痕量目标物这一研究领域的热点研究课题和趋势，为环境污染物分析提供参考。
表面增强拉曼光谱（SERS）具有灵敏度高、特异性强、操作简便、快速等优点，已成为近年来最有前景的分析工具之一。磁性纳米材料将贵金属的独特性能和磁性结合在一起，作为SERS基底检测痕量目标物被广泛研究。本文以1990~2020年间WOS核心数据库在SERS磁性纳米基底这一领域检索到的805条记录为研究对象，运用文献计量可视化工具CiteSpace软件，对磁性纳米基底领域的核心作者、机构、期刊和国家进行共现分析、共被引分析、聚类分析，对文章进行共被引分析、高被引分析，对关键词和科学领域进行聚类分析、突现分析等研究。本研究目的是发现SERS磁性纳米基底技术检测痕量目标物这一研究领域的热点研究课题和趋势，为环境污染物分析提供参考。
2021, 84(6): 627-631, 626
摘要:
可见光诱导的光催化具有绿色、高效、可持续等特点，在有机医药中间体和药物分子的合成上极具创新性。近年来，将前沿性、创新性的科研成果实施于本科实验教学项目中已成为高校实验教学改革的重点与趋势之一。本实验利用苝二酰亚胺作为光催化剂，在温和的光照条件下高效选择性氧化硫醚得到亚砜。通过本实验的学习，为学生实践绿色、低能耗的有机化学提供了理想的平台，拓展了学生对当今合成技术前沿的视野，调动了对于合成新技术、新应用的兴趣，激发了挑战传统合成手段的热情，培养了科研创新理念以及独立思考、分析解决问题的能力。
可见光诱导的光催化具有绿色、高效、可持续等特点，在有机医药中间体和药物分子的合成上极具创新性。近年来，将前沿性、创新性的科研成果实施于本科实验教学项目中已成为高校实验教学改革的重点与趋势之一。本实验利用苝二酰亚胺作为光催化剂，在温和的光照条件下高效选择性氧化硫醚得到亚砜。通过本实验的学习，为学生实践绿色、低能耗的有机化学提供了理想的平台，拓展了学生对当今合成技术前沿的视野，调动了对于合成新技术、新应用的兴趣，激发了挑战传统合成手段的热情，培养了科研创新理念以及独立思考、分析解决问题的能力。
2021, 84(6): 632-639
摘要:
1932年民国教育部颁布的《化学命名原则》为中文化学名词确立了统一的标准，并对于“元素及化合物定名取字”提出“取字应以谐声为主，会意次之，不重象形”的定名总则。它确立的中文化学名词醇、醛、酮、醚、酯是意译名，这似乎与其音译为主的命名原则相悖。本文讨论了醇、醛、酮、醚、酯的各种历史译名，并分析了它们被《原则》采纳的原因。
1932年民国教育部颁布的《化学命名原则》为中文化学名词确立了统一的标准，并对于“元素及化合物定名取字”提出“取字应以谐声为主，会意次之，不重象形”的定名总则。它确立的中文化学名词醇、醛、酮、醚、酯是意译名，这似乎与其音译为主的命名原则相悖。本文讨论了醇、醛、酮、醚、酯的各种历史译名，并分析了它们被《原则》采纳的原因。
2021, 84(5): 402-410
摘要:
具有离子嵌入/脱嵌能力的离子插层型电容去离子(CDI)电极材料是一类具有很高比容量的新型CDI电极，可以有效改善传统碳材料电极离子存储容量有限、电极易腐蚀的缺点。本文以金属氧化物、过渡金属/碳/氮/碳氮化物(MXenes)、钠超离子导体(NASICON)型磷酸盐材料等为分类，综述了近几年具有代表性的基于离子嵌入/脱嵌的电极材料的设计及在CDI方面的应用，以期深入理解构效关系，开发出性能更强的电极材料。
具有离子嵌入/脱嵌能力的离子插层型电容去离子(CDI)电极材料是一类具有很高比容量的新型CDI电极，可以有效改善传统碳材料电极离子存储容量有限、电极易腐蚀的缺点。本文以金属氧化物、过渡金属/碳/氮/碳氮化物(MXenes)、钠超离子导体(NASICON)型磷酸盐材料等为分类，综述了近几年具有代表性的基于离子嵌入/脱嵌的电极材料的设计及在CDI方面的应用，以期深入理解构效关系，开发出性能更强的电极材料。
2021, 84(5): 411-418, 410
摘要:
恐怖袭击是当今世界安全的重大隐患之一，过氧化物炸药因其难以被常规手段检测的特点常被不法分子使用，其中过氧化丙酮类炸药是恐怖分子常用的爆炸物质。本文主要简述了近20年来关于过氧化丙酮类炸药的不同检测方法，主要包括传统检测技术如荧光检测技术和质谱、色谱、拉曼光谱等波谱技术以及基于电化学法、化学比色法、物理传感器和生物免疫的新型检测技术在过氧化丙酮类炸药检测领域的研究进展。
恐怖袭击是当今世界安全的重大隐患之一，过氧化物炸药因其难以被常规手段检测的特点常被不法分子使用，其中过氧化丙酮类炸药是恐怖分子常用的爆炸物质。本文主要简述了近20年来关于过氧化丙酮类炸药的不同检测方法，主要包括传统检测技术如荧光检测技术和质谱、色谱、拉曼光谱等波谱技术以及基于电化学法、化学比色法、物理传感器和生物免疫的新型检测技术在过氧化丙酮类炸药检测领域的研究进展。
