1. Nature Reviews Chemistry：金属催化在环丙烷上形成C–C键环丙烷是天然产物和药物中的重要亚结构。尽管传统的掺入方法依赖于现有支架的环丙烷化，但过渡金属催化的出现使其能够使用交叉偶联反应安装功能化的环丙烷。近日，多伦多大学Sophie A. L. Rousseaux报道了金属催化在环丙烷上形成C–C键。1) 环丙烷独特的键合和结构性质使其在过渡金属催化的交叉偶联中比其他C（sp3）底物更容易官能化。环丙烷偶联可以作为亲核试剂（有机金属试剂）或亲电试剂（环丙基卤化物）参与极性交叉偶联反应。2) 最近，出现了以环丙基自由基为特征的单电子转化。该综述将概述过渡金属催化的环丙烷C–C键形成反应，其涵盖传统和当前的最新策略，以及每种策略的优点和局限性。
Alexis L. Gabbey, et al. Metal-catalysed C–C bond formation at cyclopropanes. Nature Reviews Chemistry 2023DOI: 10.1038/s41570-023-00499-6https://doi.org/10.1038/s41570-023-00499-62. Nature Synthesis：末端炔烃的分子间反式双甲硅烷基化通过炔烃添加元素间化合物是合成密集官能化烯烃的一种有效策略，这些烯烃是许多生物活性化合物中的多功能单元。虽然炔烃的顺式双甲硅烷基化普遍存在，但炔烃的反式双甲硅烷基化相对较少。在这里，南开大学赵东兵、浙江大学洪鑫报道了末端炔烃的分子间反式双甲硅烷基化。1) 作者使用钯催化剂和二硅烷试剂8-（2-取代-1,1,2,2-四甲基二硅烷基）喹啉（TMDQ），选择性地形成反式双乙硅烷基化烯烃。作者发现该反应过程与芳基和烷基炔烃以及带有吸电子基团和其他烯基或炔基官能团的炔烃相容。2) 该反应是通过带有天然产物或药物基序的末端炔烃的后期功能化和反式双甲硅烷基化烯烃反应产物的合成转化来实现。实验和计算机理研究表明，该反应通过顺式双甲硅烷基化和Z/E异构化的组合过程进行，并且使用TMDQ作为限制试剂是获得所需反应性的关键。
Shuang Zhao, et al. Intermolecular trans-bis-silylation of terminal alkynes. Nature Synthesis 2023DOI: 10.1038/s44160-023-00325-3https://doi.org/10.1038/s44160-023-00325-33. Nature Synthesis：三重扭曲Möbius碳纳米带的合成和手性拆分原子精确合成拓扑分子碳，如Möbius碳纳米带（MCNB），是合成有机化学中的一个挑战，因为它需要精确控制扭曲和应变。到目前为止，只有一个单扭曲的MCNB被报道，而具有两个以上扭曲的MCNBs仍然未知。在此，新加坡国立大学Wu Jishan、东京大学Hiroyuki Isobe报道了三重扭曲Möbius碳纳米带的合成和手性拆分。1) 作者通过合理设计，利用Suzuki偶联介导的大环化、乙烯基醚的Bi（OTf）3-催化环化和氧化脱氢的合成路线，成功合成了三扭曲MCNB。通过X射线晶体学分析证实了Möbius的带状结构，这也揭示了（P，P，P）和（M，M，M）对映异构体的共存。2) 此外，外消旋异构体通过手性HPLC进行拆分，分离的对映体表现出较大的吸收不对称因子（|gabs| = 0.019），并且这可以通过完全共轭的结构以及电和磁跃迁矩取向来解释。
Wei Fan, et al. Synthesis and chiral resolution of a triply twisted Möbius carbon nanobelt. Nature Synthesis 2023DOI: 10.1038/s44160-023-00317-3https://doi.org/10.1038/s44160-023-00317-3
4. Science Advances：用于监测头部撞击的多角度、自供电传感器阵列
轻度脑震荡经常发生，并可能伴随长期的认知、情感和身体后遗症。然而，轻度脑震荡的诊断缺乏客观评估和便携式监测技术。在这里，中国科学院北京纳米能源与系统研究所的研究人员提出了一种多角度自供电传感器阵列，用于实时监测头部撞击，以进一步协助临床分析和预防轻度脑震荡。1）该阵列采用摩擦纳米发电机技术，可将来自多个方向的冲击力转化为电信号。这些传感器的平均灵敏度为 0.214 伏特/千帕，响应时间为 30 毫秒，最小分辨率为 1.415 千帕，在 0 至 200 千帕的范围内表现出出色的传感能力。2）此外，该阵列还可以通过预警系统重建头部撞击映射和伤害等级评估。通过收集标准化数据，研究人员希望建立一个大数据平台，以便在未来深入研究头部撞击与轻度脑震荡之间的直接和间接影响。
Lulu Zu, et al, Multiangle, self-powered sensor array for monitoring head impacts, Sci. Adv. 9, eadg5152 (2023)DOI: 10.1126/sciadv.adg5152https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg5152
5. Nature Commun.：Pd@Pt核壳纳米粒子的界面原子扩散
