微资讯:北京启动300亿科创基金,重点投资生命科学等14领域 | 2017年全国七大类医药商品销售超2万亿,同比增8.4%

【6月24日】北京启动300亿科创基金,重点投资生命科学等14领域 为落实全国科技创新中心建设国家战略,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府引导作用,总规模达300亿元的北京科创基金近日在京正式启动。 据了解,北京科创基金将以原始创新阶段投资为侧重,总规模为300亿元,首期规模200亿元,存续期限15年,是国内期限最长的母基金。通过科创基金的引导,北京市将达到对科技原始创新、成果转化与“高精尖”产业培育项目股权投资1000亿元以上,实现与全国科技创新中心建设战略规划的协调与连动。 在投资方向上,北京科创基金将依据国家发展战略,重点投资光电科技、新一代信息技术、纳米技术、战略性新材料、新能源、生物医药、智能制造、现代农业、现代交通业、节能环保、脑认知与类脑智能、量子计算与量子通信、大数据、人工智能等14个领域。 http://scitech.people.com.cn/n1/2018/0624/c1007-30080242.html 【6月24日】我国完成符合国际标准的复材机翼盒段试验 近日,中国商飞北研中心圆满完成复合材料机翼典型盒段静力和损伤容限试验,验证了结构设计方案和强度分析方法,满足CCAR-25-R4相关适航条款要求。这标志着我国已经掌握满足国际民机适航要求的大型民机复合材料主承力结构强度验证能力,为后续复合材料机翼全尺寸盒段静力和疲劳/损伤容限试验奠定了坚实基础。 据国家“千人计划”专家、中国商飞北研中心副总师刘传军介绍,复合材料在大型民机主承力结构上的应用比例,已成为当下衡量民机技术先进性和市场竞争力的重要标志。面向市场和产品需求,中国商飞公司于2012年启动了大型民机复合材料机翼研制攻关项目,以C919型号为平台,全面开展复合材料机翼的设计分析、制造装配和试验。这也是国内首次干线飞机级复合材料机翼盒段静力和损伤容限试验。 http://scitech.people.com.cn/n1/2018/0623/c1007-30078589.html 【6月24日】重庆大学两所附属医院揭牌,将恢复医学院 近日,重庆大学将与重庆市肿瘤医院、重庆市急救医疗中心(重庆市第四人民医院)共建“非直管”附属医院,分别增挂牌“重庆大学附属肿瘤医院”“重庆大学附属中心医院”。 据悉,各方将重点在科学研究、学科建设、人才培养、人员交流等方面合作,合作不涉及隶属关系、人事体制、财政拨款方式。管理模式上,两所“非直管”附属医院由医院方主导管理,重庆大学教学科研相关部门指导附属医院对应部门工作,负责医院学科、科研、教学管理。医院需按照学校要求设置专职教学科研管理人员,建立相应人才培养体系和科学研究平台,定期接受学校相关管理评估。 重庆大学于1929年成立,早在20世纪40年代就成为拥有文、理、工、商、法、医6个学院的国立综合性大学。但1952年全国院系大调整,医学院被调整到了其他高校。据了解,在加速“世界一流大学”建设进程中,重庆大学正积极推进学校大生命和医学学科建设,将逐步恢复医学院。 http://news.cqu.edu.cn/newsv2/show-34-130-1.html?from=timeline&isappinstalled=0 【6月22日】教育部任命郑力为清华大学副校长 根据中华人民共和国教育部教任[2018]58号文,经教育部研究决定,任命郑力为清华大学副校长。 郑力,曾任工业工程系常务副主任、党委书记、主任、机械学院副院长,副教务长、教务处处长,2017年5月任人事处处长、人才资源开发办公室主任。2018年6月任清华大学副校长。长期从事工业工程领域的研究,研究重点包括生产系统分析与优化和数字化制造。曾获国家科技进步一等奖、高等教育国家级教学成果一等奖、教育部优秀青年教师奖、“霍英东基金”奖励、北京市“五四”奖章。目前担任全国工程管理专业学位研究生教育指导委员会秘书长、教育部工业工程教指委委员、机械工程学会工业工程分会副主任委员和多个国内外学术期刊的编委。 http://news.tsinghua.edu.cn/publish/thunews/10303/2018/20180622155210010993953/20180622155210010993953_.html 【6月22日】2017年全国七大类医药商品销售超2万亿,同比增8.4% 近日,商务部发布《2017年药品流通行业运行统计分析报告》,对我国药品流通行业整体规模、企业销售、所有制结构、物流配送、医药电商运营、企业上市等情况以及行业运行特点进行了分析,对发展趋势进行了预测。 《报告》显示,随着医药卫生体制改革的不断深入,药品流通行业积极顺应政策导向,呈现增长平稳、结构优化、质量升级的发展态势。2017年全国七大类医药商品销售总额20016亿元,扣除不可比因素同比增长8.4%,增速同比下降2.0个百分点。其中,药品零售市场4003亿元,扣除不可比因素同比增长9.0%,增速同比下降0.5个百分点。 《报告》指出,2017年药品批发企业销售增长有所放缓,药品零售企业连锁率进一步提高,医药电商开启资源整合的平台化发展之路,医药物流市场竞争明显加剧。 《报告》预测,2018年药品流通市场销售规模将保持稳步增长,行业结构将加速调整分化,资本将成为改变行业格局的重要力量。同时,医药电商发展模式日新月异,智慧供应链服务水平不断提升,专业化服务成为药品零售企业核心竞争力,药品流通行业和企业软实力日益增强。 http://finance.china.com.cn/industry/medicine/20180622/4676176.shtml 【6月22日】BMS非小细胞肺癌一线疗法在美进入正式审查 近日,百时美施贵宝(BMS)宣布,美国FDA已受理其Opdivo(nivolumab)联合低剂量Yervoy(ipilimumab)一线治疗肿瘤突变负担(TMB)≥10个突变/兆碱基(mut/Mb)的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的补充生物制品许可(sBLA)。 据悉,此次sBLA的提交,是基于临床研究CheckMate-227的第一部分数据结果,该研究是首个也是唯一一个评估免疫组合疗法(I-O/I-O)相对于化疗一线治疗MTB≥10mut/Mb NSCLC的全球性III期研究,入组患者横跨鳞状和非鳞状肿瘤组织学及PD-L1表达谱。 数据显示,与化疗相比,Opdivo联合低剂量Yervoy治疗显示更优秀的无进展生存期(PFS)主要终点,将疾病进展或死亡风险降低42%(HR=0.58,95%CI:0.41-0.81,p=0.0002)。该PFS受益在鳞状和非鳞状肿瘤组织学中均能观察到,并与PD-L1表达水平无关。 https://news.bms.com/press-release/corporatefinancial-news/us-food-and-drug-administration-fda-accepts-application-opdivo

来源: X-MOL 2018-06-25

Chem:局域高浓砜类电解液实现高压锂金属电池的高效循环

当今社会发展对于高比能电池体系的需求越来越迫切,因此具有超低电势和超高比容量的锂金属负极,以及高电势的正极材料(比如LiNi0.5Mn1.5O4,LNMO,~5 V vs. Li/Li+,下同)正成为能源存储领域的研究热点。不过,传统的碳酸酯类电解液在这些电极材料上的应用存在本质问题:一方面,其低电位稳定性差,与锂金属反应活性高,导致锂金属和电解液的不断消耗,甚至因为锂枝晶的生长带来严重的安全隐患;另一方面,氧化稳定性低,一般会在高于4.5 V的电势下被分解。相比而言,有机砜类化合物以其优异的抗氧化稳定性著称,分子中硫原子已经处于最高氧化价态(S6+),因此被视为极具潜力的高压电解液溶剂。然而,砜类分子与锂金属的稳定性同样不好,而且砜类溶剂普遍存在的高熔点、高粘度和低浸润性问题,使其实用性大大降低。 有关研究发现,高盐浓度电解液对于提高锂金属的稳定性有很大帮助,但是盐浓度的上升会进一步恶化砜类电解液的粘度和浸润性难题。为了维持高浓度电解液的优势,而且解决砜类电解液上述实用性问题,美国太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的任晓迪(Xiaodi Ren)博士(一作)、张继光(Ji-Guang Zhang)博士和许武(Wu Xu)博士(共同通讯作者)及其他研究人员在其实验室相关研究的基础上,通过加入能与砜类溶剂混溶但是不与锂盐结合的氟代醚类1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE),对环丁砜(TMS)高浓度电解液进行稀释。得到的局域高浓的TMS电解液(Localized high concentration electrolyte,LHCE)不仅极大降低了粘度,提高了离子电导率和浸润能力,首次实现了砜类电解液在低温下的使用,而且相对普通高浓度电解液(HCE)进一步提高了锂金属的库伦效率(平均达到98.8%)。研究者还发现TTE的使用可以有效抑制正极集流体铝箔在一般砜类电解液中的高电位腐蚀问题,从而实现了Li||LNMO电池在4.9 V高电位下的稳定循环。这项工作近期发表在Cell Press旗下的化学旗舰刊物Chem 上。 与传统的共溶剂不同,氟原子的部分取代极大地降低了TTE对双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的溶解能力,但其仍然能与TMS完全互溶,因此在局域高浓的TMS电解液(LHCE)中,LiFSI只与TMS相互作用,而在高浓度的LiFSI-3TMS溶剂化结构之外结合着TTE分子。作者通过液相核磁共振和分子动力学模拟证明了局域高浓这种非常特殊的溶剂化结构。如图1所示,LHCE在低温下也可以保持较低的粘度,相对HCE降低了数十倍之多,而且离子电导率也明显高于HCE。普通砜类电解液无法浸润常用的聚乙烯隔膜并无法在0 ℃及以下温度工作,TTE的加入完全解决了润湿性的问题,并在-10 ℃也可以保持较高的电池容量,从而使得砜类电解液的实用性大大提高。 图1. 砜类电解液的物理性质以及不同温度下电池倍率性能比较。图片来源:Chem 锂金属的沉积形貌也在该TMS的LHCE中得到更有效的调控。在低浓度的LiFSI-8TMS电解液(Dilute)中,只能得到非常疏松的金属锂的沉积结构(图2),由高比表面积带来的副反应大大降低了锂金属的库伦效率(图3)。在HCE中,虽然锂的沉积颗粒变大,库伦效率也得到明显的提升,但并不能有效降低沉积层的厚度。而在LHCE中,锂的颗粒明显增大,而且变得更致密,由此进一步减少了锂金属与电解液的副反应,使得Li||Cu电池中锂的循环更稳定,效率更高,电压极化更小(图3)。 图2. 砜类电解液中锂金属沉积形貌比较。图片来源:Chem 图3. 在Li||Cu电池中锂金属沉积/剥离循环库伦效率比较。图片来源:Chem 研究者证明,即使使用很薄的锂金属(50微米厚)作为负极,LHCE也可以在Li||NMC电池(正极面容量 1.5 mAh/cm2)中体现出非常好的锂金属利用效率。如图4所示,在常用碳酸酯电解液中和低浓度的TMS电解液里,由于电解液与锂金属的反应,电池不到50周循环即因为锂负极的消耗而失效。在HCE中,电池寿命有明显提升,但是后续表征发现,锂金属在300周后完全被消耗而且生成厚度超过200微米的由副反应产物组成的表面层,极大地增加了极化电压。而在LHCE中经历了300周循环后,还保留有厚度是最初大约1/3-1/2的锂金属,副产物量也大大减少,从而进一步证明了锂金属在其中的稳定性。 图4. 砜类电解液在锂金属限量条件下在Li||NMC电池中循环寿命以及循环后锂负极的比较。图片来源:Chem 作者进一步详细研究了锂金属在砜类LHCE高稳定性的机理。通过对锂表面进行XPS表征,作者发现在HCE以及LHCE中,来自TMS的碳元素含量大大降低,而来自LiFSI的LiF含量则明显上升,说明LiFSI优先与锂反应形成有效的保护层。而相对HCE而言,在LHCE中锂表面碳元素进一步降低则说明锂与TMS的副反应得到更好的抑制。于此同时,在LHCE中发现了更高比例的氮化锂态的成分,而这种成分是公认的快锂离子导体。这种富含用于阻止界面电子传递的LiF和有助于锂离子传导的界面极有可能是实现高效锂金属循环的关键。 另一方面,作者还将砜类LHCE用于高压电池体系Li||LNMO之中,并在4.9 V的高电位条件下实现了稳定高效的电池循环,如图5所示。作者揭示了稀释剂TTE在高压下稳定铝箔集流体的特性。在HCE中,铝箔在高压下较容易产生腐蚀,影响电池的稳定性和寿命。但是XPS表征发现,TTE可以在铝箔表面形成一层致密的钝化层,从而非常有效地解决了上述问题。 图5. 砜类HCE和LHCE电解液对高压Li||LNMO电池循环稳定的影响。图片来源:Chem 总结 砜类电解液具有优异的抗氧化稳定性,适合高压电池体系,但也有很多缺点,实际应用受到严重制约。此项研究针对砜类电解液对锂金属稳定性差的问题,设计了高浓度的LiFSI-TMS体系,又引入了TTE稀释剂,构建了局域高浓的溶剂化结构,不仅解决了粘度高、浸润性差的难题,而且进一步提高了锂金属电极的稳定性。与此同时,LHCE也有效抑制了正极铝集流体的腐蚀问题,实现了高压(4.9 V)下电池的稳定循环。这项研究对于研究适用于高压锂金属电池的电解液提供了重要参考,为高比能电池的应用提供了一条可行之路。 此研究得到了美国陆军实验室(ARL)的许康博士和美国加州大学圣地亚戈分校(UCSD)的孟颖教授团队的合作和支持。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Localized High-Concentration Sulfone Electrolytes for High-Efficiency Lithium Metal Batteries X. Ren, S. Chen, H. Lee, D. Mei, M. H. Engelhard, S. D. Burton, W. Zhao, J. Zheng, Q. Li, M. S. Ding, M. Schroeder, J. Alvarado, K. Xu, Y. S. Meng, J. Liu, J.-G. Zhang*, W. Xu* Chem, 2018, DOI: 10.1016/j.chempr.2018.05.002 (本稿件来自Chem)