2021, 84(5): 419-425
摘要:
多金属氧酸盐是由杂原子(如P、Si等)和过渡金属原子(如W、V等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧化合物。本文主要综述了其在抗艾滋病毒、抗流感病毒、抗肝炎病毒的体内外研究进展，并总结了其抗病毒机制，最后分析了其抗新冠病毒的可行性。
多金属氧酸盐是由杂原子(如P、Si等)和过渡金属原子(如W、V等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧化合物。本文主要综述了其在抗艾滋病毒、抗流感病毒、抗肝炎病毒的体内外研究进展，并总结了其抗病毒机制，最后分析了其抗新冠病毒的可行性。
2021, 84(5): 426-432, 425
摘要:
药物研发的过程中，越来越多的化合物存在溶解性低的问题，因此提高药物溶解度是目前迫切需要解决的问题。环糊精、杯芳烃、葫芦脲等大环化合物可以通过主客体作用形成包合物从而增加难溶性药物的水溶性。本文介绍了几种大环化合物在药物增溶领域的应用。首先，基于大环化合物化学结构和空腔属性的差异，列举了它们可增溶药物的种类和范围；其次，主客体的动态可逆包合作用还能改善药物稳定性、溶出速率等，从而使药物的生物利用度进一步提升；另外，补充了大环化合物的相关毒理学数据，这增加了其作为药物辅料批准上市的可能性；最后，总结了大环化合物作为增溶剂存在的问题，并指出空腔尺寸的局限和更全面的安全性评估是未来研究的方向。
药物研发的过程中，越来越多的化合物存在溶解性低的问题，因此提高药物溶解度是目前迫切需要解决的问题。环糊精、杯芳烃、葫芦脲等大环化合物可以通过主客体作用形成包合物从而增加难溶性药物的水溶性。本文介绍了几种大环化合物在药物增溶领域的应用。首先，基于大环化合物化学结构和空腔属性的差异，列举了它们可增溶药物的种类和范围；其次，主客体的动态可逆包合作用还能改善药物稳定性、溶出速率等，从而使药物的生物利用度进一步提升；另外，补充了大环化合物的相关毒理学数据，这增加了其作为药物辅料批准上市的可能性；最后，总结了大环化合物作为增溶剂存在的问题，并指出空腔尺寸的局限和更全面的安全性评估是未来研究的方向。
2021, 84(5): 433-440
摘要:
超疏水材料因具有超高的拒水性以及自清洁能力而备受关注，但是在制备过程中也因所选用溶剂和低表面能物质不同给环境带来不同程度的压力。生物质材料可再生、价格低并且绿色无污染，常用于超疏水材料的制备。本文介绍了生物质基超疏水材料的制备方法，并按照制备技术中所用溶剂不同分类，将生物质基超疏水材料分为有机溶剂型、水基/半水基型、无溶剂型三类，同时分析了三种不同类型超疏水材料的优势以及劣势。最后，总结了制备环保型超疏水材料的方法，并且展望了生物质基超疏水材料未来的发展方向。
超疏水材料因具有超高的拒水性以及自清洁能力而备受关注，但是在制备过程中也因所选用溶剂和低表面能物质不同给环境带来不同程度的压力。生物质材料可再生、价格低并且绿色无污染，常用于超疏水材料的制备。本文介绍了生物质基超疏水材料的制备方法，并按照制备技术中所用溶剂不同分类，将生物质基超疏水材料分为有机溶剂型、水基/半水基型、无溶剂型三类，同时分析了三种不同类型超疏水材料的优势以及劣势。最后，总结了制备环保型超疏水材料的方法，并且展望了生物质基超疏水材料未来的发展方向。
2021, 84(5): 441-449, 440
摘要:
本文综述了近十年来以香豆素衍生物为荧光基团的Hg2+探针的研究进展，并对该类探针的分子结构、设计原理及使用性能给出简要介绍，对探针应用过程中的灵敏度、选择性以及检测条件等方面进行了评述，最后展望了该类荧光探针的研究和发展方向。
本文综述了近十年来以香豆素衍生物为荧光基团的Hg2+探针的研究进展，并对该类探针的分子结构、设计原理及使用性能给出简要介绍，对探针应用过程中的灵敏度、选择性以及检测条件等方面进行了评述，最后展望了该类荧光探针的研究和发展方向。
2021, 84(5): 450-459
摘要:
异腈常作为有机合成反应中一类重要的活泼合成子，可用于高效合成天然产物、药物分子以及具有潜在生物活性的含氮分子或杂环化合物。近几年，钯催化异腈参与的各类反应，特别是异腈插入反应已被广泛关注、研究以及应用，具有极其重要的实际意义。本文将根据不同反应类型介绍近几年有关钯催化异腈参与反应的最新研究进展。
异腈常作为有机合成反应中一类重要的活泼合成子，可用于高效合成天然产物、药物分子以及具有潜在生物活性的含氮分子或杂环化合物。近几年，钯催化异腈参与的各类反应，特别是异腈插入反应已被广泛关注、研究以及应用，具有极其重要的实际意义。本文将根据不同反应类型介绍近几年有关钯催化异腈参与反应的最新研究进展。
