1. Nature Materials：介电效应对热激活延迟荧光的影响

由于有机半导体的电荷转移型激子的热激活延迟荧光，能够通过反向系间窜越将暗态三重态转变为明亮的单重态。但是迄今为止，人们对介电环境导致这种作用的影响作用还并不了解。有鉴于此，比利时蒙斯大学David Beljonne、剑桥大学Alexander J. Gillett等报道通过在光学激发产生不同程度变化的偶极矩导致热激活延迟荧光材料受到介电环境的影响。

本文要点：

1）在偶极发光分子中，观测发现激发后，环境重组作用导致形成整体电荷转移激子，并且导致单重态-三重态能垒降低至最小值，同时发现两种（反应物-惰性）模能够说明形成电荷转移产物的振动指纹证据；相比而言，介电环境对偶极矩较小的分子材料影响比较小。

2）通过分析能量-时间轨迹以及自由能函数，发现介电环境能够显著的降低偶极性热激活延迟荧光分子的反向系间窜越能垒，导致相比于单独的分子，反向系间窜越速率提高3个数量级。

2. Nature Materials（亮点）：非铂族金属高性能电催化剂

氢氧化物交换膜燃料电池（HEMFC）是一种具有较高前景的能量转化技术，但是HEMFC通常需要Pt族金属电催化剂，因此导致应用受到显著限制。近日，瑞士联邦理工学院（洛桑）胡喜乐、特拉华大学严玉山（Yushan Yan）等报道发展了Ni基HOR催化剂，电催化的电流密度达到70 μA cm^-2，性能达到非Pt族金属催化剂的最好结果。

有鉴于此，蒙彼利埃大学Frédéric Jaouen对该项研究的重要意义进行评述和讨论。发展的电催化剂中Ni纳米粒子能够在较高pH值的电解液中表现高HOR催化性能，在80 ℃工作温度，当Ni基催化剂作为阳极，Co-Mn-O_x催化剂作为阴极，构筑的HEMFC器件峰值功率密度达到450 W cm^-2（之前报道性能最好的HEMFC需要使用Pt族贵金属催化剂，而且峰值功率密度仅为350 W cm^-2；之前报道使用非Pt族贵金属催化剂构筑的HEMFC器件最高峰值功率密度仅为80 W cm^-2），因此展示了这项工作的重要进展。

本文要点：

1）这种催化剂结构为担载于掺氮碳基底的Ni纳米粒子，根据X射线衍射、紫外光电子能谱、H₂化学吸附表征技术，作者发现Ni纳米粒子和基底之间的电子相互作用导致氢吸附能、氢氧吸附能之间达到平衡，因此导致催化剂产生较高的催化活性。

通过这种非Pt族贵金属电催化剂构筑HEMFC器件，实现了高达488 mW cm^-2的峰值功率密度，性能达到目前相关报道性能最好的HEMFC器件的6倍。

2）催化剂的合成。在还原性气氛中于390 ℃煅烧含有Ni²⁺和苯三羧酸三乙酯的MOF，当还原性气氛为H₂:NH₃:N₂，制备的催化剂实现最好的HOR催化性能。其中，NH₃是实现氮原子掺杂、生成粒径较小Ni纳米粒子的原因；通过H₂和NH₃混合气氛，能够提高碳的石墨化程度、碳材料的导电性；通过TEM表征发现Ni纳米粒子的粒径为13 nm。通过表面灵敏表征技术，发现掺氮的碳基底与Ni纳米粒子之间产生非常强的相互作用。

3. Nature Chemistry：合成低价态Al₄⁺簇阴离子盐

低价态Al离子化合物是一种非常重要的主族分子复合物，因此受到广泛的研究和关注。1991年人们首次分离得到了稳定的Al(I)化合物，[(AlCp*)₄] (Cp*=[C₅Me₅]^-)，随后人们陆续发展了许多具有高反应活性的中性/阳离子型低价态Al盐复合物。但是，目前人们仍难以获得Al盐的阴离子物种。有鉴于此，弗赖堡大学Ingo Krossing等报道通过[(AlCp*)₄]和Li[Al(OR^F)₄]之间的简单复分解反应，合成了[Al(AlCp*)₃]⁺[Al(OR^F)₄]^–(R^F = C(CF₃)₃)。

