1. Nature Reviews Chemistry：金屬催化在環丙烷上形成C–C鍵環丙烷是天然產物和藥物中的重要亞結構。盡管傳統的摻入方法依賴于現有支架的環丙烷化，但過渡金屬催化的出現使其能夠使用交叉偶聯反應安裝功能化的環丙烷。近日，多倫多大學Sophie A. L. Rousseaux報道了金屬催化在環丙烷上形成C–C鍵。1) 環丙烷獨特的鍵合和結構性質使其在過渡金屬催化的交叉偶聯中比其他C（sp3）底物更容易官能化。環丙烷偶聯可以作為親核試劑（有機金屬試劑）或親電試劑（環丙基鹵化物）參與極性交叉偶聯反應。2) 最近，出現了以環丙基自由基為特征的單電子轉化。該綜述將概述過渡金屬催化的環丙烷C–C鍵形成反應，其涵蓋傳統和當前的最新策略，以及每種策略的優點和局限性。
Alexis L. Gabbey, et al. Metal-catalysed C–C bond formation at cyclopropanes. Nature Reviews Chemistry 2023DOI: 10.1038/s41570-023-00499-6https://doi.org/10.1038/s41570-023-00499-62. Nature Synthesis：末端炔烴的分子間反式雙甲硅烷基化通過炔烴添加元素間化合物是合成密集官能化烯烴的一種有效策略，這些烯烴是許多生物活性化合物中的多功能單元。雖然炔烴的順式雙甲硅烷基化普遍存在，但炔烴的反式雙甲硅烷基化相對較少。在這里，南開大學趙東兵、浙江大學洪鑫報道了末端炔烴的分子間反式雙甲硅烷基化。1) 作者使用鈀催化劑和二硅烷試劑8-（2-取代-1,1,2,2-四甲基二硅烷基）喹啉（TMDQ），選擇性地形成反式雙乙硅烷基化烯烴。作者發現該反應過程與芳基和烷基炔烴以及帶有吸電子基團和其他烯基或炔基官能團的炔烴相容。2) 該反應是通過帶有天然產物或藥物基序的末端炔烴的后期功能化和反式雙甲硅烷基化烯烴反應產物的合成轉化來實現。實驗和計算機理研究表明，該反應通過順式雙甲硅烷基化和Z/E異構化的組合過程進行，并且使用TMDQ作為限制試劑是獲得所需反應性的關鍵。
Shuang Zhao, et al. Intermolecular trans-bis-silylation of terminal alkynes. Nature Synthesis 2023DOI: 10.1038/s44160-023-00325-3https://doi.org/10.1038/s44160-023-00325-33. Nature Synthesis：三重扭曲M?bius碳納米帶的合成和手性拆分原子精確合成拓撲分子碳，如M?bius碳納米帶（MCNB），是合成有機化學中的一個挑戰，因為它需要精確控制扭曲和應變。到目前為止，只有一個單扭曲的MCNB被報道，而具有兩個以上扭曲的MCNBs仍然未知。在此，新加坡國立大學Wu Jishan、東京大學Hiroyuki Isobe報道了三重扭曲M?bius碳納米帶的合成和手性拆分。1) 作者通過合理設計，利用Suzuki偶聯介導的大環化、乙烯基醚的Bi（OTf）3-催化環化和氧化脫氫的合成路線，成功合成了三扭曲MCNB。通過X射線晶體學分析證實了M?bius的帶狀結構，這也揭示了（P，P，P）和（M，M，M）對映異構體的共存。2) 此外，外消旋異構體通過手性HPLC進行拆分，分離的對映體表現出較大的吸收不對稱因子（|gabs|?=?0.019），并且這可以通過完全共軛的結構以及電和磁躍遷矩取向來解釋。
Wei Fan, et al. Synthesis and chiral resolution of a triply twisted M?bius carbon nanobelt. Nature Synthesis 2023DOI: 10.1038/s44160-023-00317-3https://doi.org/10.1038/s44160-023-00317-3
4. Science Advances：用于監測頭部撞擊的多角度、自供電傳感器陣列
輕度腦震蕩經常發生，并可能伴隨長期的認知、情感和身體后遺癥。然而，輕度腦震蕩的診斷缺乏客觀評估和便攜式監測技術。在這里，中國科學院北京納米能源與系統研究所的研究人員提出了一種多角度自供電傳感器陣列，用于實時監測頭部撞擊，以進一步協助臨床分析和預防輕度腦震蕩。1）該陣列采用摩擦納米發電機技術，可將來自多個方向的沖擊力轉化為電信號。這些傳感器的平均靈敏度為 0.214 伏特/千帕，響應時間為 30 毫秒，最小分辨率為 1.415 千帕，在 0 至 200 千帕的范圍內表現出出色的傳感能力。2）此外，該陣列還可以通過預警系統重建頭部撞擊映射和傷害等級評估。通過收集標準化數據，研究人員希望建立一個大數據平臺，以便在未來深入研究頭部撞擊與輕度腦震蕩之間的直接和間接影響。
Lulu Zu, et al, Multiangle, self-powered sensor array for monitoring head impacts, Sci. Adv. 9, eadg5152 (2023)DOI: 10.1126/sciadv.adg5152https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg5152
5. Nature Commun.：Pd@Pt核殼納米粒子的界面原子擴散
