1. Nature Catal.：空氣穩(wěn)定的二元Ni(0)-烯烴催化劑
1960年GüntherWilke報(bào)道了第一批二元金屬-烯烴配合物的合成后，便開啟了Ni(0)-烯烴化合物用于催化領(lǐng)域的大門。在鎳催化的研究中，Ni(COD)2（雙（1,5-環(huán)辛二烯）Ni(0)）占主導(dǎo)地位，其已成為探索Ni(0)催化劑新的催化反應(yīng)性的主要來源。此外，Ni(COD)2還曾用作各種重要工業(yè)過程的催化劑，如丁二烯或乙烯的聚合。但是，所有已知的Ni(0)-烯烴預(yù)催化劑暴露于空氣時(shí)都存在很大的不穩(wěn)定性和快速分解的問題。
近日，馬克斯·普朗克煤炭研究所Josep Cornella報(bào)道了一種空氣穩(wěn)定的二元Ni(0)-烯烴絡(luò)合物Ni（Fstb）3的合成，表征和反應(yīng)性。該絡(luò)合物以p-CF3-stilbene衍生物為配體，具有獨(dú)特的簡單配體排列方式，可將鎳中心與氧氣隔離開。研究發(fā)現(xiàn)，與所有已報(bào)道的16和18電子Ni(0)?烯烴預(yù)催化劑不同的是，Ni（Fstb）3在空氣中可穩(wěn)定保存數(shù)月，且無明顯分解。此外，Ni（Fstb）3可以在不使用手套箱或Schlenk技術(shù)的情況下與鎳催化中的各種常用配體（例如二胺，膦或N-雜卡賓）進(jìn)行配體交換，生成結(jié)構(gòu)明確的Ni(0)?L物種。進(jìn)一步研究表明，Ni（Fstb）3是各種重要的鎳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的優(yōu)良預(yù)催化劑，與其它Ni(0)-烯烴配合物相比，具有出乎意料的催化性能。Ni（Fstb）3作為一種通用，實(shí)用且對(duì)空氣穩(wěn)定的Ni（0）前驅(qū)物，解決了一大科學(xué)難題。
J LukasNattmann, Josep Cornella*, et al. An air-stable binary Ni(0)–olefin catalyst. Nat.Catal., 2019
DOI: 10.1038/s41929-019-0392-6
https://www.nature.com/articles/s41929-019-0392-6
2. Nature Catal.綜述：CO電還原作為碳利用的新興平臺(tái)
CO2電化學(xué)轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品已被廣泛探索，這是一種有前途的碳利用策略。然而，多碳（C2+）產(chǎn)物的直接合成遭受不希望的副反應(yīng)和相對(duì)低的選擇性的困擾。然而，將CO2電化學(xué)轉(zhuǎn)化為單碳產(chǎn)品卻更為有效，并已投入商業(yè)應(yīng)用。最近的研究表明，CO可以高反應(yīng)速率，高C2+選擇性和固有地改善的電解質(zhì)穩(wěn)定性，以電化學(xué)方式進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為C2+，這為兩步轉(zhuǎn)化CO2提供了前景。
近日，特拉華大學(xué)Feng Jiao，Lectrolyst Gregory S.Hutchings等對(duì)高速率CO轉(zhuǎn)換的進(jìn)展以及可以進(jìn)一步改善性能的機(jī)理和設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)；并對(duì)CO電還原領(lǐng)域進(jìn)行了展望。作者認(rèn)為，CO電還原設(shè)備的開發(fā)有明確的路線圖，且CO通過共電解可以開辟更多的C2+產(chǎn)品，對(duì)于持續(xù)的C2+生產(chǎn)比直接CO2電還原更有效。
MatthewJouny, Gregory S. Hutchings* and Feng Jiao*. Carbon monoxide electroreductionas an emerging platform for carbon utilization. Nat.Catal., 2019
DOI: 10.1038/s41929-019-0388-2
https://www.nature.com/articles/s41929-019-0388-2
3. Nature Biotechnology：利用細(xì)胞內(nèi)三酰基甘油提高鏈霉菌多酮的效價(jià)
藥物上重要的聚酮類化合物，如阿維菌素，主要是在發(fā)酵罐中鏈霉菌生長的固定階段作為次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的。進(jìn)入聚酮生物合成的細(xì)胞內(nèi)代謝物來源已被證明是難以捉摸的。近日，華東理工大學(xué)張立新、中國科學(xué)院微生物研究所王為善，和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院向文勝的研究團(tuán)隊(duì)合作，利用細(xì)胞內(nèi)三酰基甘油（TAG）提高鏈霉菌多酮的效價(jià)。
研究人員應(yīng)用多組學(xué)技術(shù)揭示了在初次代謝中積累的細(xì)胞內(nèi)TAG在穩(wěn)定期會(huì)降解。該過程可以將碳流量從細(xì)胞內(nèi)TAG和細(xì)胞外底物引導(dǎo)到多酮的生物合成中。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種名為“TAG的動(dòng)態(tài)降解”（ddTAG）的策略，以動(dòng)員TAG池并增加多酮的生物合成。使用ddTAG，提高了天藍(lán)色鏈霉菌、委內(nèi)鏈霉菌、緣條鏈霉菌和阿維鏈霉菌中放線菌素、佳霉素B、土霉素和阿維菌素B1a的效價(jià)。ddTAG的應(yīng)用在180立方米工業(yè)規(guī)模發(fā)酵中將阿維菌素B1a的效價(jià)提高了50%，達(dá)到9.31 g l?1，這是有史以來最高的效價(jià)。他們的策略可以提高藥物生產(chǎn)中的多酮效價(jià)。
Weishan Wang, Shanshan Li, Zilong Li, et al. Harnessingthe intracellular triacylglycerols for titer improvement of polyketides inStreptomyces. Nature Biotechnology, 2019.
