化學(xué)

植物激素獨腳金內(nèi)酯的受體

清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院謝道昕教授與醫(yī)學(xué)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(nèi)酯的受體D14，發(fā)現(xiàn)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(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。激素對于生物的各種生命活動起重要調(diào)節(jié)作用；獨腳金內(nèi)酯作為新型植物激素，不僅調(diào)控植物分枝等重要生長發(fā)育過程，還作為根際信號調(diào)節(jié)“植物與共生真菌”及“植物與寄生雜草”的互作。研究發(fā)現(xiàn)DWARF14蛋白是植物激素獨腳金內(nèi)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(fā)生了巨大的構(gòu)象變化，揭示了D14-D3的精細互作面及其在獨腳金內(nèi)酯信號通路中不可或缺的作用，并在植物體內(nèi)鑒定了與受體D14通過共價鍵結(jié)合的獨腳金內(nèi)酯活性分子CLIM。

AtD14-D3-ASK1相關(guān)信息

植物激素獨腳金內(nèi)酯（Strigolactone, SL）受體識別的分子機制

基于納米尺度尖端效應(yīng)實現(xiàn)高效二氧化碳催化加氫

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室和化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院曾杰教授課題組通過構(gòu)筑Pt3Co八足體合金納米晶并利用其尖端效應(yīng)實現(xiàn)高效二氧化碳催化加氫，研究論文發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。實驗設(shè)計并構(gòu)筑出Pt3Co八足體合金納米晶，其在二氧化碳加氫催化反應(yīng)中表現(xiàn)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(zhuǎn)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(xué)化學(xué)學(xué)院席振峰/張文雄課題組，利用雙金屬試劑直接與白磷反應(yīng)，首次實現(xiàn)了從白磷直接高效高選擇性合成有機膦化合物，相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。有機膦化合物是最重要、應(yīng)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(tǒng)合成路線復(fù)雜而冗長。新方法利用丁二烯基橋聯(lián)的雙鋰試劑與白磷直接反應(yīng)，在溫和的條件下高產(chǎn)率地制備了磷雜環(huán)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(huán)戊二烯的鋰鹽。磷雜環(huán)戊二烯鋰鹽不僅可用作配體穩(wěn)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(huán)戊二烯結(jié)構(gòu)單元的有機共軛分子。

同步輻射技術(shù)研究二維磁性半導(dǎo)體材料

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)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(xué)技術(shù)，在研究二維超薄MoS2半導(dǎo)體磁性材料的結(jié)構(gòu)、形貌和性能調(diào)控，相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》。二維超薄半導(dǎo)體納米片具有宏觀上的超薄性、透明性、柔韌性和微觀上優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)性能，是實現(xiàn)自旋電子器件微型化和功能最大化、制備大面積和高質(zhì)量的納米自旋電子器件等領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧?。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(zhuǎn)變?yōu)槿抢庵呐湮?，從而實現(xiàn)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(huán)丁烷的合成

南開大學(xué)的陳弓、何剛團隊與美國匹茲堡大學(xué)劉鵬教授等報道了高張力的苯并氮雜環(huán)丁烷的合成，通過分子內(nèi)鈀催化的C-H鍵胺化反應(yīng)，廉價高效地制備多種苯并環(huán)丁烷類化合物，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然-化學(xué)》雜志上。含氮雜環(huán)骨架的構(gòu)建在有機合成和藥物化學(xué)中意義重大，自然界中廣泛存在著含氮雜環(huán)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(nèi)發(fā)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(yīng)高效制備苯并氮雜四元環(huán)產(chǎn)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(xiàn)突破，填補了氮雜四元環(huán)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(xué)研究了反應(yīng)中間體，提出了三價鈀的反應(yīng)過程。

催化反應(yīng)

金屬鈀催化劑

蛋白質(zhì)-高分子偶聯(lián)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡潔合成

北京大學(xué)呂華課題組在蛋白質(zhì)-聚氨基酸拓?fù)渑悸?lián)物的簡潔合成方面進行了研究，研究論文發(fā)表于《美國化學(xué)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(dǎo)致構(gòu)建帶精細拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)-高分子偶聯(lián)物過程復(fù)雜而低效。該研究開發(fā)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(xù)的蛋白質(zhì)-高分子偶聯(lián)步驟，得到了一批位點特異、且具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的綠色熒光蛋白-聚氨基酸偶聯(lián)物，包括環(huán)狀的偶聯(lián)物。隨后用此方法制備了一系列不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的干擾素α與聚氨基酸的偶聯(lián)物。

葫蘆脲的超分子化學(xué)：協(xié)同性的定量表征與精確調(diào)控

清華大學(xué)化學(xué)系張希教授課題組，與尉志武教授和英國劍橋大學(xué)的Oren A. Scherman教授協(xié)作，發(fā)展了一種精確調(diào)控多重非共價相互作用的協(xié)同性的新策略，研究成果發(fā)表于《Langmuir》。葫蘆脲等水溶性的大環(huán)主體分子的主客體復(fù)合是熵焓共同驅(qū)動的過程。以葫蘆脲介導(dǎo)的三元主客體復(fù)合為研究對象，設(shè)計并合成了一系列帶有不同親疏水側(cè)鏈的客體分子用于協(xié)同性調(diào)控，通過逐漸調(diào)節(jié)客體分子的側(cè)鏈從親水性變?yōu)槭杷?，有效地調(diào)控三元主客體復(fù)合從正協(xié)同到負(fù)協(xié)同轉(zhuǎn)變。類似的策略可以用于熵驅(qū)動或者焓驅(qū)動的其他超分子體系，通過平衡經(jīng)典和非經(jīng)典的疏水效應(yīng)，可能實現(xiàn)對協(xié)同性的精確調(diào)控。

納米材料轉(zhuǎn)化過程穩(wěn)定同位素分餾

中科院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點實驗室江桂斌院士研究組在納米材料轉(zhuǎn)化過程同位素分餾方面取得突破，相關(guān)成果發(fā)表于《自然-納米技術(shù)》。研究發(fā)現(xiàn)了納米銀在自然轉(zhuǎn)化過程中的穩(wěn)定同位素分餾現(xiàn)象，通過多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜測定了納米銀在轉(zhuǎn)化過程中天然銀同位素組成的極細微變化。發(fā)現(xiàn)不同的環(huán)境過程能夠?qū)е虏煌你y同位素分餾效應(yīng)，進而通過同位素變化揭示了納米銀在自然水體中的轉(zhuǎn)化途徑與機理。人工納米材料與天然納米材料在一些環(huán)境過程中具有顯著不同的同位素分餾效應(yīng)。這一現(xiàn)象為甄別環(huán)境中納米材料的來源提供了一種潛在的方法，從而為更準(zhǔn)確的環(huán)境納米毒理學(xué)研究提供了可能。