1. Acc. Chem. Res.:離子納米晶在完全和部分離子交換反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化
精細(xì)化學(xué)合成方法可以制備出形狀和尺寸分布均勻的各種類型的無機(jī)納米晶(NC)。許多一步合成方法,如金屬離子還原、金屬配合物分解、雙取代反應(yīng)、水解等,都被用來促進(jìn)單分散金屬和離子型納米碳管的生成。然而,目前所面臨的問題是,如何合成具有熱力學(xué)亞穩(wěn)相或非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的NCs。通過離子交換反應(yīng)和電置換反應(yīng)等元素取代反應(yīng)對已合成的NCs進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可以克服傳統(tǒng)一步法合成NCs所面臨的困難。近日,日本京都大學(xué)Toshiharu Teranishi綜述了其在離子型NC的全部和部分離子交換反應(yīng)等方面的深入研究,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了形貌和尺寸保持等重要方面。1)作者首先總結(jié)了每種類型的離子交換反應(yīng)如何進(jìn)行,以揭示其最終產(chǎn)物的形貌和晶體結(jié)構(gòu)。并總結(jié)了一些有助于探索具有熱力學(xué)亞穩(wěn)相和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的NCs形成的研究進(jìn)展,以及導(dǎo)致結(jié)構(gòu)特定功能的離子交換反應(yīng)的其他重要特征。2)作為特例,作者闡明了多面體Cu2O NCs的形狀相關(guān)陰離子骨架(表面陰離子亞晶格和堆積圖案)在決定中空CuxS NCs陰離子交換產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)中的重要作用。此外,作者回顧了在其實(shí)驗(yàn)室和其他實(shí)驗(yàn)室中所觀察到的金屬鹵化物鈣鈦礦型NCs的特征性陰離子交換行為。3)作者最后概述了通過離子交換反應(yīng)進(jìn)行NC轉(zhuǎn)化的研究,并展望了該領(lǐng)域的發(fā)展前景。
晶體團(tuán)簇學(xué)術(shù)QQ群:530722590Masaki Saruyama, et al, Transformations of Ionic Nanocrystals via Full and Partial Ion Exchange Reactions, Acc. Chem. Res., 2021DOI: 10.1021/acs.accounts.0c00701https://dx.doi.org/10.1021/acs.accounts.0c00701
2. Acc. Mater. Res.: 用于綠色能源應(yīng)用的過渡金屬基電催化劑的活性位點(diǎn)工程
氫被廣泛認(rèn)為是理想的綠色能源載體,也是替代不可再生的化石燃料并解決嚴(yán)重的全球能源和環(huán)境污染問題的首選。世界各地的科學(xué)家都致力于開發(fā)各種與氫能開發(fā)和轉(zhuǎn)化相關(guān)的技術(shù),如光催化/電催化水分解、燃料電池等。利用電能進(jìn)行電催化水分解可以從水中大規(guī)模產(chǎn)生清潔純凈的氫,然后可以通過燃料電池將其直接直接轉(zhuǎn)化為電能。這種環(huán)境友好型系統(tǒng)依賴于一系列重要的反應(yīng),特別是析氫反應(yīng)(HER)和氧還原反應(yīng)(ORR),這兩個(gè)反應(yīng)都需要高效、耐用的電催化劑。盡管科學(xué)界付出了巨大的努力,但仍缺乏性能令人滿意的電催化劑。在電催化劑的核心,活性位點(diǎn)是催化性能的關(guān)鍵。通過調(diào)節(jié)電催化劑中活性位點(diǎn)的性質(zhì),活性位點(diǎn)工程為改善電催化劑的性能提供了重要的機(jī)會。通常,活性位點(diǎn)工程的策略包括(1)調(diào)整活動站點(diǎn)周圍的環(huán)境,以及(2)工程活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。這些方法可用于優(yōu)化活性位點(diǎn)的電子性能,平衡活性位點(diǎn)與反應(yīng)物/中間體/產(chǎn)物之間的結(jié)合能,從而加快整個(gè)反應(yīng)過程。有鑒于此,韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所Jong-Beom Baek、Gaofeng Han和Feng Li等人,總結(jié)了在綠色能源應(yīng)用過渡金屬基電催化劑活性位點(diǎn)工程方面的研究進(jìn)展。1)從金屬納米粒子電催化劑開始,在不同的載體上工程化釕納米粒子,以實(shí)現(xiàn)更有效的電催化HER性能。接下來,從理論上預(yù)測了銥(Ir)位點(diǎn)上的氫吸附/解吸可以被環(huán)境碳/氮原子平衡,將Ir納米顆粒錨定在氮碳載體上,從而加速了酸性析氫催化作用。2)隨后介紹了在金屬單原子電催化劑中具有不同結(jié)構(gòu)的工程活性位點(diǎn)如何實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的氧還原催化作用。還證明了在具有缺陷、表面原子排列和雜原子的金屬碳化物/磷化物電催化劑中的活性位點(diǎn)工程也可以提高活性位點(diǎn)的催化活性。總之,該工作介紹了使用可靠策略對過渡金屬基電催化劑中有效活性位點(diǎn)進(jìn)行的工程設(shè)計(jì),這可能為合理設(shè)計(jì)和合成適用于各種能源應(yīng)用的高效電催化劑提供了新的機(jī)會。