DOI: 10.1038/s41587-019-0335-4
https://www.nature.com/articles/s41587-019-0335-4
4. Chem. Soc. Rev.：利用組裝策略構(gòu)建的有機(jī)造影劑及其生物成像應(yīng)用
大量的研究結(jié)果表明，通過組裝構(gòu)建的超分子有機(jī)材料是一類非常適合用于生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的造影劑，進(jìn)而為疾病的診斷提供了許多高效的新方法。香港科技大學(xué)唐本忠院士和梨花女子大學(xué)Juyoung Yoon教授合作綜述了近年來用于熒光和光聲成像的組裝型有機(jī)染料，對(duì)這類材料的設(shè)計(jì)策略和制備研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)介紹；并對(duì)該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)難題及發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
Hong-BoCheng, Yuanyuan Li, Ben Zhong Tang, Juyoung Yoon. Assembly strategies oforganic-based imaging agents for fluorescence and photoacoustic bioimagingapplications. Chemical Society Reviews. 2019
DOI:10.1039/C9CS00326F
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00326f#!divAbstract
5. Angew: V3S4@C超薄納米片構(gòu)建的分層納米管用于堿離子電池
通用的堿金屬離子（Li+，Na+和K+）主體材料的合理設(shè)計(jì)對(duì)于可再充電電池仍然極具挑戰(zhàn)。濟(jì)南大學(xué)Changzhou Yuan等人首先通過自模板策略合成了核殼V3S4@C超薄納米片組裝的分層納米管（V3S4@CNS-HNTs），并將其作為堿離子電池的一般負(fù)極材料。通過原位/非原位結(jié)構(gòu)、理化特性和DFT計(jì)算分析了V3S4@C NS-HNTs電極的晶體結(jié)構(gòu)與電化學(xué)機(jī)理之間的內(nèi)在聯(lián)系。
獨(dú)特的V3S4@C NS-HNTs具有層狀VS2和層間占據(jù)的V原子，因此具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)性，并且具有的V3S4-C電活性界面能夠致使有效的堿離子吸附/擴(kuò)散作用。所得的V3S4@CNS-HNTs負(fù)極表現(xiàn)出獨(dú)特的堿離子依賴性電荷存儲(chǔ)機(jī)理，尤其是在鉀離子存儲(chǔ)中具有出色的長壽命循環(huán)性能，這得益于贗電容和可逆嵌入/脫嵌的協(xié)同作用，優(yōu)于一般的Li+/ Na+存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。
YangLiu, Zehang Sun, Xuan Sun, Yue Lin, Ke Tan, Jinfeng Sun, Longwei Liang, LinruiHou, Changzhou Yuan, Construction of ultrathin V3S4@C nanosheetsassembled hierarchical nanotubes towards alkali‐ion batteries with ion‐dependentelectrochemical mechanisms, Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI:10.1002/anie.201913343
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201913343
6. AM綜述：反鈣鈦礦材料的研究進(jìn)展
ABX3鈣鈦礦作為世界上最大的晶體材料家族，以其多功能性和神秘的科學(xué)原理引起了世界范圍內(nèi)極大的研究興趣。它們的對(duì)應(yīng)物，反鈣鈦礦(X3BA)，實(shí)際上是電子倒置的鈣鈦礦衍生物，但它們同樣也是一個(gè)不可忽視的功能材料家族。事實(shí)上，反鈣鈦礦繼承了鈣鈦礦靈活的結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)在X點(diǎn)上富含陽離子，因此表現(xiàn)出各種非常規(guī)的理化性質(zhì)。然而，目前對(duì)這些“反”類似物的關(guān)注卻很少，迫切需要進(jìn)行全面的審查以引起普遍關(guān)注。
