1. Angew:高效的AIE活性光敏劑用于選擇性清除細菌和腫瘤治療
病原體感染和癌癥是人類所面臨的兩大健康問題。內蒙古大學王建國教授和香港科技大學唐本忠院士合作,通過一步反應制備了一種具有AIE特性的有機光敏劑(PS)4TPA-BQ。由于其具有聚集誘導的活性氧生成效應和足夠小ΔEST ,4TPA-BQ的1O2生成效率高達97.8%。
體內外實驗結果表明,4TPA-BQ可在短時間(15min)內對耐氨芐青霉素大腸桿菌表現出較強的光動力抗菌性能,且具有良好的生物相容性。當共孵育時間達到12小時后,癌細胞也可被有效地殺滅,而正常細胞則基本不受影響。這也首次有研究報道通過單個PS來實現時間依賴的、熒光指導的對多個靶點的光動力治療。
QiyaoLi, Ying Li, Tianliang Min, Jianguo Wang, Ben Zhong Tang. et al. Time-dependentPhotodynamic Therapy for Multiple Targets: A Highly Efficient AIE-activePhotosensitizer for Selective Bacterial Elimination and Cancer CellAblation. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI:10.1002/anie.201909706
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909706
2. Angew:類似Janus的無支撐CoO-POM超薄納米片
近日,清華大學王訓等報道了一種單步溶液基策略,由兩個結構無關的物種(即聚氧鉬酸鹽(POM)和CoO)合成了無支撐的類似2Djanus的超薄納米片。實驗發現,通過調整使用的溶劑,可控制該納米片從2D到1D形態轉變。且該POM-CoO異質結構可以充當苯乙烯環氧化的理想催化劑。
得益于兩親性質,該二維POM-CoO納米片也可用作乳化不混溶溶劑的表面活性劑。該工作表明,結構多樣的多金屬氧酸鹽有望作為具有廣泛應用范圍的不同結構和組成可的異質材料的設計元素。
BilalAkram, Xun Wang*, et al. Free Standing CoO‐POM Janus like UltrathinNanosheets. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201910741
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201910741
3. Angew: MOF負載Pd/Cu催化劑用于鈀催化需氧氧化體系
鈀催化劑具有活性高、選擇性好的優勢,被廣泛引用于有機合成反應,但在使用過程中鈀催化劑經常會由于本身顆粒聚集、晶格變化等原因而活性下降。鑒于此,華南理工大學的江煥峰教授和任顏衛副教授通過溶劑熱法和后合成修飾法合成了MOF負載Pd/Cu催化劑(MOF-Pd/Cu),MOFs的空間限域效應有利于穩定零價鈀物種,抑制鈀顆粒聚集,并且MOFs的高比表面積還可提高氧氣吸附能力和電子傳遞速率,該催化劑具有優異的催化活性,遠優于Pd均相催化體系,而且具有較好的循環穩定性。該工作為設計合成高活性、高穩定性的鈀基催化劑提供了一種新的思路。
JiaweiLi, Jianhua Liao, Yanwei Ren*, Chi Liu, Chenglong Yue, Jiaming Lu,Huanfeng Jiang*. Palladium Catalysis for Aerobic Oxidation SystemsUsing Robust Metal–Organic Framework. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI:10.1002/anie.201909661
http://doi.org/10.1002/anie.201909661
4. Angew:具有AIE和熒光-磷光轉換性質的銀納米團簇基金屬有機凝膠
發光金屬納米團簇(NCs)是一類新型的功能材料,其具有豐富的理化性質和廣泛的應用潛力。近年來,已經發現一些金屬NCs在溶液中經歷聚集誘導發光(AIE)和熒光-磷光(F-P)轉換現象。但是,AIE和F-P轉換的機制在很大程度上仍然未知。
近日,山東大學李洪光,Di Sun,Xia Xin等發現在水溶性,原子精確的Ag9 NCs中添加反溶劑可引起膠凝作用,并證實了Ag9 NCs自組裝成纏繞的纖維狀,且在此過程中觀察到AIE以及在很短的時間內發生的F-P轉換。研究表明,Ag9 NCs自組裝后具有高度的有序性。Ag9 NCs的自組裝及其光致發光特性是熱可逆的,使得該金屬有機凝膠具有用作發光比率溫度計的潛力。