2021, 84(5): 460-466
摘要:
合成了一种新型的丙氨酸取代水溶性柱[5]芳烃DAP5，以此作为构建单元可与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)通过主客体作用构筑出可高效包载抗癌药物阿霉素(DOX)的超分子纳米载体SDBS⊂DAP5，包封率为62.6%。该纳米载药体系不仅具有较好的pH响应性能并在模拟肿瘤弱酸性微环境中可持续释放药物，而且对正常肝细胞(LO2)具有较低的毒性(半抑制浓度IC50>10μmol/L)，重要的是对四种测试的癌细胞(Hela、HepG2、MGC-803和T24)表现出比裸药更强的增殖抑制活性和更短的用药时间。其中，对于HepG2效果更为显著，作用24h后，其IC50为0.77μmol/L，约为裸药DOX(3.43μmol/L)的22%。上述结果为超分子载药体系在未来肿瘤的治疗中提高药物的有效性以及降低毒副作用提供了重要的参考信息。
合成了一种新型的丙氨酸取代水溶性柱[5]芳烃DAP5，以此作为构建单元可与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)通过主客体作用构筑出可高效包载抗癌药物阿霉素(DOX)的超分子纳米载体SDBS⊂DAP5，包封率为62.6%。该纳米载药体系不仅具有较好的pH响应性能并在模拟肿瘤弱酸性微环境中可持续释放药物，而且对正常肝细胞(LO2)具有较低的毒性(半抑制浓度IC50>10μmol/L)，重要的是对四种测试的癌细胞(Hela、HepG2、MGC-803和T24)表现出比裸药更强的增殖抑制活性和更短的用药时间。其中，对于HepG2效果更为显著，作用24h后，其IC50为0.77μmol/L，约为裸药DOX(3.43μmol/L)的22%。上述结果为超分子载药体系在未来肿瘤的治疗中提高药物的有效性以及降低毒副作用提供了重要的参考信息。
2021, 84(5): 474-479
摘要:
以对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸和六水合硝酸锌为原料，合成出一种含有氨基的混合金属有机骨架(MixMOFs)，然后以MixMOFs、氯代二苯基磷和CrCl3(THF)3为原料，依次经后合成修饰法和络合反应，合成出一种新型的MixMOFs接枝PNP铬系催化剂。利用红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜、元素分析和电感耦合等离子体质谱等方法对产物的结构进行表征，并考察了催化体系和反应条件对催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明，MixMOFs接枝PNP铬系催化剂具有较好的催化乙烯齐聚性能，以环己烷为溶剂、一氯二乙基铝(Et2AlCl)为助催化剂，当反应温度为25℃、Al/Cr摩尔比为600、乙烯压力为1.0MPa时，该催化剂的活性可达4.33×104g/(mol Cr·h)，聚合产物主要是C8以下的低碳烯烃，含量高达90%以上。并且催化剂重复使用3次，活性和选择性没有明显变化，表现出较好的重复利用性。
以对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸和六水合硝酸锌为原料，合成出一种含有氨基的混合金属有机骨架(MixMOFs)，然后以MixMOFs、氯代二苯基磷和CrCl3(THF)3为原料，依次经后合成修饰法和络合反应，合成出一种新型的MixMOFs接枝PNP铬系催化剂。利用红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜、元素分析和电感耦合等离子体质谱等方法对产物的结构进行表征，并考察了催化体系和反应条件对催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明，MixMOFs接枝PNP铬系催化剂具有较好的催化乙烯齐聚性能，以环己烷为溶剂、一氯二乙基铝(Et2AlCl)为助催化剂，当反应温度为25℃、Al/Cr摩尔比为600、乙烯压力为1.0MPa时，该催化剂的活性可达4.33×104g/(mol Cr·h)，聚合产物主要是C8以下的低碳烯烃，含量高达90%以上。并且催化剂重复使用3次，活性和选择性没有明显变化，表现出较好的重复利用性。
2021, 84(5): 480-485
摘要:
本文成功合成了4种基于联二萘酚骨架的手性双胍-酰胺类催化剂，并将其应用于邻羟基苯甲醛亚甲胺叶立德与不饱和吖内酯的1，3-偶极环加成和分子内串联反应。研究表明，在室温下以CHCl3作为溶剂、轴手性胍(1b，10(mol)%)作为催化剂，反应12h，能以较好的收率(73%~88%)和较高的对映选择性(72%~86%)得到苯并吡喃衍生物。