来源: X-MOL 2018-06-24

不做实验,不写meta分析,用这个方法轻轻松松发多篇SCI论文

临床预测模型速成班 本课程讲师2015年国内首创 具有多年的教学经验 百度可搜《临床预测模型速成班》 提供视频复习 本站粉丝报名优惠价2600元/人 2018年7月7-8日(周末两天) 北京 课程背景 面对越来越重的科研压力,以及越来越高的SCI文章要求,临床医生如何才能在不进实验室不做基础科研的前提下,快速发表SCI论著?这是一个困绕每一个小医生的话题。现在,越来越多的高校/医院将Meta分析划分为综述,对毕业、晋升和奖励作用越来越有限。所以,利用好临床资源,在临床轮转训练时,开展实实在在的临床研究是个不二选择,然而,真正的随机对照临床研究(RCT)往往费时,费力,费钱。作为临床小医生,我们是否还有别的方式开展临床研究并快速发表SCI论著呢?答案是肯定的,当前临床科研的热点之一“临床预测模型”已成为医生发表SCI的不二选择。为此,玮瑜公司特主办《临床预测模型类论文专题训练班》,请速速报名。 课程特色 1、课程讲师为顶级三甲医院副主任医师,过去8年期间发表第一作者/通讯作者SCI论著32篇。其中临床预测模型相关文章10余篇。该讲师在国内首创《临床预测模型课程》。 2、讲师身为临床外科医生,与统计学专业讲师相比最大的特点在于知晓学员们的程度,知道哪些是学员想掌握的,哪些是会超出学员能力范围的。其丰害的成功经历会告诉你。临床预测模型的研究在其它环节上还有什么“潜规则”?有多少坑?有多少弯路你可以避免?这些经验弥足珍贵。 3、课堂教学使用材料均为实战数据,从无到有,一步一步,手把手带你入门“临床预测模型”,特别适合对此完全没有基础的同学/老师。 4、课程将覆盖完整和临床预测模型研究全过程,从选题,到数据收集,从数据清理到建模验证,从STATA到R,从汇总结果到如何写英文SCI文章,每个环节你都会有不一样的收获。学员完整课程后将具备独立开展并完成临床预测模型研究的能力。 课程安排 第一天上午:8:30---11:30 一:小医生如何成为SCI打印机: 1、学习如何获得选题灵感? 2、如何对一个良好的选题,进行多维度的临床研究? 3、发表不同类型的SCI临床研究论著? 4、讲者原创提出的研究思路能让你脑洞大开。 二:基本临床预测模型概念学习: 1、预测模型的本质是什么? 2、什么是内验证、外验证? 3、什么是预处理。 4、预测模形有哪些构建形式与哪些呈现方式? 5、OC曲线是什么? 6、Calibration Plot是什么? 7、Clinical utility analysis是什么? 8、临床预测模型有何“潜规则”? 9、来自一线实战的经验告诉你任何书上都不会有的知识。 第一天下午:1:30---5:00 三款科研统计分析软件SPSS\STATA\R快速掌握 熟练应用SPSS\学会STATA\R的基本应用;工欲善其事,必先利其器;手把手让零起点的你学会STATA的基本应用和编程进阶,并体会到STATA相比于SPSS所具备的高效快捷的数据管理能力。掌握STATA编程,必能让你在未来的临床研究道路上受益终生。 第二天上午:8:30---11:30 临床预测模型实战课 来自实战的数据,手把手的教你结构化的研究方式,利用STATA编程,每一个学员都能亲自独立完成基本的临床预测模型研究。 第二天下午:1:30---5:00 一、基本R操作以及nomogram的制作 二、案例讨论与分享: 既往学员的案例示范讨论,检验你的学习成果,开拓你的眼界。 三、文章写作: 1、Introduction和Discussion有什么不一样?哪些既往研究应当放在Introduction,哪些要放在Discussion? 2、为什么说低水平的讨论是在重复Results?高水平的讨论是深入解度,并educate the reviewers? 3、SCI写作是否有一个模版能让我做完形填空一样容易? 4、是不是我只要有钱交给英文润色公司,我就可以随意起草我的Manuscript? 这些重要的问题,你知道答案吗?你想通过具体的案例来学习吗?不要错过我们的SCI文章写作课。 主办单位: 玮瑜科研平台(上海玮瑜生物科技有限公司) 承办单位: 上海玮瑜生物科技有限公司 时间地点: 2018年7月7-8日 6日报到 北京宝林轩国际大酒店 住宿酒店: 标准间380元/间 合住190元/间 注册费用: 2600元/人。授课期间发放纸质邀请函(盖章)和发票。按交费先后顺序确定座位号。会务期间提供午餐,晚餐自理。 付款方式: A:银行转账 账户名称:上海玮瑜生物科技有限公司 账户号:97340154740007035 开户行:上海浦东发展银行大华支行 B:支付宝转账 收款人:wybiot@163.com 支付宝户名:上海玮瑜生物科技有限公司 C:现场刷卡或现金:支持公务卡 说明:汇款时写上您的姓名,如果朋友代付一定要注明您本人的名字,便于好查询。 疑问咨询: 联系人:谢老师 13611825136 报名邮箱:wybiot@126.com 报名方式(在线报名) 1、邮件报名:将您的手机姓名和参加班级发送到wybiot@126.com并编辑参会二字发信息到13611825136。 2、在线报名:您可以扫描下面二维码在线报名

来源: X-MOL 2018-06-24

高稳定性和水溶性的共轭聚电解质/单壁碳纳米管复合物

单壁碳纳米管(SWNTs)具有优异的光学、电学和力学等性能,尤其电子和空穴都表现出超高的迁移率,被认为是下一代最有潜力的制作柔性可穿戴电子器件和生物传感器的纳米材料之一。然而,SWNTs分子间范德华力作用较强,加之其长径比和比表面积很大,使其极易缠绕团聚在一起,也几乎不溶于常见有机溶剂,这样单根SWNTs的优异性能往往被破坏。因此,SWNTs要真正从科学研究走向实际应用,高效、低成本地制备稳定、均匀分散的SWNTs溶液是亟需解决的关键问题。 利用共轭聚合物修饰SWNTs形成均匀分散的共轭聚合物/SWNTs复合物是近年来的一个研究热点。共轭聚合物本身是一类优异的有机半导体材料,与SWNTs通过π-π作用形成的复合物拥有优异的力学和光电性能。但是,目前报道的共轭聚合物修饰SWNTs的复合物几乎都是溶于有毒、成本高的有机溶剂,不符合未来绿色化学的发展要求,因此开发环保、稳定、在水中均匀分散的共轭聚合物/SWNTs复合物是非常有意义的研究课题。 最近,复旦大学高分子科学系邱枫-彭娟课题组利用一种水溶性的聚烷基噻吩共轭聚电解质,聚(3-甲基咪唑盐己基噻吩)(P3MHT),来分散碳纳米管。聚(3-甲基咪唑盐己基噻吩)将聚噻吩的优异光电性质和聚电解质的水溶性特点结合在一起,很好的将碳纳米管在水溶液中进行分散。通过对聚噻吩/碳纳米管复合物进行表征,表明聚噻吩主链与碳纳米管通过π-π相互作用形成电荷转移复合物,聚噻吩侧链上的离子基团则赋予复合物良好的水溶性,从而均匀分散碳纳米管。与常用于分散碳纳米管的小分子表面活性剂十二烷基硫酸钠相比,相同质量的P3MHT可明显提高碳纳米管在水相中的溶度和均匀分散性。将两种复合物水溶液静置六个月,发现用十二烷基硫酸钠作为分散剂的溶液中碳纳米管完全聚集沉淀,而聚噻吩/碳纳米管复合物水溶液仍是均匀分散,说明该体系具有非常好的稳定性。总之,本文提供了一种制备高稳定性和水溶性的碳纳米管的简单方法,为将来大规模、低成本、环保利用碳纳米管提供了一种可能的途径。 这一成果近期发表在《化学学报》上,文章的第一作者是复旦大学博士研究生朱明晶。 该论文作者为:朱明晶,彭娟,唐萍,邱枫 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): 高稳定性和水溶性的共轭聚电解质/单壁碳纳米管复合物的制备和表征 化学学报, 2018, DOI: 10.6023/A18030090

来源: X-MOL 2018-06-24
谔定薛发布于2018-06-25  0
这样的电荷转移复合物对SWCNT的电子,空穴转移性能有什么样的影响?
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谔定薛发布于2018-06-25  0
sorry,传输性能……
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手性镍配合物催化α-重氮吡唑酰胺参与的不对称Doyle-Kirmse反应

