1. Science：氮原子插入調節吲哚骨架結構
與C-H化學鍵官能團化的后期官能團化轉化方法學相比，對藥物活性分子的核心骨架結構進行直接修飾的相關方法仍非常缺乏。有鑒于此，蘇黎世聯邦理工學院(ETH-Zurich) Bill Morandi等報道發展了通過氮原子插入方法修飾分子中的吲哚結構，這種方法能夠通過高價態碘與氨基甲酸酯的銨鹽（H2NCO2NH4）反應原位生成親電性硝烯，將吲哚結構轉化為喹唑啉或喹噁啉生物電子等排體。
本文要點：
1）反應情況。以吲哚作為反應物，6倍量氨基甲酸酯銨鹽（H2NCO2NH4）、4倍量PIFA，在0 ℃的甲醇溶劑中反應10 min，隨后在室溫反應4小時。
2）這種反應方法學基于硅基官能團作為可靠的保護基團，能夠促進隨后生成產物。這種反應表現了非常好的官能團容忍性，能夠對多種商業化的藥物分子進行后期結構基團調節。
Julia C. Reisenbauer?, Ori Green?, Allegra Franchino, Patrick Finkelstein, Bill Morandi*, Late-stage diversification of indole skeletons through nitrogen atom insertion, Science 2022, 377 (6610), 1104-1109
DOI: 10.1126/science.add1383
https://www.science.org/doi/10.1126/science.add1383
2. Nat. Rev. Mater：基于聚合粒子的急性炎癥性疾病治療策略
密歇根大學Omolola Eniola-Adefeso對基于聚合粒子的急性炎癥性疾病治療策略進行了綜述介紹。
本文要點：
1）急性炎癥對于啟動和協調身體對于損傷和感染的反應而言至關重要。然而，在急性炎癥疾病中，炎癥沒有得到有效解決，而是會進一步傳播，最終導致組織損傷，如敗血癥、急性呼吸窘迫綜合征和深靜脈血栓形成等。目前，臨床治療方案僅限于系統性的類固醇治療以及抗生素等，這些策略的重點是根除炎癥，而不是調節炎癥。盡管基于干細胞療法和選擇性阻斷炎癥分子的策略具有廣闊的發展前景，但其仍然缺乏治療急性炎癥所需的可擴展性和特異性。相比之下，聚合物粒子系統能夠實現大規模制備，并同時保持良好的生物相容性和多功能性，因此能夠為實現免疫調節提供一個理想的平臺。
2）作者在文中概述了聚合物顆粒的設計研究，包括材料、大小、形狀、可變形性和表面修飾策略等，并對于其在優化對急性炎癥的靶向效率方面的應用進行了介紹。
Emma R. Brannon. et al. Polymeric particle-based therapies for acute inflammatory diseases. Nature Reviews Materials. 2022
https://www.nature.com/articles/s41578-022-00458-5
3. Nature Chemistry：Pd催化烯烴選擇性氨基化
有機胺是非常重要的天然產物、藥物試劑、農藥，而且有機胺能夠用于合成復雜有機分子和功能材料。但是，有機胺通常具有自由的N-H化學鍵，容易與過渡金屬之間配位，因此導致催化劑的失活，導致難以將Lewis堿有機胺用于烯烴的氨基化反應。有鑒于此，華南理工大學江煥峰等實現了各種各樣的Lewis堿有機胺對簡單烯烴進行氧化性氨基化反應。
本文要點：
1）反應情況。以Pd(OAc)2/DPPP/2,6-DMBQ構建催化劑體系，在70 ℃ 甲苯溶劑中反應。
2）這種反應使用Pd催化劑、2,6-二甲基-1,4-苯醌、有機磷配體構建催化劑體系，能夠高效率的合成烷基/芳基烯丙基胺，通過該反應方法以很好的產率和優異的立體/區域選擇性得到大量烯丙基有機胺。這種反應能夠以分子內氨基化反應方式生成四氫吡咯/哌啶衍生物。反應機理研究結果顯示，該反應通過烯丙基C(sp3)-H活化和官能團化的方式進行。
Jin, Y., Jing, Y., Li, C. et al. Palladium-catalysed selective oxidative amination of olefins with Lewis basic amines. Nat. Chem. (2022)
DOI: 10.1038/s41557-022-01023-x