電催化學(xué)術(shù)QQ群:740997841Feng Li et al. Active Site Engineering in Transition Metal Based Electrocatalysts for Green Energy Applications. Acc. Mater. Res., 2021.DOI: 10.1021/accountsmr.0c00110https://doi.org/10.1021/accountsmr.0c00110
3. JACS:MXene@TiO2電子傳輸層改善非鉛無機(jī)鈣鈦礦電池性能
無機(jī)的非鉛鈣鈦礦Cs2AgBiBr6雙重鈣鈦礦對于太陽能電池的發(fā)展而言,在解決APbX3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、Pb的毒性中非常重要。但是由于Cs2AgBiBr6材料的較弱晶化能力,導(dǎo)致其較低的短路電流、較差的功率,在較大程度上限制了其光電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。有鑒于此,中國石油大學(xué)李振興、加州大學(xué)洛杉磯分校Dong Meng、蘇州大學(xué)王照奎、加州大學(xué)洛杉磯分校楊陽等報(bào)道了一種簡單的方法,通過將單層MXene納米片組裝到TiO2中(Ti3C2Tx@TiO2)作為多功能電子傳輸層,其中單層MXene納米片提高TiO2電子傳輸層的導(dǎo)電性、電子抽取速率。同時(shí)單層MXene納米片調(diào)控TiO2的界面潤濕性,改善了Cs2AgBiBr6的晶化作用。1)和本來TiO2電子傳輸層組成的電池相比,加入MXene納米片后,電池效率達(dá)到2.81 %,通過加入MXene電池效率提升了40 %。基于Ti3C2Tx@TiO2電子傳輸層的太陽能電池展示了長期穩(wěn)定性,能夠在溫和氣氛中保存15天后保留93 %的初始電池效率。
光電器件學(xué)術(shù)QQ群:474948391Zhenxing Li, et al, Single-Layered MXene Nanosheets Doping TiO2 for Efficient and Stable Double Perovskite Solar Cells, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c12739https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12739
4. JACS:溫和條件中Rh(I)催化對映選擇性C(sp2)-H官能團(tuán)化
南方科技大學(xué)鐘龍華、徐明華等報(bào)道了通過不對稱過程將芳基烯基類卡賓插入到C-H鍵,從而直接以Rh(I)-二烯烴作為催化劑,進(jìn)行對映選擇性C(sp2)-H官能團(tuán)化。該反應(yīng)能夠選擇在烯基端點(diǎn)上進(jìn)行反應(yīng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)顯著的E選擇性、對映選擇性,從而在溫和條件中合成大量的手性γ,γ-偕二芳基修飾α,β-不飽和酯產(chǎn)物。1)本文的合成方法展示了一種比較少見的合成過程,通過烯烴對芳烴進(jìn)行不對稱C-H鍵插入反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了較高的烯基選擇性。隨后作者將該方法得到的產(chǎn)物進(jìn)行衍生化反應(yīng),展示了該方法的應(yīng)用廣泛性。2)對該反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行DFT計(jì)算模擬,對該反應(yīng)Rh(I)-催化C(sp2)-H中較高的對映選擇性/立體選擇性提供理解。測試和模擬計(jì)算結(jié)果中展示的“反氘動力學(xué)同位素效應(yīng)”支持了該反應(yīng)過程中決速步驟在于生成C-C鍵,手性配體和底物中間的吸引性相互作用在反應(yīng)的選擇性中起到控制作用。
納米催化學(xué)術(shù)QQ群:256363607Dong-Xing Zhu, et al, Regiospecific and Enantioselective Arylvinylcarbene Insertion of a C–H Bond of Aniline Derivatives Enabled by a Rh(I)-Diene Catalyst, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c13191https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c13191