本文成功合成了4种基于联二萘酚骨架的手性双胍-酰胺类催化剂，并将其应用于邻羟基苯甲醛亚甲胺叶立德与不饱和吖内酯的1，3-偶极环加成和分子内串联反应。研究表明，在室温下以CHCl3作为溶剂、轴手性胍(1b，10(mol)%)作为催化剂，反应12h，能以较好的收率(73%~88%)和较高的对映选择性(72%~86%)得到苯并吡喃衍生物。
2021, 84(5): 486-496
摘要:
类泛素化是一种蛋白质翻译后修饰，其异常会导致神经退行性疾病和多种肿瘤的发生，因此它被视为有希望的抗肿瘤靶标。研究表明，抑制DCN1-UBE2M相互作用可选择性阻遏类泛素化。本文基于哌啶基脲类DCN1-UBE2M相互作用抑制剂进行3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究。利用3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA方法构建了相关模型，其交叉验证系数q2分别为0.686、0.682，拟合验证系数r2分别为0.966、0.931，表明模型是可靠的且预测能力较好。接着运用分子对接分析哌啶基脲类化合物与DCN1的相互作用，结果表明，它们主要通过氢键和疏水作用与靶蛋白结合。通过分子动力学模拟研究进一步了解结合模型和验证对接结果。本文所得的研究结果可为今后此类化合物的结构优化提供有效信息。
类泛素化是一种蛋白质翻译后修饰，其异常会导致神经退行性疾病和多种肿瘤的发生，因此它被视为有希望的抗肿瘤靶标。研究表明，抑制DCN1-UBE2M相互作用可选择性阻遏类泛素化。本文基于哌啶基脲类DCN1-UBE2M相互作用抑制剂进行3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究。利用3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA方法构建了相关模型，其交叉验证系数q2分别为0.686、0.682，拟合验证系数r2分别为0.966、0.931，表明模型是可靠的且预测能力较好。接着运用分子对接分析哌啶基脲类化合物与DCN1的相互作用，结果表明，它们主要通过氢键和疏水作用与靶蛋白结合。通过分子动力学模拟研究进一步了解结合模型和验证对接结果。本文所得的研究结果可为今后此类化合物的结构优化提供有效信息。
2021, 84(5): 467-473
摘要:
As our ongoing work on research of anti-HIV-1 inhibitors, 26 N-phenylsulfonyl-3-acetylindole carbonyl hydrazone derivatives 3a~3z were designed and prepared through a modified route. This procedure imbues the synthetic methodology with green credentials. All the target compounds were also well evaluated for their inhibitory activities against HIV-1 replication in vitro. The results demonstrated that compounds 3a, 3g, 3t and 3w~3y display significant anti-HIV-1 activity. In particular, the N-phenylsulfonyl-3-acetylindole 3-methylbenzoyl hydrazone (3a) and N-(3-nitro) phenylsulfonyl-3-acetyl-6-methylindole 2-thienylformyl hydrazine (3t) exhibit the most potent anti-HIV-1 activity with EC50 values of 0.77 and 0.74 μg/mL, and TI values of >259.74 and >270.27, respectively. Therefore, target compounds 3a and 3t might be identified as the promising candidates for further chemical optimization.
