以Tröger碱环为例分析多手性中心环的立体异构体
石聪浩, 王冉冉, 强琚莉, 王乐勇
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311034
立体异构现象是有机化学中重要的异构现象之一,具有重要的研究和教学意义。本文将以Tröger碱单元构筑的超分子大环为例,结合实验结果,探讨具有多手性中心大环的立体异构体。
关键词: 立体异构体, 手性大环, Tröger碱
揭秘晶体场理论——镍环配合物的制备、表征与性能测定
张可微扬, 范梓涵, 肖力源, 龙海涛, 敬静
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310084
晶体场理论是配位化学中的基本理论之一,也是本科无机化学教学中的重点和难点内容。本文基于前沿文献报道的镍大环配位化合物,引入多种配体,设计了一个扩展性强的多层次综合性实验。学生通过制备系列镍配合物,观察颜色,测定红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱和有效磁矩,结合课堂讲解与文献阅读,分析配合物的配体组成与中心离子的晶体场构型。实验共计8学时,综合无机、分析、物理化学的理论知识与实验操作,实验现象明显、重复性好、成本低廉、安全性高,充分锻炼学生利用多种分析手段解决实际问题的能力,在“问题导向”的情境中提升学生的化学核心素养。
关键词: 综合实验教学, 晶体场理论, 配位化学, 大环配体, 镍配合物
一种斯托克斯位移的红光发射荧光探针选择性检测次氯酸
白佳坤, 徐婷, 张璐, 彭江, 李宇强, 贾俊辉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240002
设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂,快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应,导致探针的D-π-A结构遭到破坏,从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)进程。探针只需一步即可合成,同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm),检测限(limit of detection,LOD)低至14 nmol·L-1。此外,探针还表现出低细胞毒性,并成功应用于活细胞成像。
关键词: 大斯托克斯位移, 次氯酸检测, 比色荧光双响应, 红光发射, 细胞成像
Self-assembly of [Pd6(L)4]8+-type macrocyclic complexes for fluorescent sensing of HSO3-
Xiaofei NIU, Ke WANG, Fengyan SONG, Shuyan YU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240057
In this study, parallelogram-like macrocyclic supramolecular metallacycles [Pd6(bpy)6(L1)4](PF6)8 (1a) and [Pd6(bpy)6(L2)4](PF6)8 (2a), where HL1=1-(1H-pyrazole-4-yl)-4-(4-pyridyl)benzene, HL2=9-(1H-pyrazole-4-yl)-10-(4-pyridyl)anthracene, and bpy=2, 2'-bipyridine, are synthesized by reacting aryl pyrazole pyridine ligands with dipalla-dium corners in aqueous solutions via metal-directed hierarchical self-assembly. The structures of the supramolecular Pd parallelograms are confirmed through single-crystal X-ray diffraction. Notably, the two parallelogram metallacycles can be used as"turn-on"fluorescence sensors to detect HSO3- through a disassembly mechanism. In addition, the 1a-based sensor shows selective detection of HSO3- without interference from other anions. The detection limit was as low as 0.131 μmol·L-1. Furthermore, complex 1a presented the semiquantitative visual detection ability for HSO3- in the test trip mode via fluorescence changes.
关键词: self-assembly, supramolecular Pd parallelogram, fluorescence detection, supramolecular crystal, bisulfite probe
W/Cu/S簇基超分子环及其三阶非线性光学性质
黄志文, 刘琦, 郎建平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240184
以前驱簇[Et4N][Tp*WS3(CuCl)3]与三氟甲烷磺酸银(AgOTf)及3个有机桥联配体2,5-二(吡啶-4-基)噻吩(L1)、5,5'-双(4-吡啶基)-2, 2'-双噻吩(L2)和2,7-双(4-吡啶基)芘(L3)分别反应,得到了3个阳离子型W/Cu/S簇基超分子大环化合物[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L1)]2(OTf)2(1)、[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L2)]2(OTf)2·2CHCl3(2·2CHCl3)和[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L3)]2(OTf)2·2DMF (3·2DMF),其中Tp*=hydridotris (3,5-dimethylpyrazol-1-yl) borate。对3个化合物分别进行了单晶X射线衍射、核磁、质谱、红外光谱、紫外可见光谱和元素分析等结构表征。单晶X射线衍射结果表明,3个大环的主体均是由2个L1、L2和L3配体和3个氯桥连接的[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)]2+阳离子簇核组成。3个大环通过不同方式堆叠形成三维结构。核磁氢谱(1H NMR)和电喷雾飞行质谱(ESI-TOF MS)结果表明这些化合物在溶液中有较好的稳定性。Z扫描测试结果表明,3个化合物的溶液有一定的三阶非线性光学响应。
关键词: W/Cu/S簇, 组装, 超分子大环, 结构, 三阶非线性光学响应
A photothermal agent with high photothermal conversion efficiency and high stability for tumor therapy
Tao LIU, Yuting TIAN, Ke GAO, Xuwei HAN, Ru'nan MIN, Wenjing ZHAO, Xueyi SUN, Caixia YIN
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240107
A photothermal agent (ECEI) with high photothermal conversion efficiency (85.78%) was synthesized based on coumarin fluorescent groups. In addition, the experimental results of hot and cold cycling show that ECEI has good photostability. Despite damage to the mitochondrial membrane potential, ECEI can effectively target mitochondria and induce cancer cell death under laser irradiation. This allows ECEI to maximize mitochondrial damage and thus inhibit tumor cell reproduction. Notable, after irradiating mouse tumors once, the mouse tumors gradually disappeared within 10 d. This indicates that ECEI has an excellent tumor inhibition effect.