烯(炔)丙基硫醚与重氮化合物参与的[2,3]-σ重排反应又称为Doyle-Kirmse反应,该类反应可以高效地一步构建含有C-S键的季碳中心,经由烯(炔)丙基硫醚与重氮化合物形成的卡宾中间体得到锍叶立德,继而发生[2,3]-σ重排反应。在不对称Doyle-Kirmse反应的研究中,引发重氮化合物形成卡宾的主要是以下几类金属形成的配合物:Cu(I)、Rh(II)、Co(III)、Fe(II),而Ni(II)配合物催化重氮化合物形成卡宾的报道极为少见。近日,四川大学的冯小明院士(点击查看介绍)课题组报道了镍-手性氮氧配合物催化α-重氮吡唑酰胺参与的不对称Doyle-Kirmse反应。该反应能在温和的条件下高效进行,大多能在10分钟内彻底转化,高收率、高对映选择性地获得重排产物。 通常情况下,手性过渡金属配合物催化的不对称Doyle-Kirmse反应主要有以下两种途径。首先,金属配合物与重氮化合物形成卡宾,随后选择性地与硫的孤对电子作用形成锍叶立德。当叶立德重排过程中有手性催化剂结合时,反应可能会实现有效的不对称烯丙基迁移,否则当手性催化剂释放后,通过信封过渡态的协同机理进行重排依然可以得到锍叶立德手性转移的产物。然而,高对映选择性地实现该反应具有以下难点:(1)手性金属配合物催化剂很难有效区分硫原子的孤对电子对;(2)催化剂结合的叶立德与自由的叶立德存在平衡,而自由的叶立德更容易进行后续的重排反应;(3)当手性锍叶立德消旋的速率远大于重排速率时,反应很难实现较好的立体选择性控制。 为了解决以上难题,四川大学的冯小明和刘小华团队以重氮酯及吡唑酰胺(J. Org. Chem., 2015, 80, 5704; Chem. Eur. J., 2016, 22, 15119; Chem. Eur. J., 2017, 23, 554)为基础合成了一类重氮吡唑酰胺化合物,在课题组发展的金属氮氧配合物体系下(Acc. Chem. Res., 2011, 44, 574; Org. Chem. Front., 2014, 1, 298; Acc. Chem. Res., 2017, 50, 2621),成功实现了Doyle-Kirmse不对称反应。在该体系中,镍(II)-氮氧配合物既能与α-重氮吡唑酰胺形成卡宾中间体,又能在[2,3]-σ重排过程中与吡唑酰胺发生配位作用,从而利用该双功能策略高效地实现了不对称Doyle-Kirmse反应。 在该类反应中,一系列β-烯基及苯乙酸衍生的α-重氮吡唑酰胺大多在较短的反应时间(5-20分钟)内能取得优异的结果,得到最高99%的收率及96%的对映选择性。后续大量的控制实验也证明,吡唑酰胺的引入能有效促进形成手性Lewis酸催化剂结合的叶立德中间体,从而揭示该反应的真正历程。另外,反应依然可以在短时间内进行克量级规模的实验,得到的最终产物可以在对映选择性基本保持的情况下转化成手性醇、酯及酰胺类化合物,为该反应在天然产物及药物分子的合成中提供应用潜力。同时,作者也根据产物的绝对构型及催化剂的单晶结构,提出了可能的催化循环过程及立体控制模型。 这一成果近期发表在Journal of the American Chemical Society 上,文章的第一作者是四川大学的博士研究生林潇斌。 该论文作者为:Xiaobin Lin, Yu Tang, Wei Yang, Fei Tan, Lili Lin, Xiaohua Liu, Xiaoming Feng 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Chiral Nickel(II) Complex Catalyzed Enantioselective Doyle-Kirmse Reaction of α-Diazo Pyrazoleamides J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 3299, DOI: 10.1021/jacs.7b12486 导师介绍 冯小明 http://www.x-mol.com/university/faculty/12766 刘小华 http://www.x-mol.com/university/faculty/12781 科研思路分析 Q:这项研究最初是什么目的?或者说想法是怎么产生的? A:如上所述,不对称Doyle-Kirmse反应一直是有机合成方法学中较难实现的一类反应,而设计合成新的α-重氮吡唑酰胺化合物目的就是在重氮化合物引入可以与手性Lewis酸配合物配位的基团,使得该反应在重排过程中的立体选择性得到控制,从而克服以上提到的困难,实现不对称反应。我们最初的设想是通过经典的过渡金属形成卡宾中间体及锍叶立德中间体,通过双金属接力催化策略实现手性控制,而在真正的反应考察中发现仅在镍-手性氮氧配合物催化下就可以同时达到上述两个目的,从而实现不对称Doyle-Kirmse反应的新突破。 Q:研究过程中遇到哪些挑战? A:该反应最大的挑战在于重氮底物的合成以及反应机理的探究。如上所述,如何设计底物并实现底物的合成是该反应的一大挑战。在此之前,我们也尝试过各种可能发生配位的重氮化合物的合成,均以失败告终。另外,这类化合物在机理探究方面也遇到较大的挑战。 Q:该研究成果可能有哪些重要的应用?哪些领域的企业或研究机构可能从该成果中获得帮助? A:该研究成果完成了不对称[2,3]σ-重排反应的重大突破,引入的吡唑酰胺易于转化,为构建含有C-S键手性季碳中心的天然产物或药物分子提供了有效的途径。

来源: X-MOL 2018-06-24

Lab-on-MOFs:白色荧光发射金属有机骨架通过颜色编码实现单一激发、单一荧光的多目标检测

单一基质的多目标检测方法简便、快速、高效,具有重要的研究意义和应用价值。已报道的多目标检测多采用信号集成,如电化学、荧光、紫外吸收等构筑lab-on-a-molecule系统。纳米材料可以具有磷光、荧光、光散射和催化等性质,基于不同目标物质与纳米材料作用时这些性质的不同响应,人们通过主成分分析,可以实现单一纳米材料对多目标检测的lab-on-a-particle系统。上述策略需要不同仪器获取相应的信号,不同仪器的检测条件可能不同。蛋白质具有配位、疏水、亲水、氢键、π−π堆积等多重作用位点,由此成为验证多目标物质检测的经典分析物。发展单一基质、单一信号源的广谱多目标检测仍面临着挑战。荧光检测灵敏度高、检测限低、方法简单,通过单一荧光实现多目标物的检测将具有重要的研究价值和推广价值。 近日,南开大学的尹学博(点击查看介绍)课题组构筑了Lab-on-MOFs多目标荧光检测系统,即利用白色荧光金属有机骨架(MOFs)探针,基于单一激发下的单一白色荧光颜色变化实现了从阳离子、阴离子、小分子到生物分子的多目标物检测。 为了实现这一目标,他们设计的过程如下:(1)需要目标物与基质作用前后颜色变化明显,白色与彩色可以很好的区分。(2)制备白色荧光MOFs,镧系离子Eu、Tb、Dy形成的配合物分别具有红、绿和蓝三基色荧光,调控其比例获得白色荧光MOFs。(3)单一波长激发,巧合的是镧系金属配合物通过天线效应实现荧光发射。配体吸收光子达到激发态,经系间穿越到三线态,三线态有效敏化镧系离子实现增强发光。因此,无论单一离子还是混合金属离子MOFs都可以由单一激发实现荧光发射。(4)多重作用位点,便于不同目标物与混合金属MOFs的相互作用,实现荧光调制。 尹学博课题组提出了以包含硼酸识别基团的5-硼酸间苯二甲酸(5-bop)为配体制备白色荧光发射的三金属MOFs,通过配体5-bop与镧系金属离子之间的“天线效应”获得白色荧光;因此,任何能与硼酸基团相互作用或影响天线效应过程的目标物分子都可能引起MOFs白色荧光的颜色变化,根据颜色变化即可实现单一激发下的多目标物检测。阳离子、阴离子、小分子和生物大分子等与白色荧光MOFs作用后表现出不同的荧光颜色,通过CIE坐标可以很好地区分,实现多目标物检测。与其他检测体系相比,该Lab-on-MOFs体系的检测集成度更高,制备方法和检测过程更简单。其他可以获得单一激发白色荧光、具有多重作用位点的基质也可以用于单一荧光的多目标物检测。 这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上,文章的共同第一作者是南开大学的博士研究生王咏梅和硕士研究生杨中瑞。同时,南开大学的肖乐辉教授参与了部分工作。 该论文作者为:Yong-Mei Wang, Zhong-Rui Yang, Lehui Xiao and Xue-Bo Yin 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Lab-on-MOFs: Color-Coded Multitarget Fluorescence Detection with White-Light Emitting Metal–Organic Frameworks under Single Wavelength Excitation Anal. Chem., 2018, 90, 5758, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b00086 尹学博教授简介 尹学博,南开大学化学学院教授,博士生导师;2003年于南开大学取得博士学位,2003年至2005年于中国科学院长春应用化学研究所从事博士后工作,合作导师汪尔康院士;2006年入选教育部新世纪优秀人才,2007年获天津市自然科学一等奖,2015年获中国分析测试协会科学技术奖二等奖。 尹学博近期主要开展荧光MOFs的设计及传感应用,设计、构筑多功能MOFs,结合其孔道载药性发展多模态成像及诊疗一体化应用;相关工作以通讯作者的身份发表在Chem. Sci.、Adv. Funct. Mater.、Small、ACS Appl. Mater. Interfaces、Anal. Chem.等期刊。 http://www.x-mol.com/university/faculty/11948