5. JACS:伴有發(fā)光顏色變化的可用于苯-環(huán)己烷分離的雙發(fā)射金(I)硫團(tuán)簇骨架
金化學(xué)吸引了廣泛的研究興趣,部分原因是過渡金屬中金的獨(dú)特特征。近日,香港大學(xué)Vivian Wing-Wah Yam等報(bào)道了一個(gè)十核的金(I)-硫配合物[(LH)4Au10S4]Cl2 (LH-Au10S4-Cl, LH = 4,5-bis(diphenylphosphanyl)-2H-1,2,3-triazole)。LH-Au10S4-Cl由 H2S與[dppa(AuCl)2](dppa = 1,2-雙(二苯基二膦基)乙炔)和NaN3點(diǎn)擊反應(yīng)獲得的金(I)前驅(qū)體反應(yīng)獲得的,其固體顯示出明亮的綠色和紅色雙發(fā)射。1)單晶X射線衍射(SCXRD)研究表明,LH-Au10S4-Cl通過分子間的鹵素···氫鍵以及其它弱相互作用組裝成的金(I)團(tuán)簇基骨架。2)研究發(fā)現(xiàn),LH-Au10S4-Cl框架顯示出對溶劑分子的高度穩(wěn)定性,并能夠通過單晶至單晶(SCSC)轉(zhuǎn)型將溶劑分子(例如苯和環(huán)己烷)封裝在晶格空隙內(nèi)。3)苯和環(huán)己烷的存在對LH-Au10S4-Cl的綠色和紅色雙重發(fā)射有不同程度的影響, 因而顯示出溶劑致變色發(fā)光性質(zhì)。4)由于晶格腔的尺寸限制,在等摩爾濃度的苯和環(huán)己烷的混合物中,LH-Au10S4-Cl固體對苯表現(xiàn)出高選擇性(> 95%)。該工作證明了金(I)-硫鍵團(tuán)簇骨架作為分離苯和環(huán)己烷的發(fā)光功能材料的潛力。
多孔材料學(xué)術(shù)QQ群:813094255Liao-Yuan Yao, et al. Dual Emissive Gold(I)–Sulfido Cluster Framework Capable of Benzene–Cyclohexane Separation in the Solid State Accompanied by Luminescence Color Changes. J. Am. Chem. Soc., 2020DOI: 10.1021/jacs.0c11891https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11891
6. JACS:動態(tài)拆分加氫還原合成手性羥基腈
南方科技大學(xué)張緒穆、陳根強(qiáng)等報(bào)道了一種催化對映選擇性、立體選擇性對α-修飾β-酮腈分子還原的方法學(xué),該反應(yīng)通過DKR-ATH催化反應(yīng)過程構(gòu)建含有兩個(gè)連續(xù)的手性立體中心位點(diǎn)的β-羥基腈結(jié)構(gòu)產(chǎn)物。該方法能夠兼容廣泛的α-修飾β-酮腈反應(yīng),同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的產(chǎn)率(94~98 %),對映選擇性/立體選擇性達(dá)到>99 % ee和>99:1 dr。通過DFT計(jì)算模擬了該反應(yīng)中的對映選擇性原因。1)通過高效率動力學(xué)拆分方法,通過對β-酮腈分子進(jìn)行不對稱轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng),合成了相應(yīng)的羥基腈產(chǎn)物。此外,該反應(yīng)合成方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速合成Ipenoxazone(伊培沙宗)、Tapentadol(他噴他多)等藥物分子的中間體物種。
Fangyuan Wang, et al, Asymmetric Transfer Hydrogenation of α-Substituted-β-Keto Carbonitriles via Dynamic Kinetic Resolution, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c13273https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c13273
7. JACS:p-Si(111)電極官能團(tuán)修飾改善光電相應(yīng)
