1. Nature Chemistry: 通過催化活化C(sp3)-H的路徑對三級胺分子進(jìn)行修飾
三級胺的合成在有機(jī)合成中是十分重要和具有挑戰(zhàn)性的方法學(xué)。英國劍橋大學(xué)化學(xué)系的MatthewJ. Gaunt教授課題組最近在Nature Chemistry上全文刊發(fā)了最新研究進(jìn)展。他們通過將三級有機(jī)胺分子中N原子的γ-位點(diǎn)上的C-H鍵進(jìn)行活化實(shí)現(xiàn)芳基修飾，能夠?qū)τ袡C(jī)胺分子中烷基組分的修飾方法提出新方案，該方法具有廣泛的應(yīng)用前景。
本文要點(diǎn)：
1）發(fā)現(xiàn)了一種簡單易得的Pd(II)配體在活化γ-位點(diǎn)上的C-H鍵中非常有效。
2）通過簡單易得的初始分子生成各種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)的γ-芳基烷基胺，并體現(xiàn)了非常高的選擇性。
3）應(yīng)用于藥物分子的合成和修飾。
JesusRodrigalvarez, et al. Catalytic C(sp3)–H bond activation in tertiary alkylamines. Nat. Chem., 2020, 12,76-81
DOI:10.1038/s41557-019-0393-8
https://www.nature.com/articles/s41557-019-0393-8
2. Nature Materials: 單分散FeF2納米晶正極材料的轉(zhuǎn)化機(jī)理與性能
過渡金屬氟化物正極材料是一種具有高比能潛力的鋰離子電池正極材料，但是由于人們對其電化學(xué)潛力以及相關(guān)局限性了解的不夠清楚因而無法將其投入到實(shí)用中。最近，牛津大學(xué)的Mauro Pasta等利用膠體方法成功地合成了單分散的單晶FeF2納米棒并將其作為理想的模型體系來對過渡金屬氟化物的轉(zhuǎn)化性能與機(jī)制進(jìn)行研究。
本文要點(diǎn)
1)這種單分散FeF2納米棒在僅僅使用酸性電解液時(shí)（1M LiFSI Pyr1,3FSI）就能夠?qū)崿F(xiàn)570mAh/g的比容量，這一數(shù)值接近該材料的理論容量。這是因?yàn)樗嵝噪娊庖后w系中能夠形成穩(wěn)定的SEI膜并保持材料顆粒之間不發(fā)生粘連。在0.05C的電流密度下單晶FeF2納米棒材料循環(huán)50周后的容量保持率高于90%。這種循環(huán)穩(wěn)定性在更高的倍率（0.5C）和更高溫度（50℃）下能夠保持長達(dá)200周。
2)研究人員利用高分辨分析型透射電子顯微鏡對于轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理相關(guān)的形貌特征、晶格取向關(guān)系以及氧化態(tài)的變化等進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明材料表面特定位點(diǎn)的反應(yīng)對于整個(gè)材料的相演化、擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)以及失效機(jī)制等都有著十分關(guān)鍵的影響。轉(zhuǎn)化反應(yīng)的可逆性取決于氟離子通過固定晶格的拓?fù)鋵W(xué)陽離子擴(kuò)散和金屬粒子在半異質(zhì)界面上的成核。
AlbertW. Xiao et al, Understanding the conversion mechanism and performance ofmonodisperse FeF2 nanocrystal cathodes, Nature Materials, 2020
DOI: 10.1038/s41563-020-0621-z
https://www.nature.com/articles/s41563-020-0621-z
3. Nature Materials: 電化學(xué)感應(yīng)相變的SrCoOx實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)熱傳輸
與動(dòng)態(tài)控制電導(dǎo)率不同，不存在通過電勢調(diào)節(jié)熱導(dǎo)率的類似功能。傳統(tǒng)認(rèn)為插入到材料晶格中的原子純粹是作為熱載體的散射源，這只會(huì)降低熱導(dǎo)率。恰恰相反，麻省理工學(xué)院陳剛和Bilge Yildiz等人通過電化學(xué)控制氧化物中氧和質(zhì)子的濃度提供了雙向控制熱導(dǎo)率的新能力。
本文要點(diǎn):
1）用電化學(xué)方法將SrCoO2.5氧化成鈣鈦礦SrCoO3-δ時(shí)，熱導(dǎo)率增加2.5倍，而對其質(zhì)子化以形成氫化SrCoO2.5則使熱導(dǎo)率降低4倍。
2）通過使用離子液體門控來觸發(fā)單個(gè)器件中的“三態(tài)”相變，可以在室溫下在近10±4倍的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)導(dǎo)熱系數(shù)。
3）通過結(jié)合X射線吸收光譜的化學(xué)和結(jié)構(gòu)信息、熱導(dǎo)率測量和從頭計(jì)算，闡明了這些陰離子和陽離子物種的影響，以及晶格常數(shù)和晶格對稱性對熱導(dǎo)率的影響。
4）這種通過電化學(xué)方法控制多種離子類型，多種相變和電子傳導(dǎo)性（跨越金屬直至氧化物的絕緣行為）的能力，為在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)熱傳輸提供了新的框架。
QiyangLu, et al. Bi-directional tuning of thermal transport in SrCoOxwith electrochemically induced phase transitions, Nature Materials, 2020