关键词: photothermal therapy, tumor ablation, high photothermal conversion efficiency
微量Mg/F表面梯度渗透改善电压LiCoO2界面脆弱
王鑫龙, 程真国, 王果, 张晓琨, 向勇, 王欣全
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230259
采用高温固相法在1 050℃下烧结,制备了LiCoO2低浓度梯度改性样品,分别为LiF掺杂包覆(LCOLF、LCO@LF)和MgF2掺杂包覆(LCOMF、LCO@MF)。通过光电子能谱、透射电子显微镜和电化学技术等表征方法,对比分析材料形貌及电化学性能。结果表明,体相掺杂复合电极中,LCOLF热重测试显示出最优热稳定性,LCOMF晶体中(003)和(104)晶面间距收缩;45℃下1C倍率循环70圈后,LCOLF和LCOMF比容量分别为141.45和166.98 mAh·g-1,循环性能优于LiCoO2。表面包覆复合电极中,LCO@LF和LCO@MF晶粒表面光洁且晶格氧键价都向更高结合能方向增强;LCO@MF构建了坚实且紧密的包覆层,循环70圈后,放电比容量和容量保持率分别为183 mAh·g-1和91.26%(LCO@LF分别为154.38 mAh·g-1和77.54%),循环性能显著优于体相掺杂。
关键词: LiCoO2, 体相掺杂, 表面包覆, LiF, MgF2, 梯度渗透
自组装协同催化选择性合成卤代芳烃
史时辉, 李皓瑜, 韩少杰, 姚一凡, 刘思齐
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312002
卤代芳烃是非常重要的合成砌块,广泛应用于农用化学品、材料和药物等的合成。芳烃的亲电取代卤化反应是制备芳基卤化物最简单的方法,但是富电子芳烃的卤化反应存在区域选择性差的挑战。本实验采用自组装协同催化策略,以环己基苯溴化反应为模型反应,高选择性合成溴代芳烃,进而应用于卤代芳烃的高选择性合成。在加深学生芳烃亲电取代卤化反应的同时,也向学生传授自组装、协同催化和路易斯酸碱催化等重要知识,加深学生对亲电取代反应机理和离子型中间体的了解。实验主要由卤代芳烃的合成、机理探究及实验普适性三部分组成,包含多种有机实验基本操作,涉及反应监测、分离纯化、产物表征等多个重要环节,实验整体时长7小时,安全性高,可操作性强,适合本科实验教学开设。本实验秉持科研反哺教学的理念,将新的科研成果转化为人才培养内容,有助于提高学生的科研创新与实践能力。
关键词: 卤代芳烃, 区域选择性, 亲电取代卤化反应, 协同催化
思政”格局下支撑拔尖人才培养的化学实验示范中心建设——以西北大学化学国家级实验教学示范中心为例
聂菲, 刘家玮, 赵春欣, 崔红波, 李延, 崔斌
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404122
拔尖创新人才培养首在“铸魂”。将专业教育与思政教育相融合,在拔尖学生培养中把理想信念教育、家国情怀培养放在首要位置,才能让拔尖创新人才真正服务于国家所需。西北大学化学国家级实验教学示范中心积极探索具有学科特色的思政育人模式,通过加强师德师风建设、课程思政体系建设、课程案例库建设以及课程思政教学评价机制建设等,有效提高化学实验课堂的实践育人功能,提升“课程思政”的育人效果,从而提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力和探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感与使命感。
关键词: 课程思政, 化学实验课程, 教学改革, 中心建设
Preparation of high-performance supercapacitor based on bimetallic high nuclearity titanium-oxo-cluster based electrodes
Wen LUO, Lin JIN, Palanisamy Kannan, Jinle HOU, Peng HUO, Jinzhong YAO, Peng WANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230418
A series of novel titanium-oxo-clusters (TOCs, including Zn-Ti11 and Cd-Ti11) was designed for supercapacitors, expanding the potential application of TOCs. These materials demonstrate the benefits of titanium-based materials through their excellent pseudocapacitive energy storage capabilities. The prepared supercapacitor exhibited impressive performance, with a maximum power density of 9.5 W·kg-1 and an energy density of 463 Wh·kg-1.
关键词: titanium-oxo-cluster, supercapacitor, energy storage, thiophenol

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