烯烴不對稱氫硒化研究

北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院、化學(xué)與化工學(xué)院楊小會教授課題組與美國加州大學(xué)歐文分?；瘜W(xué)系同行合作，在Rh催化苯乙烯的不對稱氫硒化反應(yīng)方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》（Journal?of?the?American?Chemical?Society）。盡管硒是人類健康的基本元素，但與氧簇元素中的氧和硫相比，硒的反應(yīng)研究仍然少得多。此外，氧簇元素作為氫官能化中親核試劑的研究很少。研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了Rh催化苯乙烯的不對稱氫硒化反應(yīng)，并在一系列機(jī)理實(shí)驗(yàn)例如核磁實(shí)驗(yàn)、氘代實(shí)驗(yàn)等研究的基礎(chǔ)之上，證實(shí)了氫硒化反應(yīng)機(jī)理的決速步驟是烯烴遷移插入Rh-H鍵。

烯烴的不對稱催化轉(zhuǎn)化構(gòu)建內(nèi)酰胺雜環(huán)化合物研究

華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院、費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心陳宜峰課題組在不對稱催化合成領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。使用胺甲酰基親電試劑進(jìn)行分子內(nèi)環(huán)合實(shí)現(xiàn)對烯烴的不對稱雙官能團(tuán)化反應(yīng)主要經(jīng)歷5-exo-trig的環(huán)化模式得到五元內(nèi)酰胺產(chǎn)物，而對于更大的環(huán)系，例如六元內(nèi)酰胺化合物，相關(guān)不對稱胺甲?；磻?yīng)仍然較為受限。研究團(tuán)隊(duì)通過對手性8-喹啉噁唑啉為核心骨架Quinox配體的進(jìn)一步改良，實(shí)現(xiàn)了鎳催化的內(nèi)烯不對稱胺甲?；?烷基化反應(yīng)，以6-exo-trig的環(huán)化模式高對映選擇性地得到手性3，4-二氫喹啉酮及d-內(nèi)酰胺化合物。

柔性顯示用無色聚酰亞胺薄膜及器件研制

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所功能高分子材料研究中心吳大勇課題組以苯二甲酰氯以及高剛性二胺單體雜化含氟單體的策略合成了一種高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、低熱膨脹系數(shù)的無色透明聚酰亞胺（PI）膜。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會應(yīng)用高分子材料》（ACS?Applied?Polymer?Materials）。聚酰亞胺（PI）被譽(yù)為處于高分子材料金字塔頂端的材料，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能、絕緣性能及化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于電氣、電子器件、航空航天等領(lǐng)域。無色PI薄膜研究的關(guān)鍵是在提高透光性的同時(shí)保持材料在高溫條件下的尺寸穩(wěn)定性。新研究制備的器件不僅可實(shí)現(xiàn)柔性可折疊的特性，其光電性能也可與玻璃基底的器件相媲美。

小分子受體高分子化的聚合物受體研究

中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李永舫課題組合成了一種新型的PSMA聚合物受體“PG-IT2F”。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。小分子受體聚合物化（polymerized?small?molecule?acceptor，PSMA）是高效聚合物受體和聚合物太陽電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。PG-IT2F具有更高的吸收系數(shù)，更合適的分子能級，并且與“PM6”聚合物給體有合適的混溶性，與“PM6”共混得到的活性層形貌以及相分離尺度更合適，使得電荷轉(zhuǎn)移性能更優(yōu)越，電荷載流子遷移率更均衡，電荷轉(zhuǎn)移狀態(tài)壽命更長，電荷復(fù)合減少，這使得基于PG-IT2F的全聚合物太陽電池（all-polymer?solar?cells：all-PSC）的光伏性能得到顯著改善。

烯烴氫硒化反應(yīng)的底物范圍（圖片來源于北京理工大學(xué)網(wǎng)站）

烯烴的氫硒化反應(yīng)（圖片來源于北京理工大學(xué)網(wǎng)站）

有機(jī)化學(xué)