As our ongoing work on research of anti-HIV-1 inhibitors, 26 N-phenylsulfonyl-3-acetylindole carbonyl hydrazone derivatives 3a~3z were designed and prepared through a modified route. This procedure imbues the synthetic methodology with green credentials. All the target compounds were also well evaluated for their inhibitory activities against HIV-1 replication in vitro. The results demonstrated that compounds 3a, 3g, 3t and 3w~3y display significant anti-HIV-1 activity. In particular, the N-phenylsulfonyl-3-acetylindole 3-methylbenzoyl hydrazone (3a) and N-(3-nitro) phenylsulfonyl-3-acetyl-6-methylindole 2-thienylformyl hydrazine (3t) exhibit the most potent anti-HIV-1 activity with EC50 values of 0.77 and 0.74 μg/mL, and TI values of >259.74 and >270.27, respectively. Therefore, target compounds 3a and 3t might be identified as the promising candidates for further chemical optimization.
2021, 84(5): 497-505
摘要:
离子的极化和形变是无机化学教学中的一对重要概念，这对概念可以用于解释化合物的结构及许多物理和化学性质。然而一些教科书在介绍这对概念时，大都把极化作用限于阳离子，把形变作用限于阴离子，而忽略了阴离子的极化作用和阳离子的形变作用。同时，在应用这对概念解释化合物结构和性质时，条理上也不十分清晰，甚至还出现自相矛盾的情况，使得学生在学习这对概念时感到困惑。本文介绍了离子的极化和形变这对概念的基本含义，讨论了影响极化能力和形变程度的因素，分析了一些化合物的结构以及溶解度、颜色和热稳定性等物理和化学性质。特别是对一些教学中有争议的问题给出了合理解释。在分析小分子结构时，极化和形变概念的运用可以弥补杂化轨道理论和价层电子对互斥理论的不足。
离子的极化和形变是无机化学教学中的一对重要概念，这对概念可以用于解释化合物的结构及许多物理和化学性质。然而一些教科书在介绍这对概念时，大都把极化作用限于阳离子，把形变作用限于阴离子，而忽略了阴离子的极化作用和阳离子的形变作用。同时，在应用这对概念解释化合物结构和性质时，条理上也不十分清晰，甚至还出现自相矛盾的情况，使得学生在学习这对概念时感到困惑。本文介绍了离子的极化和形变这对概念的基本含义，讨论了影响极化能力和形变程度的因素，分析了一些化合物的结构以及溶解度、颜色和热稳定性等物理和化学性质。特别是对一些教学中有争议的问题给出了合理解释。在分析小分子结构时，极化和形变概念的运用可以弥补杂化轨道理论和价层电子对互斥理论的不足。
2021, 84(5): 506-511
摘要:
通过对硅元素发现历程的考证分析可知，17、18世纪随着科学实验的兴起以及元素观的发展，科学家以实践为基础，运用逻辑思维和直觉思维预见了硅元素的存在；19世纪随着电化学和分析化学的发展，科学家们成功制取无定形硅和晶体硅；20世纪30年代，硅同位素的发现使人们对硅元素的概念有了新认识。总之，随着科学思想的演进和科学方法的发展，硅元素概念的内涵也在不断发展变化。
通过对硅元素发现历程的考证分析可知，17、18世纪随着科学实验的兴起以及元素观的发展，科学家以实践为基础，运用逻辑思维和直觉思维预见了硅元素的存在；19世纪随着电化学和分析化学的发展，科学家们成功制取无定形硅和晶体硅；20世纪30年代，硅同位素的发现使人们对硅元素的概念有了新认识。总之，随着科学思想的演进和科学方法的发展，硅元素概念的内涵也在不断发展变化。