来源: X-MOL 2018-06-24

微资讯:清华大学发布首批在线认证证书项目 | 立足全球竞争,美国启动新量子科学计划

【6月21日】清华大学发布首批在线认证证书项目 近日,清华大学发布了首批在线认证证书项目,包括公共管理认证证书项目和数据科学认证证书项目。 认证证书将在学堂在线慕课平台证书频道上线。学习者可付费学习系列线上课程,在线完成作业,通过考试后将获得清华大学在线教育办公室及相关院系联合认定的证书。教师及助教团队将在学生学习过程中提供更加完备的支持,学校及院系将在招生及培养环节中对证书给予考虑,项目的社会合作机构将为证书获得者在实习与就业环节中优先给予考虑。 清华大学副校长杨斌表示,认证证书项目并非学位项目,但与在线学习者的持续学习自我发展的动机更为契合,是产教融合学以致用的有益探索。发展过程中要确保每一种认证证书的挑战度、适用性、含金量。 http://www.chinanews.com/sh/2018/06-21/8542784.shtml 【6月21日】中科院首次发布全球小麦病虫害遥感监测报告 近日,中国科学院空天信息研究院研究员黄文江、董莹莹博士及其研究团队对外发布了全球小麦病虫害遥感监测报告。这是国际上首次发布全球病虫害遥感监测报告。 本期监测报告聚焦全球粮食主产国在主要粮食作物关键生长期典型病虫害的发生发展状况,对2018年4月至5月全球进入小麦中后期生长阶段的10个主产国的小麦锈病、赤霉病和蚜虫等发生发展状况进行定量监测,提取并分析了其空间分布、危害程度和发生面积。监测结果表明,小麦病虫害在上述10个国家总体呈轻度发生态势。 在我国,2018年小麦病虫害总体偏轻,条锈病、纹枯病、蚜虫、赤霉病发生面积与往年相比减少19.7%。其中,条锈病发生面积约1561万亩,纹枯病发生面积约9939万亩,蚜虫发生面积约1.1亿亩,而赤霉病在安徽、江苏、河南及湖北4省累计发生面积约2105万亩,总体较往年偏重。 黄文江表示,团队将进一步开展全球小麦、水稻、玉米、大豆等作物的病虫害监测和预警工作,并定期发布全球作物病虫害遥感监测与预测报告。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/6/414667.shtm 【6月21日】我国首次实现零磁场核磁共振的普适量子控制 近日,中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授课题组与德国、加拿大科研机构合作,首次实现了零磁场核自旋体系的普适量子控制,并发展了用于评估量子控制和量子态的方法,这一成果有望推动零磁场核磁共振在生物、医学、化学以及基础物理领域中的应用。相关研究成果发表在著名国际期刊《科学进展》上。 零磁场核磁共振是一个正在快速发展的新领域,具有许多突出的优势,例如消除了传统核磁共振对超导磁体的依赖性、高分辨率谱学、丰富的自旋动力学等。该课题组利用精心设计的组合脉冲实现了原子核自旋的单比特门和多比特门,首次实现了零磁场核磁共振的普适量子控制,同时发展了评估量子控制保真度的方法。对量子控制的质量进行了评估,操控保真度高达99%。 基于该工作发展的量子控制技术,可以实现对不同自旋之间相互作用的选择性测量,而选择出的反对称性自旋相互作用可以用于检验分子的宇称不守恒规律。该工作提供了将零磁场核磁共振应用于基础物理研究的可能性。 http://spin.ustc.edu.cn/2018/0621/c13223a265668/page.htm http://advances.sciencemag.org/content/4/6/eaar6327 【6月21日】立足全球竞争,美国启动新量子科学计划 据报道,近日美国众议院科学委员会将就一项新的长达10年的国家量子计划(NQI)提出法案,白宫也计划正式启动新的领导小组,以指导联邦政府在量子科学领域发挥应有的作用。 国家量子计划建议研究中心侧重三个领域:开发用于生物医学、导航和其他应用的超精密量子传感器;防黑客量子通信;量子计算机。但具体的研究重点,可能要留给联邦政府、新的白宫量子领导小组以及外部咨询小组共同决策。 国家量子计划设想在5年内募集8亿美元。分析师预测的是,立法人员和特朗普政府正在推动量子科学的联邦支出每年约为2亿美元。而现实是,特朗普2019年预算中,包含了NSF提出的3000万美元“量子飞跃”计划,并将美国能源部的量子研究计划提高到1.05亿美元。 http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-06/21/content_397326.htm?div=-1 【6月21日】化工巨头巴斯夫携手Xerion,推进亚太地区精准营养 近日,化工巨头巴斯夫(BASF)与Xerion有限公司签署为期3年的协议,将亚太地区精准营养推向新高度。在本次合作中,巴斯夫人类营养Newtrition品牌将获得Xerion独家干血斑技术PUFAcoat Omega-3指数检测试剂盒的独家经销权。 Omega-3指数的获取主要受限于长链多不饱和脂肪酸在完成分析前难以稳定保存。通过指尖点刺采血之后,Xerion公司的PUFAcoat干血斑技术能够将二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)固定在其特有的试纸上,室温下可保存9周,40℃下可保存两周,从而保证读数精确。 巴斯夫表示,本次与Xerion的合作将进一步践行巴斯夫在精准营养方面的承诺,进一步推动精准营养在亚太地区乃至全球的发展。 http://www.ccin.com.cn/ccin/news/2018/06/21/379612.shtml https://www.basf.com/cn/zh/company/news-and-media/news-releases/asia-pacific/2018/06/basf_xerion_partner_to_advance_personalized_nutrition.html 【6月21日】帕金森病基因疗法获FDA再生医学先进疗法认定 近日,开发治疗神经疾病的生物医学公司Voyager Therapeutics宣布,美国FDA为VY-AADC基因疗法颁发了再生医学先进疗法(RMAT)认定,治疗难以进行医学管理,有运动波动的帕金森病患者。 VY-AADC是Voyager Therapeutics研发的基因疗法载体,有望为这类患者提供有效治疗。是由腺相关病毒-2衣壳和启动AADC基因表达的巨细胞病毒启动子组成,可以将AADC基因直接递送至多巴胺受体所在的壳核神经元中,绕过黑质神经元,使壳核中的神经元表达AADC酶,将左旋多巴转化为多巴胺。 此次认定是基于在帕金森病患者中正在进行的1b期临床试验数据。在此试验期间,一次性使用VY-AADC证明了患者运动功能的持续改善,同时大幅减少每日口服左旋多巴和其他帕金森病药物的使用。在该试验中,VY-AADC的输注已被良好耐受,迄今未出现与载体相关严重不良事件(SAE)的报道。 http://ir.voyagertherapeutics.com/phoenix.zhtml?c=254026&p=irol-newsArticle&ID=2355428

来源: X-MOL 2018-06-24

化学家不能太任性

很多特殊职业对技能和职业道德有很高的要求,从业人员需要取得权威机构颁发的执业证书,医护人员就是最典型的例子。医护人员掌握着病人的健康甚至生死,除了过硬的技术,还需有高尚的道德。过去的2000多年里,医学院学生都要背诵“希波克拉底誓言”,“不伤害他人”是其核心原则。 希波克拉底雕像。图片来源:Wikipedia 时至今日,绝大多数生物医学科研院所都设立有“伦理委员会”,对领域内的科研项目进行伦理审查。与之相对的是,化学、物理学等其他自然科学以及工程科学界却往往没有这样的道德传统或者伦理审查机构,“科学无禁区”、“技术无罪”等等观念深刻地影响着这些领域内的科技人员。但是,这种忽略科学伦理的趋势可能是极为危险的,一些学者认为科学技术界应当学习医学界,建立内容和形式上的道德规范。 从诞生之日起,化学就是一个时常与危险相伴的学科,化学家在创造新物质和探索分子世界的同时,还需要面对伤害风险,更有甚者会危害他人乃至社会的安全。数据造假论文抄袭,实验室事故致人伤亡,或者利用自己的化学知识开办毒品作坊,此类负面新闻虽然不多,但每次都发人深省。不少有识之士呼吁,化学伦理学的建立已成为当务之急。 图片来源:ChemistryWorld [1] 学术诚信伦理 这个问题其实是整个科学界的困扰,并不仅仅是化学。广义上的学术不端行为包括剽窃、伪造数据、实验缺乏重复性、滥用经费、躲避监管、忽视实验人员健康和安全、骚扰学生或下属等。有些行为,实际上已经触犯了法律。 大多数的学术不端都和发表论文有关。一个最著名的例子要数美国贝尔实验室的Jan Hendrik Schön的学术欺诈丑闻。本世纪初的Jan Hendrik Schön已经是纳米电子学领域的超级巨星,直到有人发现他的3篇完全不相关的论文中使用了同一张图。更详细的调查发现,这3篇论文只是冰山一角。他的学术不端行为次数之多让所有人大吃一惊,包括多达16次的伪造、复制和删除数据等,由此导致的论文撤稿包括8篇Science 和7篇Nature!难怪有不少媒体称呼他为“世界级的大骗子”。 Jan Hendrik Schön。图片来源:贝尔实验室 另一个让人口瞪目呆的例子来自一位名为Pattium Chiranjeevi的印度化学教授,他在2003年至2007年间有70多篇论文涉及剽窃和伪造数据!国内的类似问题也不乏报道,虽然后续的调查行动往往不了了之。 这里的重点并不是要专门批判哪位研究者,学术不端是整个学术圈的阴霾。2018年的一项匿名调查中,比利时71%的生物医学研究者承认至少有一次学术不端行为。[2] 2009年的一项综合调查中,有2%的科学家承认有过伪造或修改实验数据的行为,33.7%的科学家承认有过其他有问题的学术行为。[1] 图片来源:ChemistryWorld[1] 对于这种现象,瑞士联邦理工学院的伦理学教授Christophe Copéret解释道:“今天的科学家面临着更大的压力。学术界主要根据他们的论文来评判学术水平和决定资助项目。”科学家发表高影响因子论文的压力山大,“publish or perish”,这也一定程度上推动了学术不端行为的发生。 忽略研究成果的“黑暗面” 创造新物质是化学家的重任,兢兢业业的化学家为人类社会贡献了大量有用的物质和材料,推动社会的进步。但有的时候化学家为某个有益的目标创造新物质,但没想到它会成为灾难。 比较典型的例子就是多氯联苯(PCBs),这种有机物在20世纪20年代首次生产。它不易燃、化学性质稳定、电绝缘性好,广泛应用于印刷电路板等行业。50年后,人们发现多氯联苯太稳定了,在环境中很难降解,会积累在动物和人体内,最要命的是它还有致癌性! 大名鼎鼎的诺贝尔也碰到过这种情况。诺贝尔靠发明炸药致富,最早炸药用在采矿、建筑等行业,但很快就被用于战争。将自己的发明用于杀人显然不是诺贝尔的本意,不过,这世界上也有故意助纣为虐的化学家。德国化学家Fritz Haber因为在开发合成氨工艺中的杰出贡献而获得1918年的诺贝尔化学奖,他所创立的合成氨的“哈伯法”沿用数十年。但在一战中,他担任德军化学武器厂的厂长,负责生产氯气、芥子气等化学武器,可谓臭名昭著。而利用化学知识制造毒品的犯罪行为在世界各地都时有发生,“绝命毒师”层出不穷。 图片来源:Breaking Bad(美剧) 有个冷笑话,为什么搞化学的不容易发财?因为发财的方法都写进刑法里了。所以,化学家在合成某种物质时应当尽量考虑产物及合成技术被滥用的可能性。 几项面临伦理困境的新技术 时下一些非常热门的研究领域也面临着伦理问题。 随着CRISPR技术风靡生物医学领域,基因编辑成了非常有希望的治疗手段。但对人体进行基因编辑还处于极大的争议中,有不少国家立法禁止这项技术用于人类胚胎。人们为什么对基因编辑显得忧心忡忡呢?美国约翰霍普金斯大学伯曼生物伦理研究所的Alan Regenberg认为这项新技术可以改变人类的遗传物质,这有可能造成人类族群的永久改变。用基因编辑技术去掉胎儿基因中与遗传病有关的突变当然有积极意义,但同样的技术也可以被用于“设计”优秀的新生儿基因,这会不会走向德国纳粹鼓吹的“优生学”的老路?谁都不敢保证。(有兴趣可以看科幻电影《Gattaca》,有裘德洛哦) 太阳能地球工程,是一个听起来非常科幻的项目。科学家观察到火山喷发会向平流层注入大量二氧化硫,然后转化成反射性的硫酸盐气溶胶,减少地球接受的太阳辐射从而降低地球温度。受此启发,科学家们计划将反射性颗粒运送到大气层,或者制造巨大的太空反射镜,减少地表辐射的强度。如果这些项目可以成功,可以认为是一种强力的气候控制系统。这些项目从技术层面讲并非高不可攀,最大的问题是科学家还无法确保人类有能力解决潜在的气候灾难。依照“蝴蝶效应”的理论,挡住一些阳光看起来不要紧,但谁知道会不会带来无法控制的巨大灾难呢? 图片来源自网络 或许,对于新技术的应用要更加谨慎一些才是负责任的态度。 实际行动维护化学伦理 今天的政府和化学家都对化学伦理学风险有了一定认识,并纷纷采取行动。不同政府、科学协会、专业团体、大学、公司等都编写自己的道德规范和行为准则。2015年,国际禁止化学武器组织编制了140条化学方面的行为守则,后来又逐步完善成“海牙道德准则(The Hague Ethical Guidelines)”,致力于促进和平使用化学,保护环境和维护实验室安全。2016年,美国化学会(ACS)据此制定了“全球化学家道德规范(Global Chemists' Code of Ethics)”。[3] 在此之前还没有一个适用于多国的化学家道德规范,化学家的行为有了参考。 除了制定规范,对化学家进行这方面的培训也非常重要,尤其是对年轻化学家,要让他们的脑子里绷起“道德”这根弦。到目前为止,ACS举办了三场关于“全球化学家道德规范”和相关主题的国际研讨会,已有8000多名化学家受益于这三项培训。国际禁止化学武器组织等机构也在持续进行相关研讨会,化学家们通过具体案例分析讨论如何避免化学被滥用。 参与化学伦理学培训的科学家。图片来源:Josh Byrd, PNNL 大学是不可忽略的战场,那里培养未来的化学家。传统的化学高等教育很少有专门的伦理培训,可能有一些老师会偶尔提几句,不够系统也不够专业。一些欧洲和美国的大学已经开始解决这个问题。五年前,英国南安普顿大学化学系推出了科学、工程和技术伦理课,这是一门选修课,可供任何学生选修。今年,这门课约有50%的学生来自化学系,30%来自其他科学和工程学科,20%来自人文学科。该课程主要探讨科学研究的潜在的副作用或危害。 “不以规矩,不能成方圆”,化学研究的思想是自由的,但化学成果需要合乎人类共同的伦理学规范。只有化学家在心中竖起里正确的伦理观,才能让化学更好得服务人类社会。 参考资料: 1.https://www.chemistryworld.com/feature/ethics-in-chemistry/3008982.article 2.https://www.chemistryworld.com/news/anonymous-survey-sheds-light-on-research-misconduct/3008610.article 3.https://www.acs.org/content/acs/en/global/international/regional/eventsglobal/global-chemists-code-of-ethics.html (本文由氘氘斋供稿)