本文要点：

1）未曾预料的，作者发现固体状态或者凝聚态时，[Al(AlCp*)₃]⁺形成双核物种，当加入Lewis碱后二聚体解离形成单体，并且与Al⁺配位形成结构独特的[(L)_xAl(AlCp*)₃]⁺盐（L=六苯基碳二膦,hexaphenylcarbodiphosphorane）(x=1)、L=四甲基乙二胺 (x=1)、L=4-二甲氨基吡啶 (x=3)。Al⁺-Al_Cp*化学键的强度能够在强键和弱键之间精确的调节，而且能够分离得到 [Al(L)₃]⁺离子(L=二甲氨基吡啶)。

Dabringhaus, P., Willrett, J. & Krossing, I. Synthesis of a low-valent Al₄⁺cluster cation salt. Nat. Chem. (2022)

DOI: 10.1038/s41557-022-01000-4

https://www.nature.com/articles/s41557-022-01000-4

4. Nature Chemistry：双环[1.1.1] 螺桨烷的双官能团化

由于具有应力的双环分子是一种生物电子等排体(bioisosteres)，双环底物具有越来越重要的医药化学应用，在过去的十年间，人们使用双环[1.1.1]戊烷（BCP）能够作为双官能团修饰的苯，得到一种重要的药物活性基团。但是，目前合成BCP结构分子面临着较大的困难。有鉴于此，宾夕法尼亚大学Gary A. Molander等报道发展了一种非过渡金属的一步催化转化反应，以多个原料合成BCP硼酸酯。

本文要点：

1）这种反应方法学中使用容易获取的羧酸和有机卤化物作为原料，与[1.1.1] 螺桨烷(propellane)反应生成BCP自由基，随后能够进行极性匹配的硼化反应。

2）这种反应能够生成一系列烷基-、芳基-、烯基-官能团化的BCP硼酸酯，还能够对天然产物分子或者认证的药物分子进行后期官能团化，生成结合BCP基团的分子。合成的BCP三氟硼酸盐能够通过光化学氧化还原反应构建C-C、C-N化学键。

5. Nature Commun.：具有强磷光和在细胞中细胞器选择性易位特性的N-杂环卡宾基C 中心Au(I)-Ag(I) 团簇

通过配体设计可以改变光致发光金团簇的功能。保护性配体的化学修饰和将不同金属引入金团簇可以导致电子结构显著变化，从而产生独特化学和物理性质。近日，东京大学Mitsuhiko Shionoya，Takeaki Ozawa，日本分子科学研究所和高级研究研究生院Masahiro Ehara等报道了使用 N-杂环卡宾配体合成具有高磷光量子产率的碳中心 Au(I)-Ag(I) 团簇。

本文要点：

1）作者合成了异金属团簇 [(C)(Au^I-L)₆Ag^I₂]⁴⁺，其中 L 表示含有 N-吡啶基取代基的基于苯并咪唑亚基的卡宾配体，该团簇具有高的磷光量子产率 (Φ = 0.88)。

2）理论计算表明，卡宾配体通过影响自旋轨道耦合加速了辐射衰变，而苯并咪唑亚基配体进一步抑制了非辐射途径。

3）这些具有卡宾配体的团簇吸收到细胞中可发出磷光并转移到特定的细胞器。该精确的、强磷光的 C 中心 Au(I)-Ag(I) 团簇可实现配体特异性、细胞器选择性磷光成像和细胞中分子分布和易位途径的动态分析。

该工作不仅表明NHC配体可以提高以C为中心的Au^I簇的磷光发射效率，而且还可以指导基于金属团簇的功能分子在化学合成方法中的功能开发。

6. Nature Commun.：杂金属有机光催化剂还原CO₂

模拟天然光化学合成的过程，将CO₂和H₂O转化为高附加值燃料，能够降低大气气氛CO₂含量。目前人们发现将具有两个或者更多催化位点，能够同时进行快速电子转移和电子相互作用的催化剂，是一种能够耦合CO₂还原和H₂O氧化反应的有效方法。有鉴于此，华南师范大学兰亚乾、Yong Yan等报道构建了MOF∪COF结合形式的催化剂，其中含有杂核金属簇催化位点，将其命名为MCOF-Ti₆Cu₃，这种杂核金属光催化剂具有空间相互分离的分别作为氧化（Ti-O簇）、还原（Cu簇）功能的金属簇位点，因此分别进行CO₂和H₂O催化转化。