ZengchunXie, Panpan Sun, Hongguang Li*, Di Sun*, Xia Xin*, et al. Metal‐Organic Gels from SilverNanoclusters with Aggregation‐Induced Emission andFluorescence‐to‐PhosphorescenceSwitching. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201912201
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912201
5. Angew:汽相配體處理調節ZIF-8膜分離性能
近日,明尼蘇達大學Michael Tsapatsis,Kiwon Eum等通過兩種不同的方法(LIPS:配體誘導的滲透選擇性和RTD:快速熱沉積)制備了ZIF-8膜,并用2-氨基苯并咪唑(2abIm)對2-甲基咪唑(2mIm)進行汽相配體處理(VPLT),實現了ZIF-8膜分離選擇性能的提高:O2/N2由1.8至5;CO2/CH4由2.2至32;CO2/N2由2.4至24;H2/CH4由4.8至140;H2/N2由5.2至126。
在環境溫度,7 bar(a)進料和1 bar(a)無吹掃滲透物中具有穩定的(基于一個星期的測試)氧氣選擇性空氣分離性能,混合分離系數為4.5,氧氣通量為2.6×10-3 mol m-2 s-1。LIPS和RTD膜分別在2abIm-VPLT上展現出快速和逐步的演化,反映了它們的厚度和微觀結構的差異。通過顯示2mIm-VPLT可以恢復VPLT-LIPS膜的原始滲透性能,證明了功能可逆性。
KiwonEum,* Mikio Hayashi, Michael Tsapatsis*, et al. ZIF‐8 Membrane SeparationPerformance Tuning by Vapor Phase Ligand Treatment. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201909490
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909490
6. JACS:利用多功能分子前藥靶向治療腫瘤
上海大學Jonathan L. Sessler教授、高麗大學Sung-Gil Chi教授和Jong Seung Kim教授合作構建了一種分子結構(K1),用于實現向異質腫瘤遞送活性前藥。K1依賴于兩種腫瘤微環境的條件(GSH和H2O2)去觸發誘導前藥激活,其在體外氧化應激和還原性應激條件下會釋放活性藥物SN- 38。
實驗表明,COX-2陽性侵襲性結腸癌細胞(SW620和LoVo)會特異性攝取K1,而與游離的SN-38相比,K1的抗癌活性有明顯增強。同時,K1還可以下調各種癌癥生存信號通路(p38 AKT, IL-6、VEGF和TNF-α)并上調抗炎響應(IL-10)。與對照組SN-38和DMSO相比,K1在體內治療腫瘤時也具有更好的療效,且在給藥劑量下沒有產生明顯的毒性作用。
AmitSharma, Jonathan L. Sessler, Sung-Gil Chi, Jong Seung Kim. et al. TargetingHeterogeneous Tumors Using a Multifunctional Molecular Prodrug. Journal of theAmerican Chemical Society. 2019
DOI:10.1021/jacs.9b07171
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07171
7. JACS:分子錳催化劑高效催化CO低溫加氫制甲醇
由合成氣(CO / H2混合物)合成甲醇是最大的人造化學品產業之一,年產量達到1億噸。當前的工業方法是使用銅鋅基非均相催化劑在高溫(200–300°C)高壓(50–100 atm)下進行。
近日,羅斯托克大學萊布尼茲催化研究所MatthiasBeller與CreativeQuantumGmbH Marek P. Checinski等報道了一種分子定義的錳催化劑,該催化劑可將CO進行低溫/低壓(120-150°C,50 bar)加氫制甲醇,最高TON達3170。作者通過量子力學模擬虛擬高通量篩選對這種新方法進行了評估和優化。研究發現,實現該催化劑高性能的關鍵是使用胺基助催化劑,該助催化劑捕獲CO生成甲酰胺中間體,然后再進行錳催化的氫解反應,再生該助催化劑。