来源: X-MOL 2018-06-23
陈斌_1发布于2018-06-24  0
同意坚决取缔50%以下治疗有效性的药物,尤其抗癌药根本毫无伦理简直合法杀人,什么顺铂紫杉醇统统禁售,等科学家开发更好的体循环自愈疗法
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张宇翔  回复  陈斌_1发布于2018-06-25  2 回复
无法苟同
第二人格发布于2018-06-25  0
顺铂紫杉醇那个做题倒是经常出的…
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以噻唑并噻唑为核的空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用

基于有机三卤化铅的有机钙钛矿太阳能电池(PSC)由于其前驱体价格低廉、制备过程简单等优点,受到了研究者的广泛关注,电池最高的光电转换效率(PCE)已经达到了22%。如此高的效率与钙钛矿本身较宽的可见光到近红外范围的吸收、高吸收系数、低激子束缚能以及长扩散长度是息息相关的。目前常用的器件结构有两种:n-i-p型介孔结构和p-i-n型的平面结构。平面结构的PSC由于制备过程简单,成为了研究的热点。其中PEDOT:PSS是目前常用的空穴传输材料(HTM)。但是由于PEDOT:PSS亲水的特性,使得PEDOT:PSS/钙钛矿界面处很容易聚集水分,导致电极腐蚀,从而影响PSC的长期的稳定性。因此开发具有合适能级、导电性、化学稳定性以及疏水性的HTM是目前科学家努力的方向。 近期,韩国全北国立大学的Hyung-Shik Shin课题组合成了D-π-A-π-D型的TP-FTzF-TP(见图1),通过引入呋喃作为π桥,有效的调节了吸收以及电化学性能。当将其用作HTM取代PEDOT:PSS时,在ITO(O2 plasma)/TP-FTzF-TP/CH3NH3PbI3/PC61BM/Au的电池器件中取得了高达16.4%的器件效率。 图1. TP-FTzF-TP的合成。图片来源:Nano Energy 在钙钛矿制备过程中基底的疏水性是后续形成均一薄膜的重要因素。从图2的接触角中可以看出,ITO/PEDOT:PSS的接触角仅为11.82°;而ITO/TP-FTzF-TP的接触角高达92.12°,说明其很好的疏水特性,但是过高的疏水性也不利于形成连续均一的钙钛矿薄膜。因此作者通过用O2 等离子体处理ITO,使得ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP的接触角降低到76.61°,这保证了基底具有适当的表面能以沉积钙钛矿薄膜。 图2. 接触角的测试。(a) ITO/PEDOT:PSS,(b) ITO/TP-FTzF-TP,(c) ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP,(d) ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP/CH3NH3PbI3。图片来源:Nano Energy 为了探究薄膜的形貌,作者使用原子力显微镜(AFM)进行了表征(如图3)。正如预想的,ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP具有更平滑的表面。在其上沉积钙钛矿后,从图3d可以看出形成了均一的形貌,以及较低的粗糙度;钙钛矿在ITO表面形成更大的晶粒尺寸。 图3. AFM图。(a) ITO (O2 plasma),(b) ITO (O2plasma)/CH3NH3PbI3,(c) ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP,(d) ITO (O2 plasma)/TP-FTzF-TP/CH3NH3PbI3。图片来源:Nano Energy 通过UV吸收以及电化学测试,作者发现TP-FTzF-TP与钙钛矿有很匹配的能级。因此作者制备了ITO/HTMP/CH3NH3PbI3/PC61BM/Au的器件,J-V曲线如图4所示。ITO/TP-FTzF-TP的基底获得了10.5%的器件效率。作为参比器件,分别以ITO/PEDOT:PSS和ITO(O2 treated)/PEDOT:PSS为基底的电池效率只有轻微提高,分别为11.6%和12.1%。当作者对ITO表面O2等离子体处理后,从图4可以明显看出器件的开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(FF)以及PCE(16.4%)都有大幅提高。作者认为O2等离子体处理后,ITO基底能使得后续沉积的TP-FTzF-TP形成均一形貌,保证了良好的接触。 图4. 器件的J-V曲线。(a) ITO/TP-FTzF-TP,(b) ITO/PEDOT:PSS,(c) ITO(O2 treated)/TP-FTzF-TP 以及(d) ITO(O2 treated)/PEDOT:PSS。图片来源:Nano Energy 此外作者还测试了入射光电转化效率(IPCE)(图5)。其中获得最高效率的ITO(O2 treated)/TP-FTzF-TP器件表现出了81.4%的IPCE,覆盖整个可见光区域,这也与钙钛矿的吸收波谱相一致。并且由IPCE积分计算得到的Jsc与J-V曲线中得到的Jsc是非常接近的。 图5. 器件的IPCE曲线。(a) ITO/TP-FTzF-TP,(b) ITO/PEDOT:PSS,(c) ITO(O2 treated)/TP-FTzF-TP以及(d) ITO(O2 treated)/PEDOT:PSS。图片来源:Nano Energy 虽然我们都知道PEDOT:PSS具有若干缺陷,限制了钙钛矿器件的稳定性,但是因为其本身具有一些别的材料无法超越的优点,应用仍非常广泛。开发一款具有普适性的HTM,同时具备PEDOT:PSS的优点,又能保持高效率,仍是目前科学家们不断研究努力的目标。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Stable perovskite solar cells using thiazolo [5,4-d]thiazole-core containing hole transporting material Nano Energy, 2018, 49, 372–379, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.04.016

来源: X-MOL 2018-06-23

从“MOF”到“准MOF”

金属有机骨架(MOF)是由无机金属节点和有机配体组装而成的一类新型多孔材料。MOF可作为金属纳米颗粒的良好载体。然而,在MOF孔中,由于有机配体空间位阻的作用,MOF的无机金属簇和客体金属纳米颗粒之间的相互作用很弱。近日,日本产业技术综合研究所(AIST)/扬州大学的徐强团队通过对MOF的可控去配体处理,构建了一种“准MOF”(quasi-MOF)结构,得到的金属纳米/“准MOF”复合物不仅保留多孔性,而且实现了客体金属颗粒和“准MOF”的无机金属簇之间的强相互作用。 高温热处理是MOF去配体的一种通用方法。自2008年徐强团队首次报道以来,以MOF为模板通过高温热处理制备碳、氧化物,碳包裹金属,碳包裹金属氧化物等的工作相继报道。最近,金属/MOF也可经高温热转化制备金属/碳和金属/氧化物等复合物。然而,以往报道采用的热转化条件过于苛刻,无法满足兼具多孔性和强相互作用的金属-金属氧簇界面的要求。 基于此,徐强团队选用Au/MIL-101作为研究对象,通过中低温热处理,对MIL-101进行可控的去配体化,并系统研究各个煅烧温度下金纳米颗粒和MIL-101的Cr-O金属簇之间的界面变化。研究表明,在373 K下,MIL-101失去了笼子中的自由水分子;473 K下,MIL-101的金属簇消除配位的水分子和OH/F基团,因此形成易接近的Cr-O位;573 K下,MIL-101的有机配体消除CO2,形成更多易接近的Cr-O位,得到“准MIL-101”结构;当温度高于673 K时,MIL-101骨架坍塌,生成Cr2O3和碳。去配体化形成易接近的Cr-O簇可以有效地捕获并活化氧气,并将活性氧物种有效传递到吸附在金表面的CO分子,从而实现CO的高效氧化。兼具多孔性和Au/Cr-O强相互作用的Au/MIL-101(573)表现出优异的CO氧化活性和稳定性,在193 K下,该催化剂在4000 min内都保持100 %的转化率。 该工作提出全新的概念,“准MOF”可同时实现多孔结构和对客体(客体金属颗粒、客体分子)的强相互作用,是MOF或金属氧化物无法实现的。这种简单的热处理进行可控的去配体化策略有望成为普适的制备“准MOF”的方法,将大幅度提升现有MOF的性能。 这一成果近期发表在Chem 上,文章的第一作者(共同)是日本富山高等专门学校的Nobuko Tsumori教授和产业技术综合研究所的陈立宇博士。 该论文作者为:Nobuko Tsumori, Liyu Chen, Qiuju Wang, Qi-Long Zhu, Mitsunori Kitta, Qiang Xu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Quasi-MOF: Exposing Inorganic Nodes to Guest Metal Nanoparticles for Drastically Enhanced Catalytic Activity Chem, 2018, 4, 845, DOI: 10.1016/j.chempr.2018.03.009 徐强教授简介 徐强,江苏扬州人,日本产业技术综合研究所-京都大学化学能源材料开放创新实验室主任、神户大学/京都大学兼职教授、扬州大学特聘教授、欧洲科学院院士(EurASc);主要从事化学相关的纳米材料及其应用研究,2012年获汤森路透前沿科学家奖,2014、2015、2016、2017连续四年入选汤森路透/科睿唯安全球高被引科学家称号;在Science、Nat. Chem.、Nat. Catal.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等国际重要刊物上发表300余篇学术论文,论文引用大于20000次,h-index > 77。徐强目前是多个杂志的编辑或编委,如Coordination Chemistry Reviews (Elsevier)副主编、Chem (Cell Press)编委等。