對于光電化學(xué)催化裝置PEC,嚴(yán)重依賴半導(dǎo)體|覆蓋層界面處的能帶能量的排列整齊情況,通過能量控制方法對這些結(jié)界面進(jìn)行調(diào)控和分子修飾官能團(tuán)化有較高的吸引力。有鑒于此,德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校Michael J. Rose等報(bào)道了對化學(xué)官能團(tuán)修飾的p-Si(111)和對應(yīng)的太陽能性能之間的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系進(jìn)行研究。對吸附分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系之間的相互作用進(jìn)行揭示。1)在使用芳基有機(jī)分子進(jìn)行共價(jià)修飾,能夠形成缺陷位點(diǎn)濃度(S<50 cm/s)更低的界面。當(dāng)使用電化學(xué)表征手段對該體系在存在甲基紫精存在的過程中進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致能帶系統(tǒng)性升高(最高達(dá)到0.99 V),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較高的光電化學(xué)性能(Voc達(dá)到0.43 V vs MV2+),說明形成正向界面偶極子。2)進(jìn)一步的,通過設(shè)計(jì)了p-Si(111)-R|TiO2|Pt結(jié)構(gòu),隨后系統(tǒng)性的進(jìn)行調(diào)控HER的Voc電壓。通過將能壘的偏移量和光電壓之間進(jìn)行關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)雖然實(shí)現(xiàn)較低的界面復(fù)合,但是該結(jié)果仍不理想。3)通過DFT計(jì)算,對有機(jī)分子修飾的界面中電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示基于分子的電子態(tài)能夠有效的和Si的能級帶邊進(jìn)行雜化。進(jìn)一步的,通過對分子的界面態(tài)、處于自由狀態(tài)中的分子進(jìn)行比較,進(jìn)一步的驗(yàn)證了界面吸附分子和半導(dǎo)體之間產(chǎn)生電子耦合作用,導(dǎo)致產(chǎn)生了界面態(tài)密度(IDIS),從而穿越半導(dǎo)體的電勢降低量減少。
Dylan G. Boucher, et al, Tuning p-Si(111) Photovoltage via Molecule|Semiconductor Electronic Coupling, J. Am. Chem. Soc. 2021,DOI: 10.1021/jacs.0c12075https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12075
8. JACS:首例用于電容器的配位聚合物材料
電化學(xué)電容器(ECs)展示了一種可靠的能夠進(jìn)行快速儲能的器件,同時(shí)具有較高的功率密度。但是這種電化學(xué)電容器的能量密度仍然較低,受到了較高的限制。對于改善電化學(xué)電容器的能量密度、整體性能而言,其中高比表面積、導(dǎo)電性是其中的關(guān)鍵所在。同時(shí)一些含有較高導(dǎo)電性、但是非多孔結(jié)構(gòu)(比如配位聚合物CPs)類型材料通常被忽略了。有鑒于此,麻省理工學(xué)院Mircea Dinc?等報(bào)道了一種新型非多孔結(jié)構(gòu)CP配位聚合物材料,Ni3BHT(BHT=苯六硫酚),該分子的導(dǎo)電性達(dá)到500 S/m,隨后將其用于電極時(shí)Ni3BHT材料在非溶液相電解液中展示了高達(dá)245 F/g、426 F/cm3的比容量。1)結(jié)構(gòu)、電化學(xué)相關(guān)研究結(jié)果顯示,這種較高的容量是來自于Li+離子在二維層狀結(jié)構(gòu)Ni3BHT中的插嵌,目前這種電荷存貯機(jī)制一般都在無機(jī)材料中才能夠發(fā)現(xiàn)(TiO2, Nb2O5, MXene等)。2)本文結(jié)果首次展示了非多孔結(jié)構(gòu)CPs材料通過插嵌作用實(shí)現(xiàn)贗電容,由于CPs材料組成和結(jié)構(gòu)多種多樣,從而為豐富非傳統(tǒng)高能量電容器提供了更多發(fā)展空間和材料種類。
Harish Banda, et al, High-Capacitance Pseudocapacitors from Li+ Ion Intercalation in Nonporous, Electrically Conductive 2D Coordination Polymers, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c10849https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10849
9. JACS:紫精分子中的雙重變色性能