近日，北京大學(xué)鄒如強(qiáng)和南方科技大學(xué)趙予生合作綜述了近年來新型反鈣鈦礦材料的研究進(jìn)展及其特殊功能，包括超導(dǎo)電性，超導(dǎo)性，巨磁電阻，負(fù)熱膨脹，發(fā)光和電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換。特別是考慮到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的可行性，從固態(tài)化學(xué)的角度討論了提高反鈣鈦礦性能的通用策略。隨著研究者們對(duì)反鈣鈦礦材料研究熱情的提高，反鈣鈦礦有望成為功能材料的后起之秀。
YonggangWang, Hao Zhang, Jinlong Zhu, Xujie Lü, Shuai Li, Ruqiang Zou,Yusheng Zhao. Antiperovskites with Exceptional Functionalities. AdvancedMaterials. 2019
DOI:10.1002/adma.201905007
https://doi.org/10.1002/adma.201905007
7. AM: 內(nèi)層拓展的硫化銅正極與非腐蝕性電解液助力高比能可充鎂電池
可充鎂電池憑借其豐富的原料來源、高體積比容量、無枝晶負(fù)極特性以及多電子氧化還原反應(yīng)等優(yōu)勢(shì)而被視為現(xiàn)存鋰電池的優(yōu)良替代品。然而，可充鎂電池的發(fā)展受到其電極-電解質(zhì)界面兼容性差、Mg2+與正極材料中多價(jià)離子庫侖作用過強(qiáng)等問題的限制。在本文中，南京工業(yè)大學(xué)的趙相玉研究員等開發(fā)了一種CuS正極材料可與非腐蝕性鎂離子電解液構(gòu)成高比能可充鎂電池。
得益于CuS正極優(yōu)化的內(nèi)層結(jié)構(gòu)和顯著改善的電極-電解液界面相容性，這種CuS材料表現(xiàn)出不可比擬的儲(chǔ)鎂能力。在50mA/g的電流密度下其放電比容量高達(dá)477mAh/g，對(duì)應(yīng)著高達(dá)415Wh/kg的重量能量密度。而且，在1C的高倍率下經(jīng)過1000周的深度循環(huán)后該材料的比容量仍可達(dá)到111mAh/g。該工作為發(fā)展高性能可充鎂離子電池正極材料提供了新的思路。
YinlinShen, Xiangyu Zhao et al, High‐Energy Interlayer‐Expanded Copper Sulfide Cathode Material in Non‐Corrosive Electrolyte for Rechargeable Magnesium Batteries, AdvancedMaterials, 2019
DOI: 10.1002/adma.201905524
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905524?af=R
8. Chem. Sci.：光調(diào)控的適配體傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測活細(xì)胞線粒體內(nèi)ATP的變化
熒光適配體傳感器在用于小分子代謝物的細(xì)胞內(nèi)成像方面具有良好的應(yīng)用潛力。這類代謝物在不同亞細(xì)胞位置上的分布往往不同，其濃度和位置也會(huì)隨時(shí)間波動(dòng)，因此對(duì)這些代謝物進(jìn)行時(shí)空控制監(jiān)測的難度也很大。中科院蘇州納米所裴仁軍研究員、伊利諾伊大學(xué)香檳分校陸藝教授和南京大學(xué)郭子建院士合作報(bào)道了一種可被光調(diào)控的功能化適配體傳感器，它能夠利用修飾的DQAsomes去靶向線粒體，進(jìn)而可對(duì)活細(xì)胞線粒體內(nèi)的ATP進(jìn)行時(shí)空監(jiān)測。
由于具有光調(diào)控的性能，該適配體傳感器在到達(dá)線粒體之前不會(huì)被激活，而在光的照射下則會(huì)激活其傳感性能。研究表明，該傳感器的檢測限為3.7 mM，并具有高選擇性，可以檢測由Ca2+或寡霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的線粒體內(nèi)ATP濃度變化。
ShanniHong, Zijian Guo, Renjun Pei, Yi Lu. et al. A photo-regulated aptamer sensorfor spatiotemporally controlled monitoring of ATP in the mitochondria of livingcells. Chemical Science. 2019
DOI:10.1039/C9SC04773E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/sc/c9sc04773e#!divAbstract