DOI: 10.1038/s41563-020-0612-0
https://www.nature.com/articles/s41563-020-0612-0
4. Nature Chemistry: 介導(dǎo)貴金屬在TMD納米結(jié)構(gòu)上沉積
用貴金屬對過渡金屬二硫化物（TMD）納米片的表面進(jìn)行功能化這一措施對于將其與設(shè)備電接觸以及改善其催化和傳感功能非常重要。固溶相沉積為創(chuàng)建金屬-TMD混合系統(tǒng)提供了可擴(kuò)展的方法，但是控制此類過程仍然具有挑戰(zhàn)性。賓夕法尼亞州立大學(xué)Vincent H. Crespi,Mauricio Terrones和Raymond E. Schaak等人展示了貴金屬在TMD上沉積的幾種不同形式。
本文要點(diǎn)：
1） 作者將金和銀在室溫下沉積到膠體1T-WS2、2H-WS2、2H-MoSe2、2H-WSe2、1T'-MoTe2和Td-WTe2少層納米結(jié)構(gòu)上，以產(chǎn)生0D–2D和2D–2D金屬–TMD混合體的不同類別。
2）均勻的金納米粒子能夠在所有的TMD上沉積。而銀納米顆粒在二硫化物和二硒化物上的沉積具有雙峰尺寸分布，同時(shí)原子沉積為雙原子薄層。
3）這些表面結(jié)合的金屬物種的各種尺寸和形貌是由TMD還原Au3+或Ag+時(shí)，由界面的金屬-硫族元素鍵的相對強(qiáng)度引起的。
YifanSun, et al. Interface-mediated noble metal deposition on transition metaldichalcogenide nanostructures, Nature Chemistry, 2020
DOI:10.1038/s41557-020-0418-3
https://www.nature.com/articles/s41557-020-0418-3
5. JACS：基于互補(bǔ)吸收染料的高效太陽能電池：共敏化的另一種方法
為了實(shí)現(xiàn)用于構(gòu)建高效染料敏化太陽能電池（DSSC）的全色吸收，已成功開發(fā)了使用兩種具有互補(bǔ)吸收的染料的共敏化方法。然而，該方法通常需要耗時(shí)地優(yōu)化許多參數(shù)以控制兩種共吸附染料在TiO2膜上的比例和分布，這限制了該策略進(jìn)一步發(fā)展。華東理工大學(xué)Yongshu Xie團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種通過設(shè)計(jì)一類“共軛染料（concerted companion dyes）”來開發(fā)高效DSSC的替代方法。
本文要點(diǎn)：
1）該“共軛染料”具有兩個(gè)共價(jià)連接的互補(bǔ)染料成分。因此，新合成的有機(jī)染料Z2通過具有各種長度的柔性鏈與雙鏈卟啉染料XW51連接在一起，得到XW60-XW63一系列的染料分子。
2）這些染料具有出色的吸光性質(zhì)。基于XW61的DSSC效率高達(dá)12.4％，創(chuàng)下了基于碘電解質(zhì)的DSSC的最高記錄。此外，這些染料還具有易于制造電池，簡單優(yōu)化以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
KaiwenZeng et al. Efficient Solar Cells based on Concerted Companion Dyes ContainingTwo Complementary Components: An Alternative Approach for Cosensitization, J.Am. Chem. Soc. 2020.
DOI:10.1021/jacs.9b12675.
https://doi.org/10.1021/jacs.9b12675
6. Chem: Pt催化位點(diǎn)（從單原子變化到納米顆粒）結(jié)構(gòu)對對氯硝基苯的還原反應(yīng)催化活性的影響
對于深入理解金屬催化劑的結(jié)構(gòu)和催化作用之間的關(guān)系而言，原子級別的表征十分重要。浙江大學(xué)先進(jìn)材料催化中心的王勇通過對CeO2上的Pt結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，對氯硝基苯的還原反應(yīng)和Pt結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，并提出了催化活性隨結(jié)構(gòu)變化的規(guī)律，探索了有機(jī)分子中立體位阻作用對催化反應(yīng)過程中的重要影響。
本文要點(diǎn)：
1） 催化活性和Pt結(jié)構(gòu)有重要關(guān)系，表現(xiàn)為Pt從單原子到納米粒子的范圍中變化時(shí)，催化作用呈現(xiàn)火山型變化過程。
2） Pt催化組分的立體位阻作用影響了反應(yīng)中的催化活性和產(chǎn)物選擇性。
3） 這種立體位阻作用和電子結(jié)構(gòu)有關(guān)。分子中氯原子中的非鍵軌道和Pt催化位點(diǎn)軌道（predominant orbitals）之間的靜電排斥力是造成催化活性隨納米粒子大小變化的主要原因。
Chunpeng Wang, et al.Insight into Single-Atom-InducedUnconventional Size Dependence over CeO2-Supported Pt Catalysts
DOI: 10.1016/j.chempr.2019.12.029
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929419305765