本文要点：

1）MCOF-Ti₆Cu₃催化剂的合成是通过温和的动态共价键自组装方法生成的，这种MCOF-Ti₆Cu₃催化剂通过共价键将簇之间相连，因此能够促进光生电荷分离与电荷转移的效率，并且Ti-O簇和Cu金属簇分别驱动光催化氧化反应、还原反应。MCOF-Ti₆Cu₃催化剂具有优异的CO₂和H₂O催化转化活性，能够以169.8 μmol g^-1 h^-1的速率生成甲酸，在12 h过程中释放O₂的同时生成20.39 μmol HCOOH。

2）作者通过实验和理论计算结合，发现光生电荷从Ti向Cu转移，因此Cu作为催化还原位点。通过XPS表征验证MCOF-Ti₆Cu₃具有从Ti簇指向Cu簇内建电场，通过原位XPS表征和DFT计算，发现光照射条件导致电子转移到Cu簇、并且发现在Ti簇上发生氧化反应；通过DRIFT和DFT计算，揭示光催化反应的中间体物种和光化学反应的机理。

这项工作为发展杂核金属簇催化剂提供机会，而且通过设计具有明确结构的光催化剂，为光催化剂的设计提供帮助。总之，这项工作为晶体材料用于整体光催化CO₂和H₂O反应提供帮助。

7. Chem. Soc. Rev.：受天然flavylium启发的远红外-NIR-II染料及其生物荧光传感应用

郑州大学李朝辉教授和山西大学郭炜教授对受天然flavylium启发的远红外-NIR-II染料及其生物荧光传感应用进行了综述介绍。

本文要点：

1）荧光发射在远红外(600-700 nm)，近红外一区(NIR-I 700-900 nm)和近红外二区(NIR-II, 900-1700 nm)的荧光探针具有很多独特的性能优势，包括更低的光损伤和能够深入渗透生物组织等。其中，NIR-II光学成像可以实现5-20毫米的组织穿透深度，因此其在生物医学传感和临床应用等方面具有很好的发展前景。为了满足现代生物医学的需要，构建荧光发射在远红外和NIR-II的染料是近年来研究的热点。flavylium化合物是许多鲜花和水果中的天然着色剂。flavylium类染料具有远红外-近红外发射、高量子产率、高摩尔消光系数和良好的水溶性，是一种构建荧光探针的理想平台。flavylium染料的合成策略和自身结构的多样性也使其也有望被用于开发NIR-II探针，并进一步推进NIR-II体内成像领域的发展。近十年来，flavylium类染料以及将其作为远红外-近红外荧光探针在生物医学领域的应用取得了巨大的进展。

2）作者在文章中综述了具有代表性的flavylium染料的光学性质、设计策略、传感机制以及其作为荧光探针在检测和可视化重要生物物种和事件等方面的应用，旨在为推动flavylium染料的进一步研究以及相关远红外-近红外荧光团和荧光探针的应用提供参考。

8. Chem. Soc. Rev.：基于金属有机骨架的抗菌试剂及其作用机制

吉林化工学院韩冬琳教授和北京大学吴水林教授对基于金属有机骨架的抗菌试剂及其作用机制相关研究进行了综述。

本文要点：

1）细菌是地球上最为丰富的一种生物，也一直威胁着人类的生命安全。抗生素能够有效解决细菌造成的健康问题。然而，随着抗生素长期的广泛使用，细菌对抗生素的耐受性也逐渐增强，从而进一步加剧细菌对人类和环境安全的威胁。近几十年来，基于金属离子、热疗、自由基、物理刺击以及多种多重机制协同的新型杀菌方法越来越受到研究者的关注，并且有多种新型的抗菌试剂被报道。其中，金属有机骨架(MOFs)的作用也日益突显。MOFs的独特特性使其适合被用于构建多功能平台。通过选择合适的亚稳配位键，MOFs既可以作为储体材料以释放抗菌金属离子或有机连接剂，也能够通过构建多孔结构以作为多种药剂的载体，进而实现药物缓释。通过对其组成和孔道结构进行精确设计，研究者可以赋予MOFs在刺激下产生热量和自由基的特性。此外， MOFs也能够作为一种平台并与其他材料相结合，进而通过多种机制的协同作用以有效地杀灭细菌。