水合物法二氧化碳封存研究進(jìn)展

清華大學(xué)深圳國際研究生院殷振元助理教授、陳道毅教授等人開展了1，3-二氧戊環(huán)促進(jìn)CO2水合物生成動力學(xué)研究，探討了其在水合物法CO2封存中的意義。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)工程期刊》（Chemical?Engineering?Journal）。CO2地質(zhì)封存是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段之一，水合物法CO2封存（Hydrate-based?CO2?sequestration，HCS）是一種新型CO2地質(zhì)封存技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)分析了新型低毒水合物促進(jìn)劑1，3-二氧戊環(huán)（DIOX）對促進(jìn)CO2水合物生成和CO2封存的多重效應(yīng)，觀察并分析了其獨(dú)特的液相分離特性所引發(fā)的一系列異常的水合物生成特性，獲得了CO2-DIOX/H2O體系下的水合物生成規(guī)律和理論基礎(chǔ)。

大面積石墨烯無損潔凈轉(zhuǎn)移方法

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉忠范教授課題組、彭海琳教授課題組，材料科學(xué)與工程學(xué)院林立特聘研究員課題組與中國科學(xué)院力學(xué)所魏宇杰研究員課題組通過巧妙設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移媒介的分子結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移媒介聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl?methacrylate，?PMMA）加入含羥基易揮發(fā)小分子。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。實(shí)現(xiàn)石墨烯大面積無損、潔凈轉(zhuǎn)移是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的研究技術(shù)瓶頸。相關(guān)研究確保了石墨烯與目標(biāo)功能襯底之間的共形接觸，進(jìn)而通過機(jī)械剝離方法實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)移介質(zhì)與石墨烯的分離，得到了潔凈、完整的石墨烯表面，實(shí)現(xiàn)了大面積石墨烯薄膜無損潔凈轉(zhuǎn)移。

分子型烷烴脫氫催化劑研究進(jìn)展

中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃正團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種適用于小分子和大分子后修飾的分子型烷烴脫氫催化劑，這類催化劑可以高度位點(diǎn)選擇性地在底物中引入碳碳雙鍵，進(jìn)而選擇性引入各種官能團(tuán)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science?Advances）。以飽和烴類結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的聚乙烯、聚丙烯等傳統(tǒng)大宗塑料在未來很長一段時(shí)間內(nèi)仍將是塑料的主要品種，這些非天然降解高分子材料在服役期結(jié)束后往往造成“白色污染”，這類飽和烴由惰性碳?xì)滏I、碳碳鍵構(gòu)成，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。新研究為官能團(tuán)化聚丙烯材料的制備提供了一種潛在的新途徑，也為聚烯烴廢塑料變廢為“材”、升級再造提供新思路。

構(gòu)建反芳香性丁富烯新策略

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所陳慶安團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)麻生明院士團(tuán)隊(duì)合作，通過雙聯(lián)烯中間體實(shí)現(xiàn)反芳香性丁富烯的合成，解決傳統(tǒng)方法中對稱丁富烯的合成挑戰(zhàn)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·化學(xué)》（Nature?Chemistry）。作為苯環(huán)的構(gòu)造異構(gòu)體，丁富烯（Butafulvene）的四元全碳環(huán)結(jié)構(gòu)使其具有反芳香性的性質(zhì)。由于巨大的環(huán)張力及反芳香性，此分子的合成通常面臨條件苛刻、步驟經(jīng)濟(jì)性差、合成效率低等問題。同時(shí)，反芳香性的化合物通常均不太穩(wěn)定，造成較多反芳香性化合物的研究比較有限。通過反應(yīng)機(jī)理研究，合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雙聯(lián)烯化合物是反應(yīng)的關(guān)鍵中間體，所得的丁富烯化合物易轉(zhuǎn)化成高張力的全碳四元環(huán)化合物。