来源: X-MOL 2018-06-23

从三棱柱到反三棱柱Co(II)配合物:旋转角φ与其磁性质的关系

磁性材料从信息存储、通讯设备到医疗设备等领域得到广泛的应用。传统的磁性材料通常为SmCo5、Nd2Fe14B等强磁性的稀土金属化合物,随着设备微型化以及稀土的日渐减少,科学家们开始寻求更小的尺寸以及更为廉价的替代品。单离子磁体作为一种只有单一自旋中心的单分子磁体具有磁性双稳态,理论上是目前最小的存储单元。在信息膨胀的今天,其在高密度存储材料、分子自旋电子学、量子比特与量子计算等方面具有广阔的应用前景。 对于过渡金属的单离子磁体,其磁性翻转能垒由基态自旋S 和零场分裂参数D共同决定,可表示为U = |D|S2(S为整数)或|D|(S2-1/4)(S为半整数)。高自旋的过渡金属Co(II)体系作为非整数自旋体系,拥有较大的零场分裂参数D和较高的半整数自旋S,是一种构建单离子磁体的良好自旋载体。基于Co(II)的单离子磁体配合物从二配位、三配位一直到八配位均有报道,其中六配位构型由于稳定性十分有利于器件化而得到广泛的研究。近年来,三棱柱构型与反三棱柱构型的多例Co(II)单离子磁体得到报道,然而关于影响这两个构型截然不同的磁行为的因素却尚无讨论。 基于上述情况,为了探究影响该类构型Co(II)配合物磁性质的因素,南京大学配位化学国家重点实验室的宋友(点击查看介绍)课题组合成了一系列反三棱柱Co(II)单离子磁体,详细表征了其结构和磁行为。这一系列的配合物均呈现为场致的单离子磁体。经比较,该类化合物磁性质与三棱柱上下两个底面相对旋转的角度有关。查阅所有已发表的三棱柱与反三棱柱单核Co(II)体系,他们发现无一例外均符合这一规律:三棱柱构型(重叠型)为零场单离子磁体,而反三棱柱构型(交错型)为场致的单离子磁体。为了进一步探究其内在规律,他们与南京师范大学物理科学与技术学院的张义权(点击查看介绍)老师合作,设计了一系列旋转不同φ角度后的模型分子,并计算得到其各向异性的朗德因子g值。通过拟合,他们发现旋转角φ与g符合如下定量关系:gz = 9.29 + 0.48 cos(2π/120×φ),giso = 5.38 + 0.25cos(2π/120×φ)。 该工作是首次得到三棱柱、反三棱柱体系中旋转角φ与朗德因子g的定量关系。从该关系式可以看出,当0° < φ < 60°时,随着φ增大,即当体系趋于反三棱柱构型(交错型)时,其轴向各向异性减弱,由此解释了三棱柱Co(II)体系为零场单离子磁体,而反三棱柱Co(II)体系需要外加磁场才能体现单离子磁体行为这一现象。此外,基于这一关系式,相关领域的研究人员可以通过结构快速预测其g 值,从而预测其磁性质,便于设计性质良好的单分子磁体。该成果发表在Inorganic Chemistry上,第一作者是硕士生张静。相关研究工作得到国家自然科学基金委和国家重点基础研究发展计划的大力支持。 该论文作者为:Jing Zhang, Jing Li, Li Yang, Chen Yuan, Yi-Quan Zhang and You Song 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Magnetic Anisotropy from Trigonal Prismatic to Trigonal Antiprismatic Co(II) Complexes: Experimental Observation and Theoretical Prediction Inorg. Chem., 2018, 57, 3903, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b00055 导师介绍 宋友 http://www.x-mol.com/university/faculty/11598 张义权 http://www.x-mol.com/university/faculty/44735

来源: X-MOL 2018-06-23

手性双环内酯骨架构建:2-吡喃酮与 2,5-二烯酮反电子需求的不对称 Diels-Alder 反应

双环内酯骨架常见于一些天然产物以及生物活性物质中(图1)。同时由于骨架中含有内酯环、不饱和双键等官能团,可通过水解、释放二氧化碳以及还原等反应,作为重要的中间体用于一些天然产物以及生物活性物质的合成。从2-吡喃酮类底物出发,通过不对称Diels-Alder(DA)反应可高效、高立体选择性构建此类手性骨架。早期的策略主要依靠活化2-吡喃酮(升高其HOMO能量或者降低其LUMO能量),但通过活化亲双烯体进而实现不对称DA反应构建此类骨架的研究还未曾报道。 图1. 含双环内酯骨架的天然产物 四川大学华西药学院的陈应春教授(点击查看介绍)课题组致力于以手性胺催化多类羰基化合物的不对称反应研究,特别是在探索不饱和羰基化合物的远端活化和立体控制方面取得系列进展。2011年该课题组首次报道了新颖的三烯胺活化机制,实现了二烯醛类底物的远端不对称官能团化(J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 5053),并将类似策略应用到不含α'-CH的二烯酮类底物(Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 4401)。为了拓展含α'-CH结构的烯酮底物,该课题组设计了打断的2,5-二烯酮类原料,在手性伯胺催化下可通过δ,ε-双键的“诱导效应”生成期望的延伸型三烯胺中间体,高区域、高收率和高立体选择性地实现了远端δ,ε-双键的氮杂DA反应或ε-加成反应等(Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 14173; Org. Lett., 2014, 16, 2370)。 最近,该团队将类似的“诱导”策略应用到双环内酯的不对称合成中:通过金鸡纳碱衍生的伯胺活化环状2,5-二烯酮,其远端δ,ε-双键作为亲双烯体,与贫电3-甲氧羰基-2-吡喃酮发生不对称全碳反电子需求(Inverse-Electron-Demand,IED) DA反应。该工作发表在《化学学报》上,第一作者为硕士生周远春。 作者以市售的3-甲氧羰基-2-吡喃酮1和简单易得的2,5-二烯酮2a作为模板反应,对反应条件进行了探索,最优条件为使用20 mol %的奎尼丁衍生的伯胺C2作为催化剂,40 mol %的4-甲基水杨酸A4为酸性添加剂,以对二甲苯作为溶剂,在60 ℃下进行反应,能以良好的收率以及优异的对映和非对映选择性获得手性双环内酯产物 (82% yield, >99% ee, >19:1 dr)。该反应可以顺利扩展到不同取代的2,5-二烯酮底物,以中等至良好的收率(46~82% yields)以及优异的立体选择性(93~99% ee, >19:1 dr)高效构建含有多个连续手性中心的双环内酯化合物(图2)。此类产物通过内酯醇解开环,能高收率进一步转化为手性环己烯醇化合物(图3)。 图2. 不对称IEDDA反应的底物普适性 图3. 产物3a的转化 陈应春课题组发展了一种通过HOMO活化策略进行的不对称反电子需求DA反应,为构建手性双环内酯骨架提供了一种较为实用的新方法,有可能进一步在有机合成或生理活性物质设计合成方面得到应用。 该论文作者为:周远春,周志,杜玮,陈应春 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): HOMO活化的2-吡喃酮与2,5-二烯酮反电子需求的不对称Diels-Alder反应 化学学报, 2018, 76, 382-386, DOI: 10.6023/A18040131 导师介绍 陈应春 http://www.x-mol.com/university/faculty/23511

来源: X-MOL 2018-06-23

铽离子天线效应用于严紧激素的高灵敏、高选择性测定

注:文末有研究团队简介 及本文作者科研思路分析 严紧反应是细菌适应应激环境(例如营养缺乏、高温)的一种代谢方式,涉及广泛的生物转录调控程序。严紧激素(ppGpp)则是严紧反应过程中产生的效应分子,在基因表达、rRNA及抗生素产生和毒力调节等方面起着重要的作用。由于ppGpp与鸟嘌呤核苷酸(如GTP)具有高度相似的结构,仅在磷酸根的数量上存在差异。因此,如何发展一种简单的分析方法,高灵敏度和高选择性地检测ppGpp是一个富有挑战性的难题。该方法的建立对于监控细菌和植物在应激和饥饿条件下的严紧反应也具有非常重要的意义。 西南大学的黄承志教授(点击查看介绍)和李春梅副教授(点击查看介绍)团队将稀土铽离子(Tb3+)通过配位作用结合到碳点(CDs)的表面,形成铽离子修饰的碳点(CDs-Tb),并将其用于特异性地识别痕量严紧激素。作者首先通过一步水热法合成具有高量子产率的蓝色荧光碳点,然后将硝酸铽溶液和碳点混合,使铽离子与碳点表面的羰基和氨基发生配位,从而形成CDs-Tb探针。 该CDs-Tb探针能够特异性地识别ppGpp,其检测机制源于铽离子的天线效应和碳点特异性区分能力的协同作用。相比于其他的核苷酸,ppGpp拥有四个磷酸根且呈钳形结构分布,因而能够高效地与CDs-Tb表面的铽离子结合。在紫外光的照射下,ppGpp将吸收的能量转移给铽离子,使其发出明亮的荧光。有趣的是,能与游离的铽离子结合产生天线效应的其他核苷酸却几乎不能和CDs-Tb探针产生作用。因而,碳点的引入可以提高该方法对ppGpp检测的选择性。此外,碳点自身的荧光强度不受ppGpp影响,可作为内参比建立基于CDs-Tb的比率荧光法检测ppGpp。据悉,这是目前报道最灵敏的ppGpp检测方法,线性范围为0.5−15 μM,检测限达到50 nM。该方法也成功地用于一些生物样品例如尿液、血液中ppGpp的检测。 这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上,文章的第一作者是西南大学的硕士研究生陈斌斌。 该论文作者为:Bin Bin Chen,Meng Li Liu,Lei Zhan,Chun Mei Li,Cheng Zhi Huang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Terbium(III) Modified Fluorescent Carbon Dots for Highly Selective and Sensitive Ratiometry of Stringent Anal. Chem., 2018, 90, 4003, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b05149 研究团队简介 陈斌斌,论文第一作者,西南大学化学化工学院硕士生;2014年本科毕业于西南大学药学院,2014-2017年在黄承志教授的指导下完成硕士阶段的学习,目前就读于华东理工大学化学与分子工程学院;硕士期间以第一作者在Green Chem.、Anal. Chem.、Chem. Commun. 等国际期刊发表论文6篇。 李春梅,论文通讯作者,博士,西南大学药学院副教授;2013年获西南大学分析化学博士学位,2011-2013年经国家公派到美国University of Florida(佛罗里达大学)联合培养,2014-2016年为西南大学师资博士后;研究方向为纳米生物分析及细胞成像,主要开展多功能复合纳米材料在生化传感、癌细胞成像分析、药物输送以及治疗方面的研究工作;主持国家自然科学基金(青年科学基金项目)、重庆市基础科学与前沿技术研究专项项目、中国博士后科学基金面上资助等项目8项,以第一作者身份在Adv. Funct. Mater.、Biomaterials、Biosens. Bioelectron 等刊物发表学术论文8篇,参编专著1部。 http://www.x-mol.com/university/faculty/49694 黄承志,论文通讯作者,西南大学药学院教授、博士生导师,国家杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、重庆“巴渝学者”特聘教授;相继承担包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点、面上以及973课题等国家、省部级项目40余项;获得国家授权专利11项,已在ACS Nano、Chem. Sci.、Green Chem.、Biomaterials、Anal. Chem.等刊物上发表SCI收录学术论文450余篇,他引10100余次,H因子50,单篇最高引用近500次,引用超100次的论文有15篇;编著《弹性光散射光谱分析》(科学出版社)专著一部、主编《基础分析化学》和《基础仪器分析》(科学出版社)教材各一部;研究方向包括共振光散射光谱分析、共振能量转移光谱分析、等离子体共振光谱分析。 http://www.x-mol.com/university/faculty/13972 科研思路分析 Q:这项研究最初是什么目的?或者说想法是怎么产生的? A:如上所述,我们的研究兴趣是研究开发新型的基于碳点的荧光纳米探针。已知的ppGpp结构与一些核苷酸,例如GTP等高度相似,区别仅仅在于磷酸根的数量不同。因此,发展一种高选择性检测ppGpp的方法是一个十分具有挑战的课题。我们的目标很简单,就是发展一种能够特异性识别ppGpp,且具有高灵敏度的检测手段。幸运的是,我们采用CDs-Tb成功解决了这个问题。基于铽离子的天线效应以及CDs的特异性识别能力,我们成功发展了CDs-Tb纳米探针用于比率荧光法高选择性和高灵敏地检测ppGpp。 Q:研究过程中遇到哪些挑战? A:该研究中最大的挑战是如何筛选出合适的碳点,既能够和铽离子形成CDs-Tb,又对ppGpp具有特异性的识别能力。在这个过程中,我们团队在碳点合成方面的经验积累起到了至关重要的作用。 此外,CDs-Tb的合成过程耗时长。由于在CDs-Tb的合成中,CDs和铽离子的浓度过大会发生聚沉,因而CDs-Tb的合成需要在低浓度下进行,并且透析时间通常需要四五天。因此,获得较高浓度的CDs-Tb需要较长的时间。 Q:该研究成果可能有哪些重要的应用?哪些领域的企业或研究机构可能从该成果中获得帮助? A:该工作中CDs-Tb探针在ppGpp的分析检测中性能优异,具有很高的灵敏度、特异性、低毒性,有望用于细菌中ppGpp的含量测定。因此可用于实时监控细菌和植物在应激及饥饿条件下的严紧反应。我们相信这项研究成果为细菌等严紧型反应的监控提供了一种简单灵活的方法,推动细菌生命领域的发展。