2）作者在文中对基于MOFs的抗菌药物的相关研究进展进行了系统的介绍，并根据其抗菌机制对其进行了详细的分类和讨论。

9. Angew：Mo分子电化学还原N₂

通过非来自化石燃料的H₂并且在温和条件（室温和常压）进行N₂还原具有较高的挑战。近期人们发现分子型金属复合物分子（尤其是Mo基金属复合物）具有优异的N₂还原性能。有鉴于此，巴黎西岱大学Marc Robert、图卢兹第三大学Nicolas Mézailles等报道通过Mo^III分子[(PPP)MoI₃]作为催化剂在室温以温和的负电势进行电化学还原N₂，生成Mo^IV氮化物。通过电化学和NMR表征验证电化学反应过程产生的Mo^IV分子。

本文要点：

1）反应通过两个连续的单电子还原反应进行，分别与N₂配位、分解生成Mo^IV氮化物分子。

2）通过DFT计算模拟，验证反应生成桥连Mo^IN₂Mo^I的N₂结合二聚物分子，这种二聚物通过一个比较低的过渡态能量过程生成Mo的氮化物分子。这项研究为电化学PCET过程进行N₂合成NH₃提供帮助。

10. Angew：通过Cu(III)-CF₃对芳烃C-H键进行三氟甲基化

芳烃/杂芳烃的直接C-H键三氟甲基化具有重要的合成挑战，但是具有非常重要的意义，通常人们在Cu介导三氟甲基化反应中需要使用高价态Cu(III)-CF₃化合物，但是目前还没有直接用于芳烃C-H键活化的报道。有鉴于此，江南大学张松林等报道首次通过高价态Cu(III)-CF₃化合物通过Cu(III)-CF₃化学键均裂的方式提供CF₃自由基和Cu(II)氧化剂，因此能够与芳烃实现S_EAr反应。

本文要点：

1）反应情况。以2倍量(Phen)Cu^II(CF₃)₃、一倍量芳烃作为反应物，加入4倍量K₂S₂O₈氧化剂，在100 ℃ N₂保护和DMSO溶剂中反应，生成芳基三氟甲基产物。

2）当反应中同时使用K₂S₂O₈作为共同氧化剂，能够显著的改善反应产率。该反应具有优异的效率，广泛的官能团容忍性，能够用于复杂分子的后期官能团化。这项研究关于高价态Cu(III)-CF₃化合物的反应是有机氟化学和Cu(III)化学的重要进展。

11. AM综述：用于心血管疾病治疗的创新生物材料和设备的发展

四川大学王云兵教授对用于心血管疾病治疗的新型生物材料和设备相关研究进行了综述。

本文要点：

1）心血管疾病已发展成为全世界人类死亡的主要原因之一。日益加重的心血管疾病负担也已成为一项重大的公共卫生问题。如何开展有效、可靠的心血管疾病治疗已成为亟待解决的全球性问题。近年来，植入式生物材料和设备，尤其是微创介入技术，如血管支架、人工心脏瓣膜、生物假体心脏闭塞器、人工心脏贴片、心房分流和对抗心衰的可注射水凝胶等均已被证明能够成为治疗心血管疾病的有效手段。

2）作者在文中综述了新型生物材料与器件在心血管疾病治疗领域中所面临的挑战和研究前沿，并对其未来的发展方向进行了讨论。

12. AEM：前表面半透明催化剂集成太阳能驱动装置用于无辅助CO₂还原

据报道，单片集成光伏驱动电化学 (PV-EC) 人工光合作用可用于无辅助 CO₂还原。PV-EC 结构采用具有前置半透明催化剂层的三结光电极作为光阴极。催化剂层由一系列微型三角形金属棱镜组成，它可将入射光重定向到光电极的开放区域，以减少遮蔽损失。近日，加州理工学院Harry A. Atwater，Bruce S. Brunschwig，德国伊尔梅瑙工业大学Thomas Hannappel等提出了一种使用安装在多结 PV 电池顶部的半透明金属棱镜阵列 (PA) 的 CO₂R 光电阴极的光管理方法。

本文要点：

1）集成装置由覆盖 35% 表面积的 Ag 催化剂棱镜构成。实验装置具有接近80%的透光率，催化表面积相当于玻璃基底面积的144%。

2）实验上，该光电阴极展示了 5.9% 的直接太阳能到 CO 转换效率和 50 小时的稳定性。

3）将 Cu 催化剂选择性电沉积到 Ag 三角棱镜的表面上，可以将 CO₂ 转化为更高价值的产品，且太阳能转化为 C₂₊ 产品的效率为 3.1%。

该工作设计的在 PV-EC 电池上具有半透明催化剂层的结构是解决前表面安装金属催化剂遮蔽光损失的一般方案，并为基于这种可扩展设计方法的人工光合作用的发展开辟了道路。