PavelRyabchuk, Marek P. Checinski*, Matthias Beller*, et al. A Molecularly-defined ManganeseCatalyst for Low Temperature Hydrogenation of Carbon Monoxide to Methanol. J.Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b08990
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b08990
8. JACS:在Ni納米顆粒上直接生長高應變Pt島實現高效HER
在晶格失配的Ni納米顆粒上直接生長Pt島在合成上具有挑戰,但這是創建高應變Pt原子用于電催化的有前途的策略。近日,新南威爾士大學Richard D. Tilley等通過使用非常溫和的反應條件,將具有可調應變的Pt島直接生長在支化的Ni顆粒上。在pH=13的電解質中,高應變的1.9 nm Pt島在Ni納米顆粒上表現出較高的比活性和最高的HER質量活性。這些結果表明通過調節Pt島的大小控制應變可以提高其HER活性。
AliAlinezhad, Richard D. Tilley*, et al. Direct growth of highly strained Pt islands onbranched Ni nanoparticles for improved hydrogen evolution reaction activity. J.Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b07659
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07659
9. JACS:Re(tBu-bpy)(CO)3Cl負載在多壁碳納米管上實現選擇性還原水中的CO2
近日,加州大學圣地亞哥分校Clifford P.Kubiak等制備了Re(tBu-bpy)(CO)3Cl負載在多壁碳納米管(MWCNT)上的催化劑,該催化劑可選擇性地將水中的CO2電化學還原為CO。在CO2飽和的KHCO3水溶液中,該催化劑電催化CO2還原電流密度為?4 mA/cm2,選擇性(FECO)為99%(-0.56 V vs. RHE)。
Re(tBu-bpy)(CO)3Cl催化劑作為有機溶劑中的均相催化劑已被廣泛研究。與在乙腈溶液中的分子催化劑相比,在碳納米管上負載Re(tBu-bpy)(CO)3Cl可增加電流密度,降低過電勢,保留將CO2還原為CO的選擇性,并允許在pH=7.3的水中進行操作。Re/MWCNT電催化劑的TON> 5600,TOF> 1.6 s-1,是一種高效,穩定,易于制備且可擴展的電催化材料。
AlmagulZhanaidarova, Clifford P. Kubiak*, et al. Re(tBu-bpy)(CO)3Clsupported on multi-walled carbon nanotubes selectively reduces CO2 inwater. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b08445
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b08445
10. AMI: 高性能柔性鈣鈦礦發光二極管
金屬鹵化物鈣鈦礦因其優異的光學和電學性能而被視為用于光電子器件的有前途的材料,并且由于其良好的機械性能而在柔性器件中也顯示出相當大的潛力。但是,鈣鈦礦層與PEDOT:PSS之間的大空穴注入勢壘和激子猝滅會導致器件效率降低。
近日,韓國蔚山國家科學技術研究所(UNIST) Sukbin Lee、Ju-Young Kim、MyoungHoon Song將非導電含氟表面活性劑Zonyl FS-300(Zonyl)引入PEDOT:PSS空穴傳輸層,減少了PEDOT:PSS /鈣鈦礦界面的空穴注入勢壘和激子猝滅。此外,具有聚合物-銀納米線復合電極的柔性鈣鈦礦發光二極管,其最大電流效率為17.90 cd A -1,即使在以2.5 mm彎曲半徑彎曲1000次后仍能保持這種電流效率。
Song, M. H. et al. HighlyEfficient Flexible Perovskite LightEmitting Diodes Using Modified PEDOT:PSSHole Transport Layer and Polymer-Silver Nanowires Composite Electrode. AMI2019.
DOI:10.1021/acsami.9b10771
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.9b10771