理解核殼結構納米材料的固-固界面的三維原子結構是研究其催化、光學、電子學性質的關鍵。有鑒于此，北京大學周繼寒等報道原子分辨率電子斷層成像表征技術研究Pd-Pt核殼結構納米粒子的原子結構，在原子尺度表征發現核殼結構納米粒子具有豐富的結構變化。1）核殼結構納米粒子界面沒有形成原子級突變邊界，而是形成厚度4.2 ?的原子擴散層。通過冷凍電子顯微鏡表征技術對Pd和Pt單原子和亞納米簇成像，驗證發現界面擴散層的高濃度Pd來自Pd顆粒溶解的Pd原子。2）本文研究結果有助于深入理解核殼結構納米粒子，有助于對納米材料結構精確調控、化學性質調控。
Zezhou Li, et al, Probing the atomically diffuse interfaces in Pd@Pt core-shell nanoparticles in three dimensions. Nat Commun 14, 2934 (2023).DOI: 10.1038/s41467-023-38536-zhttps://www.nature.com/articles/s41467-023-38536-z
6. JACS：磁共振成像指導的自驅動Janus納米催化機器人用于增強腫瘤穿透和治療
作為具有自驅動和可控導航等特點生物醫學微納米機器人是一類重要的主動遞送系統，其在疾病治療和診斷、檢測以及生物解毒等方面取得了巨大進展。然而，現有的微納米機器人仍存在藥物負載復雜、藥物生理穩定性差和藥物釋放不可控等問題。為了解決這些問題，浙江工業大學余靚教授和北京大學侯仰龍教授將微納米機器人和納米催化醫學這兩個獨立的研究領域進行整合，實現了自驅動誘導的腫瘤深度穿透和催化反應啟動的體內腫瘤治療。1）實驗構建了自推進型Janus納米催化機器人(JNCRs)，其能夠在磁共振成像(MRI)的引導下實現體內增強的腫瘤治療。JNCRs可在H2O2溶液中表現出主動的運動特性，并且研究者能夠通過無創MRI實時跟蹤JNCRs在腫瘤組織中的遷移情況。此外，近紅外光照射和鐵介導的類芬頓反應可以誘導腫瘤溫度升高和活性氧生成，以實現腫瘤光熱治療和化學動力學治療。2）與被動型納米顆粒相比，這些自驅動JNCRs可在瘤內注射后實現更深的腫瘤穿透并增強腫瘤治療。實驗結果表明，該自驅動JNCRs能夠在小鼠模型中表現出良好的生物安全性。綜上所述，該研究工作能夠進一步促進微納米機器人與納米催化醫學技術的結合，從而有效改善腫瘤治療和實現臨床轉化應用。
Zhaoli Sun. et al. Self-Propelled Janus Nanocatalytic Robots Guided by Magnetic Resonance Imaging for Enhanced Tumor Penetration and Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2023DOI: 10.1021/jacs.2c12219https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12219
7. JACS：光敏多氧陰離子存儲多個電子用于光催化生成CF3·
索邦大學Sébastien Blanchard、艾克斯馬賽大學Maylis Orio等報道合成并表征一種有機-無機雜化多金屬氧酸鹽，這種雜化多金屬氧酸鹽修飾三齒N配體，并修飾Cu構成含Cu復合物分子。1）將Cu-雙吡啶胺復合物修飾在Dawson多陰離子[P2V3W15O62]9?上，這種集成了光敏劑分子、電荷富集、催化劑的體系在可見光照射情況能夠在三倍量還原劑存在時穩定存在。2）這種Cu分子能夠在存在三倍量還原劑的條件穩定存在。通過物理化學表征和DFT計算，研究產生這種還原性的原因。當體系存在Togni試劑，這種復合物能夠光催化反應生成CF3自由基，從而用于合成反應。
Weixian Wang, et al, Multi-Electron Visible Light Photoaccumulation on a Dipyridylamine Copper(II)–Polyoxometalate Conjugate Applied to Photocatalytic Generation of CF3 Radicals, J. Am. Chem. Soc. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c01716https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01716
8. AM：調控MOF-801缺陷用于高效集水
使用MOF-801集水面臨一定的局限，包括非常有限的容量、粉末型結構、缺乏穩定性。有鑒于此，北京化工大學密建國、新疆大學孟洪等報道為了解決這些局限性和不足，通過原位限域生長方法，將MOF-801修飾在大孔聚（N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸縮水甘油酯）微球（P(NIPAM-GMA)）的表面，得到球狀MOF-801@ P(NIPAM-GMA)復合材料，這種復合結構材料具有溫度響應功能。1）因為成核能量的降低，MOF-801晶體的尺寸降低20倍，并且豐富的缺陷位點能作為吸附水分子的位點。這種復合材料表現以往未曾達到的優異集水性能，在25℃和85℃區間的相對濕度為20 % RH，每日集水性能達到1.60 kg/kg。2）這項工作展示了控制生成缺陷位點作為水吸附位點的方式能夠非常好的增強水吸附性能，而且通過構筑大孔復合結構改善水吸附動力學。