對壽命達(dá)到數(shù)秒級別或者更久的電荷分離狀態(tài)能夠有效的改善穩(wěn)態(tài)分析技術(shù)的應(yīng)用,同時(shí)能夠?qū)饽芰哭D(zhuǎn)換以及其他相關(guān)應(yīng)用都非常重要,有鑒于此,中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所王明盛等報(bào)道了通過一種立體位阻方法,實(shí)現(xiàn)了以往從未實(shí)現(xiàn)的光激發(fā)部分電荷分離(PCS)狀態(tài),展示了一種可以觀測到的狀態(tài),其壽命達(dá)到好幾天。1)其中一種淡黃色的基于4,4’-聯(lián)吡啶的金屬紫精分子,其中聯(lián)吡啶的二面角為1.84°,能夠在光激發(fā)過程中中衰減為紫色PCS狀態(tài)(部分電荷分離態(tài));當(dāng)結(jié)構(gòu)類似的分子,但是具有更高的二面角(33.74°),首先轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色PCS態(tài),隨后分別能夠在Ar保護(hù)中無光照條件中緩慢衰減(2天)至FCS(完全電荷分離態(tài))狀態(tài),在70 ℃中衰減時(shí)間1 h。2)兩步變色現(xiàn)象在以往的相關(guān)報(bào)道中從未在相關(guān)紫精分子中出現(xiàn),同時(shí)這種兩步變色現(xiàn)象在其他類型分子體系中同樣非常罕見。通過ESR、Raman表征結(jié)果,作者發(fā)現(xiàn)光生電荷分離的過程中,首先形成一價(jià)鋅和自由基狀態(tài),隨后Zn(I)緩慢將單個(gè)電子向聯(lián)吡啶基團(tuán)中轉(zhuǎn)移。通過減少π-共軛體系、能帶中的直接變?yōu)殚g接電荷轉(zhuǎn)移,是導(dǎo)致弛豫過程延長、能夠形成PCS態(tài)的主要原因。3)本文研究結(jié)果為深入理解和控制激發(fā)態(tài)的衰減/退激過程提供經(jīng)驗(yàn),為設(shè)計(jì)多重變色、高性能光-能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)以及其他領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)。
Lu Liu, et al, Controlled Photoinduced Generation of “Visual” Partially and Fully Charge Separated States in Viologen Analogues, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c10183https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10183
10. JACS:合成特定缺陷結(jié)構(gòu)石墨烯
存在于石墨烯材料中的缺陷已經(jīng)得以觀測到,而且被人們發(fā)現(xiàn)在光、電、磁等性質(zhì)中扮演重要作用,但是由于通常此類相關(guān)研究都局限在結(jié)構(gòu)表征角度,這種拓?fù)淙毕輰κ┑奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的相關(guān)影響并沒有得到較多相關(guān)研究和報(bào)道。有鑒于此,香港大學(xué)劉俊治等報(bào)道了一種從下至上方法,合成了三種新型結(jié)構(gòu)納米石墨烯材料(1~3),其中的缺陷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為7-5-7環(huán)狀結(jié)構(gòu),將此類環(huán)作為缺陷引入石墨烯的sp2碳基底網(wǎng)絡(luò)中。通過X射線晶體學(xué)分析,作者發(fā)現(xiàn)化合物1分子具有接近平面結(jié)構(gòu),化合物2分子由于比1分子多含有一個(gè)5元環(huán)狀結(jié)構(gòu),產(chǎn)生輕微馬鞍狀形貌。化合物3分子,可以看作化合物1分子通過兩個(gè)C-C鍵通過“頭對頭”取向連接起來,構(gòu)型表現(xiàn)為兩個(gè)馬鞍狀結(jié)構(gòu)彼此相連。1)分別通過UV-Vis吸收、循環(huán)伏安測試、時(shí)間分辨吸收光譜、DFT計(jì)算等方法相結(jié)合,對1~3缺陷型分子進(jìn)行研究。通過詳細(xì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算,展示了這三個(gè)缺陷型納米石墨烯分子具有非芳香性特征,在溫和條件中具有較高的穩(wěn)定性。這個(gè)結(jié)果和相關(guān)報(bào)道中含有七元環(huán)的納米石墨烯中含有不穩(wěn)定類似雙自由基相關(guān)報(bào)道不同。2)本文結(jié)果展示了為深入理解結(jié)構(gòu)導(dǎo)致性質(zhì)的演變提供經(jīng)驗(yàn),為控制缺陷結(jié)構(gòu)精確控制的納米石墨烯材料提供實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和范例。
碳材料學(xué)術(shù)QQ群:485429596Junzhi Liu et al. Defective Nanographenes Containing Seven-Five-Seven (7-5-7)-Membered Rings, J. Am. Chem. Soc. 2021,DOI: 10.1021/jacs.0c12116https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12116
11. JACS:Ruddlesden–Popper二維鈣鈦礦熱穩(wěn)定性研究
