自由基物种的电子富裕或缺少程度以及极性效应是支配其反应性和选择性的关键因素。一般来说，自由基可以根据电负性、反应性能或得失电子后物种的稳定性等划分为亲核自由基和亲电自由基。本文着重介绍一系列常见碳原子中心自由基和杂原子中心自由基的亲核性或亲电性的分类原则和方法，同时提供若干合成化学中的具体应用实例。

基于手性配体诱导策略，利用3对不同末端基团的芳香炔配体[4-乙炔基-2R-异吲哚啉-1，3-二酮，R=1-羟基-2-丙基(L/D-1)、1-羟基-3-甲基-2-丁基(L/D-2)、2-羟基-1-苯乙基(L/D-3)]和2，2′-联吡啶(bpy)分别与高氯酸银(AgClO₄)反应，成功得到3对绿色发光的手性炔银链{[Ag₁₀(bpy)₁₀(L/D-1)₄](ClO₄)₆·H₂O]}_n (L/D-Ag₁₀-1)、{[Ag₁₀(bpy)₁₀(L/D-2)₄](ClO₄)₆·3CH₃OH}_n (L/D-Ag₁₀-2)和{[Ag₁₀(bpy)₁₀(L/D-3)₄](ClO₄)₆}_n (L/D-Ag₁₀-3)。有趣的是，随着炔基配体末端基团空间位阻的增大，聚合物骨架的扭曲程度以及链间相互作用明显提高，并伴随着吸收不对称因子(g_abs)和发光不对称因子(g_lum)的逐渐增加。另外，通过溶解再组装策略，L/D-Ag₁₀-2在DMF-H₂O体系中表现出明显的聚集诱导发光现象，并且新的聚集体显示出明显的手性光学性能提升，组装体的|g_abs|和|g_lum|分别是晶体状态的74.6倍和12.5倍。

晶体工程学是在超分子自组装基础上发展起来的，跨越晶体学、材料科学、合成化学的交叉学科。超分子手性晶体工程属于晶体工程学的一大分支，运用晶体工程学原理和方法设计手性超分子合成子，构筑出手性超分子晶体材料，并进一步探讨对映体选择性识别分离和催化方面的应用前景。

手性物质在生物学、药理学和化学反应等领域都扮演着重要角色。手性材料在应用时一般只有一种构型可表现出正面效果，因此手性分离十分重要。框架材料结构多样，易于修饰，用作色谱固定相时可实现手性物质的高效分离。本文综述了框架材料固定相用于手性分离的最新研究进展，并提出了框架材料固定相存在的问题和应用前景。

成功设计并通过水热法合成了一种具有功能性三维结构的镧系金属有机骨架Eu-4L，其配体为二苯胺四羧酸衍生物(H₄L)。Eu-4L的骨架中含有3D空腔，且其比表面积较高。Eu-4L不仅热稳定性较高，且在pH为3~11的范围内稳定性良好。Eu-4L可以作为荧光探针选择性识别稠环芳烃芘，其检测限为5 μmol·L^-1，具有较高的灵敏度，且具备可循环重复利用的特性。Eu-4L荧光识别芘的作用机理为稳态荧光识别机理。此外，对Eu-4L的荧光识别选择性、竞争能力也进行了详细地讨论。

轴手性化合物具有独特的手性结构，在不对称催化、医药、光电材料和天然产物等诸多领域具有重要应用。近年来轴手性化合物对映选择性合成取得了较大的研究进展，在手性轴的类型上除了传统的C—C轴和C—N轴以外，N—N轴、C—S轴、C—O轴和C—B轴手性化合物的不对称合成也取得了新的突破。本文综述了近年来各类轴手性化合物不对称合成的研究进展，并对该领域未来的发展方向进行了展望。

设计钯-手性磷酸接力催化体系，以邻碘苯胺和苯基烯丙醇为原料，通过“一锅三步”串联反应高效合成手性2-苯基四氢喹啉，实验无需中间体分离，降低了手性四氢喹啉的合成难度并提高反应经济性，与单一催化反应相比，协同接力催化具有操作简单、反应高效等优点。将协同接力催化的科学前沿引入本科实验教学，融入节能减排和绿色化学等课程思政元素，能拓宽学生的科学视野，激发其学习兴趣并提升创新能力。此外，实验涵盖格氏反应、Heck反应、亚胺缩合反应、不对称氢转移反应等理论知识以及薄层色谱、柱层析色谱、旋转蒸发仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪、旋光仪等分析分离设备的操作使用，能综合提升学生的理论水平、实验技能和科学思维能力，促进科研与教学相融合。

以单芳环多羧酸苯六甲酸(H₆BHC)为配体，与Eu (NO₃)₃·6H₂O进行水热反应，成功得到了一个新的铕金属有机骨架(H₃O)₆[Eu (BHC)(H₂O)]₂·H₂O (1)。单晶X射线衍射分析表明：在1中，相邻的2个Eu (Ⅲ)离子通过BHC^6-桥联成二聚单元并作为一个结点，结点之间通过BHC^6-桥沿a轴和c轴相连形成二维层状结构，最后沿着b轴通过氢键的交联作用形成三维网络结构。光致发光测试表明1可以在水体系中实现对Pb²⁺的选择性和灵敏性传感且检测限(LOD)低至0.42 μmol·L^-1。

福岛核事故(FNA)产生的含¹³⁷Cs放射性废水因其安全处置难题而备受关注。共存Na⁺离子严重阻碍Cs⁺的去除，加剧了放射性废水处理成本。近年来，电容去离子(CDI)技术在该领域展现出显著的潜力，但由于缺乏对Cs⁺具有高选择性的理想电极材料，该技术的实际应用受到了一定限制。本研究开发了一种碳纳米管(CNT)嵌入亚铁氰化锌钾(KZnFC-CNT)的复合材料，通过电化学方法预活化后作为CDI阴极，用于高盐放射性废水中Cs⁺的选择性电吸附。KZnFC-CNT电极表现出392.75 mg∙g⁻¹的最大电吸附容量和11.21 mg∙g⁻¹∙min⁻¹的最高电吸附速率。在Na⁺ : Cs⁺摩尔比为100 : 1时，该电极对Cs⁺/Na⁺的选择性系数高达138.2。X射线衍射、电化学分析和理论模拟表明，Cs⁺的选择性电吸附主要受Cs⁺与Na⁺离子交换过程及KZnFC晶格相变的调控。本研究为高盐含铯放射性废水处理提供了有效策略。

温和条件下甲烷选择性氧化制备高附加值化学品是一条可持续但极具挑战的路径，其瓶颈在于CH₄活化能垒高且易发生过度氧化。本研究通过Ti掺杂与Au负载的协同策略，构建了高效Au/Ti-CeO₂光催化剂用于甲烷氧化偶联制乙烷。优化后的催化剂在20次循环反应中保持稳定，C₂H₆产率达2971.4 μmol·g⁻¹·h⁻¹，C₂₊选择性达85.1%。原位X射线光电子能谱、电子顺磁共振和漫反射红外傅里叶变换光谱分析表明：Ti掺杂向CeO₂中引入杂质能级，通过内建电场促进电子定向迁移至表面金纳米颗粒(Au NPs)；Au NPs作为电子富集位点可活化O₂、促进*CH₃自由基偶联为C₂H₆并稳定活性中间体，从而增强电荷分离并抑制中间体过度氧化。该研究揭示了元素掺杂与助催化剂协同调控电荷动力学和表面反应活性对实现高效光催化甲烷转化的重要作用。