来源: X-MOL 2018-06-23

BiVO4光电阳极的晶体取向控制提升太阳能水氧化反应的性能

太阳能分解水是转换和储存太阳能的一种理想途径。太阳能分解水的关键技术障碍是缺乏有效的光电阳极将光转换为电荷载体,将载体进一步氧化成氧气。钒酸铋(BiVO4)已经成为最有前途的金属氧化物光阳极,但仍然存在很多问题,如电子迁移率低(~10-2 cm2/V•s)、空穴扩散距离小(~100 nm)以及水氧化反应慢。 为了突破BiVO4固有特性的限制,斯坦福大学的郑晓琳教授(点击查看介绍)团队利用不对称晶体材料表现出各向异性的特点,通过控制晶体生长取向和控制暴露晶面来优化BiVO4的物理和化学性质。研究证明,具有[001]生长取向和{001}暴露晶面的BiVO4表现出优秀的性质,克服了上述限制。当这种优先[001]取向的BiVO4用作光电阳极时,光电流密度在1.23 V的RHE条件下达到~6.1 mA/cm2,相应的理论最大值为~82%。这种性能与采用纳米结构和化学修饰克服这些挑战的先进BiVO4光电阳极的性能相当。这种方法可用于其他金属氧化物以提高其性能,例如能量转换和电子器件。 该论文作者为:Hyun Soo Han, Sun Shin, Dong Hoe Kim, Ik Jae Park, Ju Seong Kim, Po-Shun Huang, Jung-Kun Lee, In Sun Cho and Xiaolin Zheng 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Boosting the solar water oxidation performance of a BiVO4 photoanode by crystallographic orientation control Energy Environ. Sci., 2018, 11, 1299, DOI: 10.1039/C8EE00125A 郑晓琳教授课题组简介 郑晓琳课题组主要的研究方向是燃烧纳米材料能源的交叉学科,擅长用火焰的方法合成和掺杂纳米材料。火焰合成的主要优点是高温、快速、材料性能好。研究的主要应用方向是实现太阳能到多种化学能(H2、O2、H2O2等)的高效转化。他们还致力于研究新型材料加工工艺用于制作柔性粘性可穿戴器件。 郑晓琳 http://www.x-mol.com/university/faculty/49693 课题组链接 https://web.stanford.edu/group/zheng/

来源: X-MOL 2018-06-23

基于微流控细胞共培养技术的仿生心肌炎症损伤模型的构建

北京大学药学院的屠鹏飞、姜勇教授团队在Analytical Chemistry 发表基于微流控技术的心肌炎症损伤模型的新成果。第一作者为艾晓妮博士,该课题得到国家自然科学基金和国家重大新药创制专项的支持。该研究首次以巨噬细胞介导的炎症反应为切入点,利用仿生微流控芯片技术构建巨噬细胞和心肌细胞的共培养体系,操控多细胞实现高时空分辨的相互作用检测,成功建立了体外仿生心肌炎症损伤模型,为揭示炎症反应介导的免疫调控和抗心肌损伤治疗提供了理想的技术平台。 仿生微流控芯片作为体外生物微环境模拟和病生理机制研究的高效平台,极大地推动了生命科学、药学、医学等相关领域的研究进展。心肌梗死是造成心力衰竭最常见的原因,严重危害人类的健康。尽管由缺血缺氧引起的心肌病理性损伤备受关注,但临床疗效不佳,后来人们发现炎症反应在梗死后心室重构以及心衰的发生发展中起到重要作用,与患者愈后密切相关。研究表明,炎症反应贯穿于心肌梗死整个病程的始终,尤其是巨噬细胞介导的炎症反应很可能是调控心梗后心功能恶化衰竭的核心。 该工作构建了以巨噬细胞和心肌细胞共培养为基础的仿生心肌炎症损伤病理模型,采用具有高度差的微通道进行细胞共培养,使两种不同类型的细胞不会相互混合干扰,但炎症因子可以通过扩散方式交流通讯,100 s之内可以实现炎症因子的扩散平衡。仿生微流控芯片上免疫荧光染色结果表明,LPS活化的炎性巨噬细胞可诱导心肌细胞凋亡,其细胞存活率降低、细胞核染色质固缩、线粒体细胞膜电位降低、Caspase-3荧光强度增加,说明线粒体依赖的Caspase凋亡通路参与心肌细胞凋亡的过程。进一步的炎症反应机制研究表明,其与NF-κB炎症信号通路激活,释放NO、TNF-α、IL-6、MCP-1等炎性因子密切相关。 图1.(a)心肌炎症损伤病生理示意图:心肌梗塞引发强烈的炎症反应,巨噬细胞浸润引起心肌细胞炎症损伤;(b)基于微流控的仿生心肌炎症损伤模型示意图和实物图:两侧与中间通道分别培养巨噬细胞和心肌细胞,炎性介质通过微通道间的矮槽相通。 抗炎治疗作为抑制心室重构的治疗策略越来越受到关注。非甾体类消炎药具有抗炎镇痛疗效,广泛用于心血管疾病的治疗,但近年来人们发现其可能导致心衰加重、心肌缺血时间增加等不良反应。因此,寻找更加安全、有效的抗心肌炎症的药物显得尤为迫切。该研究利用微流控技术构建了仿生心肌炎症损伤模型,并对炎症促进心力衰竭的作用机制进行了初探,为寻找既能抗炎又能拮抗心肌实质细胞凋亡的药物提供了新颖的方法学平台。 该论文作者为:Xiaoni Ai, Wenbo Lu, Kewu Zeng, Chun Li, Yong Jiang and Pengfei Tu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Microfluidic Coculture Device for Monitoring of Inflammation-Induced Myocardial Injury Dynamics Anal. Chem., 2018, 90, 4485, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b04833 导师介绍 屠鹏飞 http://www.x-mol.com/university/faculty/49691 姜勇 http://www.x-mol.com/university/faculty/49692

来源: X-MOL 2018-06-23

第二十期CRISPR/cas9基因靶向修饰技术学习班

2018年7月14-15日( 周六-周日),13日报到 (理论与实验相结合) 南京大学模式动物研究所赵庆顺教授主讲 【课程适用范围】 1. 想学习如何在人和哺乳动物细胞系、大鼠、小鼠、斑马鱼、果蝇、蜜蜂等模式动物以及植物、真菌、和微生物等基因组中运用Cas9技术以及CRISPRi/CRISPRa技术开展基因功能研究的科研人员。 2. 利用细胞系、大小鼠、斑马鱼等模式动物制作人类疾病模型、进行疾病机制研究、从事药物筛选、新药研发、开展基因治疗预研的科研人员和临床一线医生。 3. 从事动植物品种改良及选育动植物新品种的科研人员。 4. 即将利用CRISPR/Cas技术开展课题研究,需了解基因组编辑实验操作细节的科研工作者。 5. 希望了解基因组编辑技术应用的广大学员。 【课程特色】 1. 理论与实践相结合:理论不仅包含基因组编辑工作原理的讲解,还特别包括基因组编辑实际工作中涉及的技术细节披露及常见问题的分析;实践不但包括在专业人员指导下的基因组编辑工具的制作及基因编辑突变体鉴定的基本技巧的实战训练,更包括实际工作上所遇到科研相关问题的面对面释疑。 2. 课后的增值体验:本班主讲老师赵教授专门建有基因组编辑技术交流群,长期为学员后期的科研疑问给予专业解答 3. 免费的基因组编辑工具(阳性对照质粒):参课学员将免费获得一份CRISPR/Cas9三合一对照质粒和基因组编辑突变细胞系(突变体)基因型鉴定试剂盒试用装一份。 【授课内容】 【主讲老师】 赵庆顺:南京大学模式动物研究所教授、博导,1987年本科毕业于南京大学,获学士学位;2001年博士研究生毕业于普度(Pudure)大学,获博士学位。2001-2003年在杜克(Duke)大学医学中心从事博士后研究,2003年全职加入南京大学模式动物研究所。 【课程目的】 本学习班将系统讲解CRISPR/cas9基因编辑工具原理,操作流程,理论结合实践,将让大家详细了解如何利用CRISPR/cas9技术构建基因组编辑细胞系及突变体(动物、植物、微生物)等。 对于如何设计CRISPR(sgRNA)、如何制备CRISPR基因组编辑工具、如何提高基因组编辑效率、如何敲除大片段基因组DNA、如何实现点突变、如何敲入报告基因、如何评价基因组编辑突变体是否创制成功、如何提高导向sgRNA的特异性和降低脱靶率等等问题,在此课程中您都能找到答案。 【主办单位】 玮瑜科研平台(上海玮瑜生物科技有限公司) 【承办单位】 上海玮瑜生物科技有限公司 【时间地点】 2018年7月14-15日 南京市 浦口 南京工业大学绿色建筑产业科技园 【住宿】 为了便于接送、统一指定南京新逸天金丝利酒店,住宿自理 标准间(含早)360元/人 合住180元/人 南京浦口高新区丽景路8号 【收费标准】 Cas9技术培训3000元/人(不含住宿费), 授课期间发放纸质邀请函(盖章) 按交费先后顺序确定名额及座位,注册费包含教材、午餐等费用。 【付款方式】 1. 转账或支付宝: A:银行转账 户名:上海玮瑜生物科技有限公司 开户银行: 上海浦东发展银行大华支行 账号:97340154740007035 B:支付宝转账 收款人:wybiot@163.com 支付宝户名:上海玮瑜生物科技有限公司 2. 现场刷卡或现金(支持刷公务卡) 联系人:谢老师 13611825136 指定报名邮箱:wybiot@126.com 报名方式(在线报名) 1. 邮件报名:将您的手机姓名和参加班级发送到wybiot@126.com并编辑参会二字发信息到13611825136. 2. 在线报名:您可以扫描下面二维码在线报名