二維混合有機(jī)-無機(jī)鹵化物鈣鈦礦作為一類新型低成本半導(dǎo)體,其本征結(jié)構(gòu)可調(diào)控能力、吸引人的光物理學(xué)性質(zhì)導(dǎo)致大量的高性能太陽能電池相關(guān)研究。盡管二維結(jié)構(gòu)鉛基鹵化物鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性顯著高于三維結(jié)構(gòu)對比材料,但是研究者對其中熱化學(xué)性質(zhì)的理解仍較為缺乏。有鑒于此,西北大學(xué)Mercouri G. Kanatzidis等報(bào)道了對Ruddlesden–Popper型二維鈣鈦礦的量熱研究,展示了一價(jià)單有機(jī)胺間隔層分子陽離子戊胺PA、己胺HA的二維鈣鈦礦材料:(PA)2(MA)n-1PbnI3n+1 (n=2~6)、(HA)2(MA)n-1PbnI3n+1 (n=2~4),相對于二元碘化物相比,二維鈣鈦礦的生成焓為負(fù)值;對于形成Dion–Jacobson系列鈣鈦礦的過程中,在引入二價(jià)的環(huán)狀二胺離子3-(氨基甲基)哌啶(3AMP)、4-(氨基甲基)哌啶(4-AMP)時(shí),形成了組成為 (3AMP)(MA)n-1PbnI3n+1 (n = 2–5)、(4AMP)(MA)n-1PbnI3n+1 (n = 2–4)的鈣鈦礦時(shí),生成焓為正值。1)對于組成為(PA)2(MA)n?1PbnI3n+1的材料而言,作者實(shí)現(xiàn)了合成純相或單晶結(jié)構(gòu)的(PA)2(MA)5Pb6I19 (n = 6),是迄今為止報(bào)道的此類組成結(jié)構(gòu)中第二例n=6的材料。2)作者通過對RP、DJ系列二維結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)研究,為合成高效率太陽能電池指明了方向。雖然與RP結(jié)構(gòu)的二維鈣鈦礦相比,DJ結(jié)構(gòu)二維鈣鈦礦材料中具有更大的Pb-I-Pb二面角,I…I層間距降低,導(dǎo)致能帶收縮。通過對RP、DJ鈣鈦礦薄膜穩(wěn)定性的研究,驗(yàn)證了相關(guān)熱力學(xué)研究結(jié)論,指明了DJ系列材料在溫和氣氛中穩(wěn)定性較低。
光電器件學(xué)術(shù)QQ群:474948391Eugenia S. Vasileiadou, et al, Insight on the Stability of Thick Layers in 2D Ruddlesden–Popper and Dion–Jacobson Lead Iodide Perovskites, J. Am. Chem. Soc. 2021,DOI: 10.1021/jacs.0c11328https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11328
12. JACS:在二茂鐵碳環(huán)中修飾面手性烯烴
二茂鐵和炔烴分子進(jìn)行對映選擇性C-H鍵烯基化反應(yīng)從理論上來說是一種能夠直接的以原子經(jīng)濟(jì)性過程構(gòu)建含有烯烴官能團(tuán)結(jié)構(gòu)手性二茂鐵的方法,目前該反應(yīng)并未得到很好的研究。有鑒于此,安徽大學(xué)羅根、日本理化學(xué)研究所(RIKEN)侯召民等報(bào)道了通過對二茂鐵催化劑進(jìn)行喹啉、吡啶修飾,在隨后的通過Sc半三明治結(jié)構(gòu)催化劑中進(jìn)行C-H鍵烯烴化反應(yīng)中展示了較高的對映選擇性。該方法學(xué)具有廣泛的底物范圍和較高的對映選擇性,100 %原子經(jīng)濟(jì)性,能夠選擇性構(gòu)建制備含有烯烴基團(tuán)的新類型手性二茂鐵分子產(chǎn)物。隨后作者通過DFT計(jì)算對該反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行深入研究,而且展示了喹啉/烷烴修飾的二茂鐵產(chǎn)物作為手性配體進(jìn)行不對稱催化。1)總之,通過本文方法學(xué),首次實(shí)現(xiàn)了和各種內(nèi)炔烴分子反應(yīng)進(jìn)行對映選擇性C-H鍵烯基化反應(yīng)。通過氘代標(biāo)記、計(jì)算模擬方法進(jìn)行研究,揭示了C-H鍵活化反應(yīng)在二茂鐵的Cp配體、喹啉取代基的C8位點(diǎn)上都能夠發(fā)生,但是炔烴分子更趨向于在Cp配體中進(jìn)行對映選擇性反應(yīng)。2)作者發(fā)現(xiàn),合成得到的二茂鐵作為催化劑在芳基硼酸和環(huán)己酮進(jìn)行不對稱1,4-加成反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了較好的效果。
Shao-Jie Lou, et al, Enantioselective C–H Alkenylation of Ferrocenes with Alkynes by Half-Sandwich Scandium Catalyst, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.0c13166https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c13166