https://www.nature.com/articles/s41557-022-01023-x
4. Nature Commun.：高溫液態金屬脫合金獲得超細納米孔金屬間化合物催化劑用于電化學制氫
非貴金屬過渡金屬形成的金屬間化合物是一種很有前途的高性價比的電化學制氫催化劑。然而，具有豐富的活性中心和足夠的電催化活性的整體式納米金屬間化合物的開發仍然是一個挑戰。近日，日本東北大學Hidemi Kato，Jiu hui Han，約翰霍普金斯大學陳明偉教授報道了一種在高溫下進行的液態金屬脫合金化(LMD)策略，以制備3D納米孔Mo基金屬間化合物作為高性能HER電催化劑。
本文要點：
1）高溫LMD過程與單相前驅體脫合金化過程中三維雙連續開放孔隙率的同步演化相結合，克服了能壘，直接形成了化學有序的金屬間化合物相。除了通常認為LMD產生的多孔金屬具有較大的特征尺寸從而具有較小的催化應用比表面積之外，這里的金屬間化合物Co7Mo6和Fe7Mo6表現出精細的納米孔結構，其韌帶/孔的尺寸約為30 nm。
2）結合實驗分析和分子動力學模擬，研究人員揭示了一種金屬間效應，即納米孔形成過程中的高溫化學有序化抑制了非合金納米結構的粗化。
3）超細3D納米孔μ-Co7Mo6具有較大的可達比表面積和豐富的活性中心，在1M KOH堿性電解液中表現出較高的HER電催化活性。
Song, R., Han, J., Okugawa, M. et al. Ultrafine nanoporous intermetallic catalysts by high-temperature liquid metal dealloying for electrochemical hydrogen production. Nat Commun 13, 5157 (2022).
DOI：10.1038/s41467-022-32768-1
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32768-1
5. JACS：N-雜環卡賓在氧化銅表面的共價吸附
通過設計的配體的吸附來調節氧化物表面的性質對于諸如催化的一些應用來說具有重要意義。N-雜環卡賓(NHCs)已經被成功地用作金屬表面修飾的配體。另一方面，它們作為無處不在的氧化物表面改性劑的潛力仍有待開發。基于此，米蘭比科卡大學Sergio Tosoni，弗里茨-哈伯研究所Markus Heyde，明斯特大學Frank Glorius將IPr-NHC成功地附著在生長在Cu(111)上的CuxO層上。
本文要點：
1）STM測量證實了配體與底物之間的強相互作用，揭示了由CuxO結構控制的分子排列。密度泛函理論（DFT）計算發現，IPR-NHC在CuxO/Cu(111)上最穩定的構型是IPr-NHC與CuxO層中的O原子共價鍵合，預示著O 1s能級向更高的結合能方向移動。此外，XPS數據也證實了這種能量轉移。
2）研究表明，NHCs通過氧化表面的氧原子強烈地結合到CuxO晶格上，在高達420 K的溫度下表現出熱穩定性。因此，即使在不使用金屬絡合物的情況下，NHC配體也提供了一種在廣泛的應用中調整氧化物表面性質的有前途的方法。
Juan J. Navarro, et al, Covalent Adsorption of N?Heterocyclic Carbenes on a Copper Oxide Surface, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c06335
https://doi.org/10.1021/jacs.2c06335
6. Chem：共價有機骨架的溶膠凝膠法制備層狀多孔整體吸附劑
共價有機骨架(COF)已成為化學分離、化學反應工程和儲能等領域的一種多功能材料平臺。然而，COFs固有的較低的機械穩定性經常使現有的造粒方法無效，導致氣孔坍塌、氣孔堵塞或微晶致密化不足等問題。近日，劍橋大學David Fairen-Jimenez展示了一種簡單而快速的工藝，無需使用粘結劑、模板或添加劑，也無需任何最終應用所需的進一步加工步驟，即可將COFs成型為宏觀大顆粒。
本文要點：
1）對于典型的二維（2D）COF，TPB-DMTP-COF，研究人員展示了對顆粒內微晶聚集程度的控制，并系統地確定了給定活化溶劑的微晶間孔徑的下限。研究人員將這一極限與毛細作用引起的微晶渦輪層狀無序的開始聯系在一起，并進一步證實，通過使用具有超低表面張力的活化液可以避免機械損傷。這樣制備的CoF整體具有機械穩定性，并且表現出與已報道的最好的粉末類似物相同的低壓吸附特性。
