我们还能把化学自组合推进至多远？

当今，多数物理学家主要关注于揭示自然之谜，而化学家却在“造物”。至少迄今为止，尚无“合成天学”或“合成物理学”，可化学家们却热衷于想方设法地组合分子。在过去的100年间，化学家们多是通过形成或断裂原子间共用电子形成的强的共价键而合成分子的。用此手法，他们基本上可以随心所欲地将数以千计的原子结合成任意的分子构型。     

怎样设计更安全的化学

通常情况下,化学家们设计新的洗涤剂、洗发水、涂料和润滑剂时,不需要立马考虑自己所选的分子是否会产生毒副作用。这项工作会留给毒理学家,让他们在进入流水线生产前进行检验分析。然而,耶鲁大学朱莉·齐默曼(Julie zimmerman)领导的研究组提出,合成化学家可以而且应该更早地为他们设计的分子的安全性负责。降低毒性几率近日,刊登在《绿色化学》     

可调谐发光超分子体系研究取得新进展

配位络合驱动的超分子体系的设计、合成和性质研究是目前配位化学最活跃的研究领域之一,它涉及无机化学、物理化学、有机合成、晶体学等多学科领域;同时又是合成新型功能材料的有效途径.近年来,化学家们利用自组装概念合成了众多的配位络合驱动的超分子体系,并发现了一批具有新奇物理和化学性质的新材料,如分子识别、磁性、催化、发光、非线性光学、气体存储等方面的功能材料.     

“蝴蝶结领结”状分子

继研究者制备了现已出名的足球状分子以后,化学家们又合成了另一个寻求已久的含碳化合物,即“蝴蝶结领结”状分子。这一“蝴蝶结领结”状分子的正式名称是螺戊双烯。它是由5个碳原子和4个氢原子所组成的。在过去几十年间,因为分子的碳原子构型的张力非常大,这一化合物曾经倾倒了理论化学家,同时也难倒了实验化学家。该分子的简单结构中聚集了太多的能量,所以化学家们无法解决如何将该分子拼合起来的问题。但设在休斯敦的赖斯大学的W.E.比卢普斯(W.E.Billups)和迈克尔M.黑利(Michael M.Haley)接受了这一挑战,他们在今年6月19日出版的“美国化学会志”上报道了该分子的问世。在费城的宾夕法尼亚大学工作的一位有机化学家     

我们还能把化学自组合推进至多运?

当今,多数物理学家主要关注于揭示自然之谜,而化学家却在"造物".至少迄今为止,尚无"合成天文学"或"合成物理学",可化学家们却热衷于想方设法地组合分子.在过去的100年间,化学家们多是通过形成或断裂原子间共用电子形成的强的共价键而合成分子的.用此手法,他们基本上可以随心所欲地将数以千计的原子结合成任意的分子构型.     

过渡金属离子调节的氮杂15-冠-5苯乙炔三联吡啶

发展高选择性、高灵敏度的分子传感器是化学家们长期而艰巨的任务^[1-4]．主体分子受到外界刺激(如与客体分子之间的相互作用)所产生的结构和性能的变化，继而将外界刺激转变为分子信息表达出来，从而实现对客体分子的识别．以有机小分子为发色团的主体分子已得到了广泛研究^[1,2]，但是利用金     

原位红外光谱法研究(CdS)_4分子簇在八面沸石笼内的形成

纳米(nm)级的CdS半导体分子簇具有良好的非线性光学和光能储存等特性.当簇的尺寸小于5nm时,表现出“量子限定”的特性,即位于分子簇界面上的原子,它与分子和体相晶体内的原子不相同,相应地改变了它的光吸收特性,纳米DdS分子簇相对体相晶体CdS,光吸收产生了蓝移.在具有纳米尺寸微孔,并以周期性排列的沸石晶体内,合成CdS分子簇,它的尺寸应小于HY沸石的超笼(直径1.3nm)和β笼(直径0.9nm)的孔直径,这类分子簇的结构测定已不能采用常规的X-衍射法(只能定出晶粒在2.5nm以上的固体).采用EXAF法只能定出原子间的间距,需配合理论模型进行拟合计算.这里建议的原位IR谱法,以沸石表面羟基为探针,结合已知的沸石笼内阳离子分配的位置,能更简便地定出分子簇在笼内形成的结构,并能跟踪合成步骤观察到它的形成过程.     

高氯酸铁促进的[60]富勒烯与β-酮酯的反应研究

自从[60]富勒烯(C60)实现常量合成之后,各种类型的反应已经成功用于C60的官能化.近来,金属盐促进的[60]富勒烯自由基反应越来越受到化学家的重视.这主要有以下两个因素:一方面,C60的分子中含有30个可供自由基加成的碳碳双键,使得自由基加成往往导致多加成产物的生成,这就给分离提纯带来了一定的困难.     