来源: X-MOL 2018-06-22

钯催化非环状烯醇醚的烯基化反应

芳基烯丙基醚结构广泛存在于天然产物和药物分子中,高对映选择性地获得芳基烯丙基醚在合成中具有非常重要的应用价值。过渡金属催化合成芳基烯丙基醚的反应已经取得了许多进展,大多数方法在反应过程中产生Pd、Rh和Ir的π-烯丙基中间体,使用苯酚盐或过量的苯酚作为外源亲核试剂。合成含有支链的烯丙基醚可通过Pd(II)催化烯丙基三氯乙酰胺的SN2'反应来实现。然而,该类反应中可引入的烯基单元大多结构较为简单,如何构建复杂多取代的芳基烯丙基醚类化合物成为人们思考的问题。 近日,美国犹他大学(University of Utah)化学系的Matthew Sigman教授(点击查看介绍)课题组发展了一种氧化还原接力的对映选择性Heck反应。该反应以非环状的芳基烯醇醚作为底物,在手性钯催化剂的作用下可与贫电子的烯基三氟甲磺酸酯发生高对映选择性和区域选择性的偶联,由此得到高度官能化的手性烯丙基芳基醚。相关工作发表在J. Am. Chem. Soc. 上。 图1. 氧化还原接力的对映选择性Heck反应合成手性芳基烯丙基醚。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 以往的报道中,人们利用氧化还原接力的Heck反应成功实现了非环状二取代烯基醇底物和一系列芳基、烯基、炔基基团的偶联。但随着烯基和醇羟基之间脂肪链长的增加,反应的区域选择性逐渐降低。为了提高远程官能化反应的区域选择性,作者设计了烯基亲电试剂与非环状烯醇醚底物的偶联反应,但反应可能存在的问题是迁移插入后发生β-烷氧基消除,而不是β-H消除。此外,β-烷氧基醛产物3(n=0)在酸性条件下较不稳定,会通过E1cB过程生成α,β-不饱和羰基产物。 早期的研究使用烯醇醚2a和2b作为底物,在Pd(0)催化剂和手性吡啶噁唑啉配体L1的作用下与缺电子的三氟甲磺酸酯修饰的乙烯基内酯1a反应得到E1cB反应的副产物不饱和醛,产率达到70%,作者设想降低烯醇醚中氧的碱性或许会抑制这种消除过程。因此,作者利用芳基替换烷基,从底物2c出发,同样和三氟甲磺酸酯修饰的乙烯基内酯1a反应,得到预期的产物β-氧取代的醛化合物3c,1H NMR产率大于90%,但在硅胶柱层析分离纯化时,产物会发生分解。因此,作者将得到的醛类产物利用NaBH4还原为醇5a,分离产率90%,对映选择性达到99:1。 图2. 钯催化烷基烯醇醚和芳基烯醇醚的对映选择性烯基化反应。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 有了最佳的反应条件,作者以5 mol%的Pd2dba3-CHCl3作为催化剂,12 mol%的L1作为配体,反应在DMF中室温条件下进行,随后在甲醇中使用NaBH4作为还原剂还原醛类产物。作者首先固定芳基烯醇醚2c,对不同缺电子的三氟甲磺酸酯底物1进行考察,11种底物都取得了中等到优秀的产率,并以大于91:9的对映选择性得到了手性烯丙基醚产物5。产物中的四取代双键不会发生异构化,二取代或者三取代双键的底物转化率较低。 图3. 烯基三氟甲磺酸酯底物适用范围的考察。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 作者又对芳基烯醇醚底物2进行底物适用范围的考察,9种底物也都取得了中等到良好的产率以及优秀的对映选择性,苯环上修饰烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基、砜基等都可以与反应兼容,邻位的取代基对产率和er值没有明显的影响(5m)。对于贫电子苯环修饰的底物,如对位溴代的底物2r,反应需要换用新的配体L2。2s和2t也需要以L2作为配体参与反应。 图4. 芳基烯醇醚底物适用范围的考察。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 最后,作者还对烯醇醚中脂肪碳链的长度进行考察,得到的产物中氧取代基可以在醛的γ位或者δ位,此时醛产物可以稳定分离,无需使用NaBH4还原,5种底物都取得了优秀的产率和对映选择性。 图5. 底物中脂肪碳链长度的考察。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 最后,作者还对烯丙基芳基醚产物做进一步的衍生化。对甲氧基苯基醚6可以在CAN的氧化条件下消除苯基,以80%的产率和97:3的er选择性得到手性的二醇产物。产物3c还可以在Pinnick氧化后得到相应的羧酸,接着发生傅克反应得到环化产物7,产率和选择性都十分理想,由此体现该氧化还原接力的对映选择性Heck反应的实用性。 图6. 产物的进一步衍生化。图片来源:J. Am. Chem. Soc. 总结 Matthew Sigman教授课题组报道了钯催化氧化还原接力的对映选择性Heck反应,可用于制备高度官能化的手性烯丙基芳基醚。反应条件温和,且具有良好的产率和优秀的对映选择性,由此提供了一种新颖的断键方式来构建含有杂原子的手性中心。反应的产物还可以进一步衍生化,用于黄酮类化合物的合成,体现了该方法在合成反应中的应用价值。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Formation of Chiral Allylic Ethers via an Enantioselective Palladium-Catalyzed Alkenylation of Acyclic Enol Ethers J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 5895, DOI: 10.1021/jacs.8b02751 导师介绍 Matthew Sigman http://www.x-mol.com/university/faculty/1749

来源: X-MOL 2018-06-22

化学合成完美全同立构的P3HB:与自然界微生物合成相媲美

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由自然界糖类或脂类经过细菌发酵而形成的线性聚酯,具有生物可降解性以及生物相容性,在生物可降解的包装材料、组织工程材料以及医疗材料方面具有广阔的应用前景。聚-3-羟基丁酸酯(P3HB)是最常见以及广泛研究的聚羟基脂肪酸酯,其中微生物合成的聚-R-3-羟基丁酸酯P[(R)-3HB)]是一类完全具有R构型的全同立构结晶热塑性材料。由于高全同立构规整度的P3HB与等规聚丙烯(it-PP)具有相当的热力学和力学性能,因此这种生物可降解性材料可用于代替以石油为基础的塑料。但是微生物合成P3HB的生产成本高,大大限制了其推广应用。 化学合成P3HB可降低其生产成本,其中利用外消旋β-丁内酯(rac-β-BL)的开环聚合来制备P3HB从1960年代就开始得到广泛的研究。虽然人们在制备高间同立构规整度(Pr ~ 0.95)的P3HB方面取得了进展,但是至今也没有得到全同立构规整度Pm > 0.85的P3HB。近日,美国科罗拉多州立大学(CSU)的Eugene Y.-X. Chen教授(点击查看介绍)团队设想能否通过3-羟基丁酸(3HB)的外消旋环状二聚体,即外消旋的八元环cyclic diolide (rac-DL)开环聚合,得到高全同立构规整度的P3HB (图1)。考虑到rac-DL比rac-β-BL的体积明显大,rac-DL开环聚合的立构化学可控度可能会更高。 图1. P3HB的化学合成路线:(a)rac-β-BL开环聚合得到具有较高全同立构规整度的P3HB经典路线;(b)rac-DL开环聚合得到完美全同立构P3HB的新路线。 如图2所示,作者首先尝试了镧配合物La[N(SiMe3)2]3 (1)以及对rac-β-BL具有良好立构选择性的钇配合物(2-3)作为催化剂、苄醇BnOH作为引发剂催化rac-DL开环聚合,但是催化活性不高,并且所得到的聚合物全同立构规整度Pm也仅有0.70~0.76。考虑到八元环的rac-DL空间位阻较大,因此作者选择了具有较大配位空间的包含席夫碱配体(salen)的外消旋钇配合物4a-d以及没有手性的钇配合物4e作为催化剂。结果表明,4a-d作为催化剂、BnOH作为引发剂时,催化活性以及所得到的聚合物全同立构规整度得到极大的提高。单体在数分钟内就能完全转化为聚合物,所得到的聚合物全同立构规整度Pm > 0.91。特别是催化剂4d,所得到的聚合物数均分子量Mn能达到154 kg/mol,分子量分布Ð = 1.01 (vs. 一般微生物合成P3HB的分子量分布Ð ~ 2.0),全同立构规整度Pm > 0.99,全同三元组[mm] > 99%,几乎是完美的全同立构聚合物(it-P3HB),在聚合物的合成中极为罕见。聚合物的差示扫描量热法(DSC)结果表明,其熔融转变温度Tm能达到171 °C。 图2. 用于催化rac-DL开环聚合的配合物结构以及所得到P3HB的全同立构规整度。 为了研究所得到聚合物的微观结构以及聚合机理,作者合成了对映异构体(R,R)-4d和(S,S)-4d,并分别用于催化rac-DL的开环聚合。与rac-4d不同的是,在相似的条件下,(R,R)-4d和(S,S)-4d催化聚合时,单体的转化率只能达到~50%,并且未反应的单体分别是(R,R)-DL和(S,S)-DL,其对映体过量百分数ee > 99%,说明(R,R)-4d和(S,S)-4d分别只能催化(S,S)-DL和(R,R)-DL开环聚合,可对单体rac-DL进行动力学拆分;也表明rac-4d催化rac-DL开环聚合是催化剂活性中心控制(catalyst-site control)的配位-插入聚合。所得到聚合物P[(R)-3HB)]或P[(S-3HB)]的Tm能达到175 °C,与商业化微生物合成的P[(R)-3HB)]相当(图3)。 图3. P[(R)-3HB]的DSC曲线:(a)(S,S)-[4d]催化rac-DL开环聚合所得到的P[(R)-3HB];(b)于Sigma-Aldrich购买的微生物合成的P[(R)-3HB)]。 总体而言,该化学合成P3HB的新路线不仅在it-P3HB的合成上取得了重大的突破和成就,同时也为开发新催化剂、新材料和新方法提供了一种新的思考模式。这一成果近期发表在Nature Communications 上。 该论文作者为:Xiaoyan Tang & Eugene Y.-X. Chen 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Chemical synthesis of perfectly isotactic and high melting bacterial poly(3-hydroxybutyrate) from bio-sourced racemic cyclic diolide Nat. Commun., 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-04734-3 导师介绍 Eugene Y.-X. Chen http://www.x-mol.com/university/faculty/1939

来源: X-MOL 2018-06-22
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