2）此外，它們還受益于一個顆粒間介孔系統，該系統將最終的吸附能力推高到單晶的預期水平之上。我們在一個晶格氣體模型中捕捉到了這些結構特征，該模型準確地再現了硅膠中COF單塊的實驗得出的等溫線。
3）完整的微晶、機械堅固、高體積密度和規則的分級中孔的組合是迄今為止所展示的COF單塊中的獨特之處。與未經處理的粉末對照相比，對于純成分氣體存儲(CO2和CH4)和混合氣體化學分離(CO2/N2和CO2/CH4)應用方面，實現更出色的氣體吸附性能。
在這些發現的基礎上，這項工作不僅為COF的工業應用提供了一條前進的道路，而且還提供了一個系統的框架，通過該框架可以在不改變COF化學基礎的情況下調整COF的微結構和最終的吸附性能。
Carrington et al., Sol-gel processing of a covalent organic framework for the generation of hierarchically porous monolithic adsorbents, Chem (2022)
DOI：10.1016/j.chempr.2022.07.013
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.07.013
7. Chem：二氫吩嗪連接的具有高電荷傳輸的二維梯形結晶稠環網絡
自從石墨烯出現以來，具有半導體特征的晶體二維(2D)有機材料已經得到了極大發展，它們具有潛在的光電應用。盡管人們在該領域取得了突破性進展，但實現具有高電傳輸性能的橫向延伸的有機材料仍然具有挑戰性。近日，韓國蔚山科學技術院Jong-Beom Baek，浦項科技大學Kilwon Cho，阿卜杜拉國王科技大學Javeed Mahmood報道了一種二維梯形稠合芳香網絡（FAN），其中主鏈由吩嗪(HP)鍵組成(稱為HP-FAN)。
本文要點：
1）研究發現，FAN的p-分子軌道的2D擴展離域提供了半導體帶隙，并促進了快速的鏈內電荷傳輸。所制備的HP-FAN具有半導體特性，計算帶隙和實驗帶隙分別約為1.44 eV和1.54 eV，具有不同尋常的平坦帶隙。
2）通過聚二甲基硅氧烷沖壓隔離的HP-FAN薄片在p型場效應晶體管(FET)和霍爾效應器件中表現出顯著的性能。由于其橫向延伸的梯形p共軛結構，HP-FAN在薄膜光電器件中具有廣泛的應用潛力。
Noh et al., Hydrophenazine-linked two-dimensional ladder-type crystalline fused aromatic network with high charge transport, Chem (2022)
DOI：10.1016/j.chempr.2022.08.001
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.08.001
8. Angew：環境空氣中水分加速前驅體結晶用于高性能鈣鈦礦太陽能電池的量產
相純結晶鈣鈦礦被認為是制造具有最小化缺陷和提高穩定性的鈣鈦礦薄膜的優良前體。然而，目前可用的合成結晶鈣鈦礦的方案必須在惰性氣氛中進行或在有機溶劑作為反應介質的情況下進行，這不利于大規模生產。北京科技大學Yang Bai和蘇州大學李亮，Kaimo Deng等人報道了在環境空氣中的水分輔助下快速合成 α 相結晶鈣鈦礦粉末。
本文要點：
1）聯合實驗和理論研究表明，水分可以促進 PbI2和有機鹽之間的反應并促進完全的相變。以相純結晶鈣鈦礦粉末為前驅體，可以實現功率轉換效率為24.07%的鈣鈦礦太陽能電池。
2）值得注意的是，α相鈣鈦礦使前體溶液和最終器件具有增強的長期老化穩定性。這種與環境空氣兼容的方法為以大規模和可重復的方式生產用于光伏應用的高質量前體提供了有效途徑。
Fan, W., Deng, K., Shen, Y., Bai, Y. and Li, L. (2022), Moisture Accelerated Precursor Crystallization in Ambient Air for High-performance Perovskite Solar Cells toward Mass Production. Angew. Chem. Int. Ed..