来自C60分子简易合成的研究兴趣

除金刚石和石墨外,第三种形态固体碳的存在目前似乎无可争辩,在亚利桑那大学和德国马克斯普朗克(Max Planck)研究院核物理研究所,协作研究的物理学家们已能合成可回收批量的固态物质Buckminsterfullerene(又称"巴基球")一种具有英式足球     

自然信息

最近美国研制成功了第一个可以自我拷贝的人工合成分子。这种新的分子比起像DNA那样可以自我复制的生物分子来,要简单得多。化学家们说:“乐观地讲,这种分子     

分子构型控制合成芳香聚酯的预聚体:芳香酯环状低聚物

芳香聚酯是一类重要的工程材料,具有强度高、耐高温、耐溶剂等特点.它们通常是用溶液聚合或熔融聚合的方法来制备的。所得聚合物溶解性差,熔融粘度高,极大地限制了这些优良材料的应用,特别是在复合材料领域的应用.开环聚合无疑是解决这一难题的有效途径之一。然而,环状低聚物合成产率低,同时伴随着线性副产物生成的事实一直困扰着化学家们。在芳香酯环状低聚物的合成过程中,我们发现反应物的分子构型对于环状低聚物的产率有着较大的影响。通过分子设计可以高产率地合成芳香酯环状低聚物,而且在阴离子催化剂存在条件下,芳香酯环状低聚物熔融开环聚合可得到高分子量的线性芳香聚酯。     

分子构型控制合成芳香聚酯的预聚体:芳香酯环状低聚物

<正>芳香聚酯是一类重要的工程材料,具有强度高、耐高温、耐溶剂等特点.它们通常是用溶液聚合或熔融聚合的方法来制备的。所得聚合物溶解性差,熔融粘度高,极大地限制了这些优良材料的应用,特别是在复合材料领域的应用.开环聚合无疑是解决这一难题的有效途径之一。然而,环状低聚物合成产率低,同时伴随着线性副产物生成的事实一直困扰着化学家们。在芳香酯环状低聚物的合成过程中,我们发现反应物的分子构型对于环状低聚物的产率有着较大的影响。通过分子设计可以高产率地合成芳香酯环状低聚物,而且在阴离子催化剂存在条件下,芳香酯环状低聚物熔融开环聚合可得到高分子量的线性芳香聚酯.     

三蝶烯及其衍生物的合成与应用研究进展

三蝶烯及其衍生物是一类具有独特的三维刚性结构的化合物, 它们在过去的20多年内受到了人们很大的关注, 并已在包括分子机器、材料化学以及超分子化学等许多领域内得到了广泛的应用. 本文将概述三蝶烯及其衍生物的主要应用研究成果, 重点介绍我们研究组于近年来在基于三蝶烯的新型受体分子合成及其在分子识别与组装中应用的研究进展.     

抗癌细胞受体繁殖系

科学家们已经把决定自然合成抗癌物质的受体分子的遗传密码译解出来。专家们认为,这项成果有助于解释为什么用叫做肿癌坏死因子(TNF)的化合物来治疗癌症患者时,常产生不同的效果,同时能促进治癌技术的提高。     

类似于酶的合成分子

美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的化学家合成了能够络合其他中性分子、具有空腔结构的分子。这些结果标志着人们在设计具有相似于酶的络合能力的分子方面取得了初步的成功。洛克菲勒(Rockefeller)大学的一位博士后研究人员肯特D·史蒂沃特(Kent D.Stewart)在接受美国《化学与工程新闻》杂志有机专业组记者的采访时指出,加州大学这一研究组在合成这种络合分子或叫做宿主分子(host molecule)时,将4摩尔的间苯二酚和4摩尔的乙醛分子缩合起来,然后让这一大环中间体和     

超分子化学--化学研究的新视角

本文立足于化学研究的前沿领域———超分子化学 ,考察了超分子化学与传统化学的不同 ,并从哲学视角对超分子化学带给化学家研究方式的变化和思维观念的变革进行了尝试性地探讨———     

分子剪与分子夹：DNA手术的新工具

能将DNA双螺旋结构中之一段剪断或封闭的精密分子仪器有惊人的潜能，封闭癌基因只是其一个开端。它也许不像是世间最精细的疗法。无疑，用剪刀和发夹给人体做手术，听起来似乎也十分危险，所以，当听到化学家们正运用这些"理发工具"与遗传疾病和癌症作斗争时，人们可能大吃一惊     

高难度二萜分子vinigrol的全合成进展

二萜分子vinigrol(权霉醇)是近几十年来最难合成的复杂天然产物之一,其独特的十氢-1,5-丁基萘结构首次在天然产物中出现. Vingrol新颖和独特的结构吸引了众多有机合成化学家的兴趣.截至目前,共报道了4例全合成工作. 2009年,美国化学家Baran课题组首次实现了vinigrol的消旋体全合成; 2013年,美国化学家Njardarson课题组完成了第2例vinigrol的消旋体全合成; 2019年,北京大学罗佗平课题组完成了vinigrol的首例不对称全合成;同年,本课题组完成了vinigrol的第2例不对称全合成.本文对这4例全合成进行了总结和回顾,探讨了每个合成工作的设计思想和策略,并对关键反应进行了深入讨论,期望能够管中窥豹式地介绍天然产物全合成领域的最新进展.     

杯芳烃络合性质的研究

它具有与环糊精类似的几何形状,具有杯状的分子空腔,因而能与中性分子,离子等相互作用形成包合络合物,故杯芳烃作为络合剂或模拟酶的模型化合物有广阔的应用前景.近年来,关于杯芳烃的合成、结构及性质的研究引起了化学家们的极大兴趣.     

分子机器研究前沿

分子机器以其在微观层面上可精准操控的特点，在分子器件、纳米发动机、医疗、智能材料等领域具有重大应用价值并引起了广泛的关注。分子机器研究虽然已获2016年诺贝尔化学奖，但目前其离真正实用化还有很长的一段路要走。文章聚焦近年来分子机器在合成、表征、构建固态以及能做功功能体系等方向的研究成果，并对该领域的未来进行了展望。