有機化學

烯烴不對稱氫硒化研究

北京理工大學前沿交叉科學研究院、化學與化工學院楊小會教授課題組與美國加州大學歐文分校化學系同行合作，在Rh催化苯乙烯的不對稱氫硒化反應方面取得重要進展。相關成果發(fā)表于《美國化學會志》（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。研究團隊首次實現(xiàn)了Rh催化苯乙烯的不對稱氫硒化反應，并在一系列機理實驗例如核磁實驗、氘代實驗等研究的基礎之上，證實了氫硒化反應機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化構建內(nèi)酰胺雜環(huán)化合物研究

華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯(lián)合研究中心陳宜峰課題組在不對稱催化合成領域取得新進展。相關成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。使用胺甲?；H電試劑進行分子內(nèi)環(huán)合實現(xiàn)對烯烴的不對稱雙官能團化反應主要經(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，相關不對稱胺甲?；磻匀惠^為受限。研究團隊通過對手性8-喹啉噁唑啉為核心骨架Quinox配體的進一步改良，實現(xiàn)了鎳催化的內(nèi)烯不對稱胺甲?；?烷基化反應，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

中國科學院理化技術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變溫度、低熱膨脹系數(shù)的無色透明聚酰亞胺（PI）膜。相關成果發(fā)表于《美國化學學會應用高分子材料》（ACS?Applied?Polymer?Materials）。聚酰亞胺（PI）被譽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、機械性能、絕緣性能及化學穩(wěn)定性，廣泛應用于電氣、電子器件、航空航天等領域。無色PI薄膜研究的關鍵是在提高透光性的同時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

中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗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域的研究熱點。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，使得電荷轉移性能更優(yōu)越，電荷載流子遷移率更均衡，電荷轉移狀態(tài)壽命更長，電荷復合減少，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。

烯烴氫硒化反應的底物范圍（圖片來源于北京理工大學網(wǎng)站）

烯烴的氫硒化反應（圖片來源于北京理工大學網(wǎng)站）

有機化學

水合物法二氧化碳封存研究進展

清華大學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CO2水合物生成動力學研究，探討了其在水合物法CO2封存中的意義。相關成果發(fā)表于《化學工程期刊》（Chemical?Engineering?Journal）。CO2地質(zhì)封存是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要手段之一，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。研究團隊分析了新型低毒水合物促進劑1，3-二氧戊環(huán)（DIOX）對促進CO2水合物生成和CO2封存的多重效應，觀察并分析了其獨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。

大面積石墨烯無損潔凈轉移方法

北京大學化學與分子工程學院劉忠范教授課題組、彭海琳教授課題組，材料科學與工程學院林立特聘研究員課題組與中國科學院力學所魏宇杰研究員課題組通過巧妙設計轉移媒介的分子結構，在傳統(tǒng)的轉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。相關成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature?Communications）。實現(xiàn)石墨烯大面積無損、潔凈轉移是石墨烯應用領域的研究技術瓶頸。相關研究確保了石墨烯與目標功能襯底之間的共形接觸，進而通過機械剝離方法實現(xiàn)了轉移介質(zhì)與石墨烯的分離，得到了潔凈、完整的石墨烯表面，實現(xiàn)了大面積石墨烯薄膜無損潔凈轉移。

分子型烷烴脫氫催化劑研究進展

中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室黃正團隊開發(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選擇性地在底物中引入碳碳雙鍵，進而選擇性引入各種官能團。相關成果發(fā)表于《科學進展》（Science?Advances）。以飽和烴類結構為基礎的聚乙烯、聚丙烯等傳統(tǒng)大宗塑料在未來很長一段時間內(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束后往往造成“白色污染”，這類飽和烴由惰性碳氫鍵、碳碳鍵構成，化學性質(zhì)非常穩(wěn)定。新研究為官能團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。

構建反芳香性丁富烯新策略

中國科學院大連化學物理研究所陳慶安團隊與浙江大學麻生明院士團隊合作，通過雙聯(lián)烯中間體實現(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)。相關成果發(fā)表于《自然·化學》（Nature?Chemistry）。作為苯環(huán)的構造異構體，丁富烯（Butafulvene）的四元全碳環(huán)結構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)濟性差、合成效率低等問題。同時，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。通過反應機理研究，合作團隊發(fā)現(xiàn)雙聯(lián)烯化合物是反應的關鍵中間體，所得的丁富烯化合物易轉化成高張力的全碳四元環(huán)化合物。