Chuanruo Yang, et al, Engineering of Defective MOF-801 Nanostructures within Macroporous Spheres for Highly Efficient and Stable Water Harvesting, Adv. Mater. 2023DOI: 10.1002/adma.202210235https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202210235
9. Nano Letters：可生物正交活化自噬系留化合物可用于適體引導的線粒體降解
盡管自噬降解靶向嵌合體（MADTAC）已被證明對從細胞內蛋白質到大分子復合物（如脂滴和線粒體）具有廣譜有效性，但MADTAC在正常細胞中仍面臨非受控蛋白質降解和全身毒性問題。中科院長春應化所曲曉剛和Geng Qin采用生物正交化學開發了一種時空受控的MADTAC策略。1）在該策略中，作者設計了基于適體的Cu納米催化劑（Apt-Cu30）。，但可以在腫瘤中被基于適體的Cu納米催化劑（Apt-Cu30）特異性激活。Apt-Cu30包含三個功能部分。第一部分是富含胸腺嘧啶（T30）的結構域，它可以作為銅納米顆粒（CuNP）形成的模板。第二部分是MUC1/AS1411適體，它可以特異性地靶向癌癥細胞。最后一個部分則是用于連接兩個部分的連接片段。2）當Apt-Cu30進入癌細胞后，可催化炔基標記的LC3招募彈頭（alk-DP）與疊氮標記的線粒體配體（疊氮-TPP）之間發生生物正交交聯，以產生致命的線粒體自噬誘導劑bio-ATTEC，最終導致惡性細胞中的線粒體耗竭和自噬細胞死亡。
Mengmeng Liu, et al. Bioorthogonally Activatable Autophagy-Tethering Compounds for Aptamer-Guided Mitochondrial Degradation. Nano Letters. 2023DOI：10.1021/acs.nanolett.3c00798https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00798
10. Nano Lett：通過微生物共培養自主組裝活體膠囊以增強對炎癥性腸病的細菌治療
微生物介導的生物制劑自組裝在疾病治療領域中具有廣闊的前景。武漢大學張先正教授和趙發瓊教授通過在含益生元的發酵液中將益生菌(EcN)與木糖醋桿菌(G. xylinus)共培養，構建了益生元-益生菌活體膠囊(PPLC)。1）搖動培養物會使得G. xylinus分泌纖維素原纖維。在剪切力的作用下，該纖維素原纖維可以自發包封EcN以形成微膠囊。此外，存在于發酵液中的益生元也能夠通過范德華力和氫鍵結合到細菌纖維素網絡中。隨后，實驗將微膠囊轉移到選擇性LB培養基中，以促進在微膠囊中形成密集的益生菌菌落。2）體內研究表明，含有密集EcN菌落的PPLC能夠在腸炎小鼠體內表現出對抗腸道病原菌和恢復微生物群穩態的作用，具有良好的治療效果。綜上所述，該研究構建的益生菌和益生元生物材料的原位自組裝策略能夠為治療炎癥性腸病的提供一個新的有效途徑。
Ji-Yan Qiao. et al. Autonomously Assembled Living Capsules by Microbial Coculture for Enhanced Bacteriotherapy of Inflammatory Bowel Disease. Nano Letters. 2023DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00657https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00657
11. ACS Nano：蜻蜓翅膀仿生的高度透明碳納米纖維薄膜
碳納米纖維膜（CNFM）材料通常是黑色和不透明的，其較差的光學性能嚴重限制了這些材料在電子皮膚、可穿戴設備和環境技術等新興領域的應用。東華大學俞建勇和王先鋒以蜻蜓翅膀為靈感，利用靜電紡絲技術和自行設計的圖案化基底制作了仿生透明CNFM（TCNFM），旨在構建差分電場。1）與無序的CNFM相比，所得到的TCNFM產生大約高出18倍的透光率。獨立式TCNFM還表現出高孔隙率（>90%）、良好的柔韌性和良好的機械性能。2）此外，TCNFM顯示出高的PM0.3去除效率（>90%）、低的空氣阻力（<100Pa）和良好的導電性能，包括低電阻率（<0.37Ω·cm）。
Chao Wang, et al. Highly Transparent Carbon Nanofibrous Membranes Inspired by Dragonfly Wings. ACS Nano. 2023DOI：10.1021/acsnano.3c02667https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02667