DOI：10.1002/anie.202211259
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202211259
9. Angew: MXene調節鈣鈦礦垂直生長用于高性能太陽能電池
鈣鈦礦（PVK）薄膜界面缺陷是導致PVK太陽能電池（PSC）不穩定和光電轉換效率（PCE）低的主要因素。中科院化學所李明珠等人采用SnO2-MXene 復合電子傳輸層 (ETL) 用于PSC，以改善界面接觸并鈍化 ，SnO2/鈣鈦礦界面處的缺陷。
本文要點：
1）引入的MXene 調節SnO2分散并誘導 PVK 垂直生長。MXene和鈣鈦礦的晶格匹配抑制了界面應力的集中，從而獲得了低缺陷的鈣鈦礦薄膜。
2）與SnO2基器件相比，SnO2-MXene基器件的PCE提高了15%，短路電流高達25.07 mA cm-2，效率可達23%。
3）此外，即使在環境空氣中相對濕度為30-40%的條件下存儲 500 小時后，未封裝的設備仍保持其初始效率的約 90%。復合ETL策略為設計金屬鹵化物鈣鈦礦和ETL之間的界面鈍化提供了途徑。
Wu, C., Fang, W., Cheng, Q., Wan, J., Wen, R., Wang, Y., Song, Y. and Li, M. (2022), MXene-Regulated Perovskite Vertical Growth for High-Performance Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed..
https://doi.org/10.1002/anie.202210970
10. Angew: 具有可調二次諧波的混合溴化鍺鈣鈦礦
由于幾何形狀和孤對誘導的非中心對稱結構，鍺基雜化鈣鈦礦材料在二次諧波產生（SHG）方面表現出巨大的潛力。南方科技大學毛陵齡和新加坡國立大學Gieremanuele Canepa等人報道了一個新的混合三維 (3D) Ge 基溴化物鈣鈦礦家族。
本文要點：
1）AGeBr3 、A = CH3NH3 (MA)、CH(NH2 ) 2 (FA)、Cs 和 FAGe0.5Sn0.5Br3 ，在極性空間群中結晶。這些化合物表現出可調的SHG響應，其中MAGeBr3顯示出最強的SHG強度（5 × 磷酸二氫鉀，KDP）。
2） 結構和理論分析表明，高SHG效率歸因于Ge2+的位移和極性MA+陽離子沿 [111] 方向的優選排列。
3）這項工作為設計和微調混合金屬鹵化物材料中的SHG特性提供了新的結構見解。
Liu, Y., Gong, Y., Geng, S., Feng, M., Manidaki, D., Deng, Z., Stoumpos, C..C., Canepa, P., Xiao, Z., Zhang, W. and Mao, L. (2022), Hybrid Germanium Bromide Perovskites with Tunable Second Harmonic Generation. Angew. Chem. Int. Ed..
DOI：10.1002/anie.202208875
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202208875
11. Angew：生物正交鑭系分子探針用于近紅外熒光和質譜成像
北京大學張俊龍教授、陳興教授和中科院化學所趙耀助理研究員開發了一種可點擊、具有高效近紅外(NIR)熒光的鑭系(Ln)配合物，并將其用于對生物分子進行生物正交標記。
本文要點：
1）這些疊氮化或炔化的Ln配合物具有親水性和熒光性能，其在與生物分子結合時能夠表現出強烈的近紅外熒光增強。研究發現，用疊氮或炔對生物分子進行代謝標記，然后用Ln配合物進行點擊標記的策略能夠對細胞中的DNA、RNA、蛋白質和聚糖進行近紅外熒光(NIRF)成像，并可通過結合點擊標記Ln配合物和免疫染色進行多色成像。
2）此外，Ln配合物也能夠與點擊-擴展顯微鏡(click-ExM)相兼容，使其可以被用于對細胞糖蛋白進行超分辨率NIRF成像。實驗結果表明，該Ln配合物也可用于飛行時間二次離子質譜(ToF-SIMS)成像，從而首次實現了NIRF-SIMS成像技術的結合以用于雙模態成像。
Guo-Qing Jin. et al. Bioorthogonal Lanthanide Molecular Probes for Near-Infrared Fluorescence and Mass Spectrometry Imaging. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202208707
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202208707
