化學

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植物激素獨腳金內酯的受體

清華大學生命科學學院謝道昕教授與醫學院婁智勇教授、饒子和院士等合作，闡明了植物激素獨腳金內酯的受體D14，發現了新型的激素活性分子CLIM，并揭示了一種全新的“底物-酶-活性分子-受體”激素識別機制，相關結果發表在《自然》雜志上。激素對于生物的各種生命活動起重要調節作用；獨腳金內酯作為新型植物激素，不僅調控植物分枝等重要生長發育過程，還作為根際信號調節“植物與共生真菌”及“植物與寄生雜草”的互作。研究發現DWARF14蛋白是植物激素獨腳金內酯的受體，受體D14蛋白在生成激素活性分子、感知活性分子和招募F-box蛋白的過程中發生了巨大的構象變化，揭示了D14-D3的精細互作面及其在獨腳金內酯信號通路中不可或缺的作用，并在植物體內鑒定了與受體D14通過共價鍵結合的獨腳金內酯活性分子CLIM。

AtD14-D3-ASK1相關信息

植物激素獨腳金內酯（Strigolactone, SL）受體識別的分子機制

基于納米尺度尖端效應實現高效二氧化碳催化加氫

中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室和化學與材料科學學院曾杰教授課題組通過構筑Pt3Co八足體合金納米晶并利用其尖端效應實現高效二氧化碳催化加氫，研究論文發表于《德國應用化學》。實驗設計并構筑出Pt3Co八足體合金納米晶，其在二氧化碳加氫催化反應中表現出卓越的催化活性。相較于Pt3Co立方體、Pt八足體、Pt立方體納米晶，Pt3Co八足體合金納米晶催化二氧化碳加氫生成甲醇的轉化頻率分別是它們的2.2，6.1和6.6倍。隨后，研究人員基于原位紅外反射吸收光譜觀測到二氧化碳在Pt3Co金屬納米晶催化作用下活化成二氧化碳δ-自由基，證實了電子在尖端處Pt原子上的富集有利于二氧化碳活化。

白磷直接合成有機膦

北京大學化學學院席振峰/張文雄課題組，利用雙金屬試劑直接與白磷反應，首次實現了從白磷直接高效高選擇性合成有機膦化合物，相關成果發表于《德國應用化學》。有機膦化合物是最重要、應用最廣泛的元素有機化合物之一。有機膦化合物中的磷元素主要來自于白磷，然而從白磷到有機膦化合物的傳統合成路線復雜而冗長。新方法利用丁二烯基橋聯的雙鋰試劑與白磷直接反應，在溫和的條件下高產率地制備了磷雜環戊二烯的鋰鹽，并直接從白磷的四個磷原子中“鏟走”一個磷形成磷雜環戊二烯的鋰鹽。磷雜環戊二烯鋰鹽不僅可用作配體穩定不同的金屬有機化合物，而且可用來合成多種含有磷雜環戊二烯結構單元的有機共軛分子。

同步輻射技術研究二維磁性半導體材料

中國科學技術大學國家同步輻射實驗室韋世強研究員等，利用同步輻射軟X射線吸收譜學技術，在研究二維超薄MoS2半導體磁性材料的結構、形貌和性能調控，相關成果發表于《美國化學會志》。二維超薄半導體納米片具有宏觀上的超薄性、透明性、柔韌性和微觀上優異的電學、磁學和光學性能，是實現自旋電子器件微型化和功能最大化、制備大面積和高質量的納米自旋電子器件等領域極具發展潛力的材料。通過“兩步合成法”，在2H相的MoS2納米片中引入硫空位，它能將周圍呈八面體配位的Mo原子轉變為三角棱柱的配位，從而實現將1T相的MoS2摻雜到2H相的MoS2納米片中。

高張力的苯并氮雜環丁烷的合成

南開大學的陳弓、何剛團隊與美國匹茲堡大學劉鵬教授等報道了高張力的苯并氮雜環丁烷的合成，通過分子內鈀催化的C-H鍵胺化反應，廉價高效地制備多種苯并環丁烷類化合物，相關結果發表在《自然-化學》雜志上。含氮雜環骨架的構建在有機合成和藥物化學中意義重大，自然界中廣泛存在著含氮雜環化合物，如血紅素、葉綠素以及生物堿類，這些化合物在生物體內發揮著重要的生理作用。研究報道了通過鈀催化C-H鍵活化胺化反應高效制備苯并氮雜四元環產物的方法；通過生成高價鈀中間體，利用雙齒氧化劑PhI（DMM）實現突破，填補了氮雜四元環類化合物難于制備的空白，為小分子藥物研究提供簡便的方法。通過計算化學研究了反應中間體，提出了三價鈀的反應過程。

催化反應

金屬鈀催化劑

蛋白質-高分子偶聯物拓撲結構的簡潔合成

北京大學呂華課題組在蛋白質-聚氨基酸拓撲偶聯物的簡潔合成方面進行了研究，研究論文發表于《美國化學會志》。由于缺乏有效的方法在聚合物中精確引入多種不同的生物正交官能團，導致構建帶精細拓撲結構的蛋白質-高分子偶聯物過程復雜而低效。該研究開發了一種方法能夠在聚氨基酸鏈增長的過程中原位引入可修飾活性基團，得到兩端分別含有不同生物正交官能團的異遙爪聚合物，簡化了后續的蛋白質-高分子偶聯步驟，得到了一批位點特異、且具有不同拓撲結構的綠色熒光蛋白-聚氨基酸偶聯物，包括環狀的偶聯物。隨后用此方法制備了一系列不同拓撲結構的干擾素α與聚氨基酸的偶聯物。

葫蘆脲的超分子化學：協同性的定量表征與精確調控

清華大學化學系張希教授課題組，與尉志武教授和英國劍橋大學的Oren A. Scherman教授協作，發展了一種精確調控多重非共價相互作用的協同性的新策略，研究成果發表于《Langmuir》。葫蘆脲等水溶性的大環主體分子的主客體復合是熵焓共同驅動的過程。以葫蘆脲介導的三元主客體復合為研究對象，設計并合成了一系列帶有不同親疏水側鏈的客體分子用于協同性調控，通過逐漸調節客體分子的側鏈從親水性變為疏水性，有效地調控三元主客體復合從正協同到負協同轉變。類似的策略可以用于熵驅動或者焓驅動的其他超分子體系，通過平衡經典和非經典的疏水效應，可能實現對協同性的精確調控。

納米材料轉化過程穩定同位素分餾

中科院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌院士研究組在納米材料轉化過程同位素分餾方面取得突破，相關成果發表于《自然-納米技術》。研究發現了納米銀在自然轉化過程中的穩定同位素分餾現象，通過多接收器電感耦合等離子體質譜測定了納米銀在轉化過程中天然銀同位素組成的極細微變化。發現不同的環境過程能夠導致不同的銀同位素分餾效應，進而通過同位素變化揭示了納米銀在自然水體中的轉化途徑與機理。人工納米材料與天然納米材料在一些環境過程中具有顯著不同的同位素分餾效應。這一現象為甄別環境中納米材料的來源提供了一種潛在的方法，從而為更準確的環境納米毒理學研究提供了可能。