理解核壳结构纳米材料的固-固界面的三维原子结构是研究其催化、光学、电子学性质的关键。有鉴于此，北京大学周继寒等报道原子分辨率电子断层成像表征技术研究Pd-Pt核壳结构纳米粒子的原子结构，在原子尺度表征发现核壳结构纳米粒子具有丰富的结构变化。1）核壳结构纳米粒子界面没有形成原子级突变边界，而是形成厚度4.2 Å的原子扩散层。通过冷冻电子显微镜表征技术对Pd和Pt单原子和亚纳米簇成像，验证发现界面扩散层的高浓度Pd来自Pd颗粒溶解的Pd原子。2）本文研究结果有助于深入理解核壳结构纳米粒子，有助于对纳米材料结构精确调控、化学性质调控。
Zezhou Li, et al, Probing the atomically diffuse interfaces in Pd@Pt core-shell nanoparticles in three dimensions. Nat Commun 14, 2934 (2023).DOI: 10.1038/s41467-023-38536-zhttps://www.nature.com/articles/s41467-023-38536-z
6. JACS：磁共振成像指导的自驱动Janus纳米催化机器人用于增强肿瘤穿透和治疗
作为具有自驱动和可控导航等特点生物医学微纳米机器人是一类重要的主动递送系统，其在疾病治疗和诊断、检测以及生物解毒等方面取得了巨大进展。然而，现有的微纳米机器人仍存在药物负载复杂、药物生理稳定性差和药物释放不可控等问题。为了解决这些问题，浙江工业大学余靓教授和北京大学侯仰龙教授将微纳米机器人和纳米催化医学这两个独立的研究领域进行整合，实现了自驱动诱导的肿瘤深度穿透和催化反应启动的体内肿瘤治疗。1）实验构建了自推进型Janus纳米催化机器人(JNCRs)，其能够在磁共振成像(MRI)的引导下实现体内增强的肿瘤治疗。JNCRs可在H2O2溶液中表现出主动的运动特性，并且研究者能够通过无创MRI实时跟踪JNCRs在肿瘤组织中的迁移情况。此外，近红外光照射和铁介导的类芬顿反应可以诱导肿瘤温度升高和活性氧生成，以实现肿瘤光热治疗和化学动力学治疗。2）与被动型纳米颗粒相比，这些自驱动JNCRs可在瘤内注射后实现更深的肿瘤穿透并增强肿瘤治疗。实验结果表明，该自驱动JNCRs能够在小鼠模型中表现出良好的生物安全性。综上所述，该研究工作能够进一步促进微纳米机器人与纳米催化医学技术的结合，从而有效改善肿瘤治疗和实现临床转化应用。
Zhaoli Sun. et al. Self-Propelled Janus Nanocatalytic Robots Guided by Magnetic Resonance Imaging for Enhanced Tumor Penetration and Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2023DOI: 10.1021/jacs.2c12219https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12219
7. JACS：光敏多氧阴离子存储多个电子用于光催化生成CF3·
索邦大学Sébastien Blanchard、艾克斯马赛大学Maylis Orio等报道合成并表征一种有机-无机杂化多金属氧酸盐，这种杂化多金属氧酸盐修饰三齿N配体，并修饰Cu构成含Cu复合物分子。1）将Cu-双吡啶胺复合物修饰在Dawson多阴离子[P2V3W15O62]9−上，这种集成了光敏剂分子、电荷富集、催化剂的体系在可见光照射情况能够在三倍量还原剂存在时稳定存在。2）这种Cu分子能够在存在三倍量还原剂的条件稳定存在。通过物理化学表征和DFT计算，研究产生这种还原性的原因。当体系存在Togni试剂，这种复合物能够光催化反应生成CF3自由基，从而用于合成反应。
Weixian Wang, et al, Multi-Electron Visible Light Photoaccumulation on a Dipyridylamine Copper(II)–Polyoxometalate Conjugate Applied to Photocatalytic Generation of CF3 Radicals, J. Am. Chem. Soc. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c01716https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01716
8. AM：调控MOF-801缺陷用于高效集水
使用MOF-801集水面临一定的局限，包括非常有限的容量、粉末型结构、缺乏稳定性。有鉴于此，北京化工大学密建国、新疆大学孟洪等报道为了解决这些局限性和不足，通过原位限域生长方法，将MOF-801修饰在大孔聚（N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸缩水甘油酯）微球（P(NIPAM-GMA)）的表面，得到球状MOF-801@ P(NIPAM-GMA)复合材料，这种复合结构材料具有温度响应功能。1）因为成核能量的降低，MOF-801晶体的尺寸降低20倍，并且丰富的缺陷位点能作为吸附水分子的位点。这种复合材料表现以往未曾达到的优异集水性能，在25℃和85℃区间的相对湿度为20 % RH，每日集水性能达到1.60 kg/kg。2）这项工作展示了控制生成缺陷位点作为水吸附位点的方式能够非常好的增强水吸附性能，而且通过构筑大孔复合结构改善水吸附动力学。
Chuanruo Yang, et al, Engineering of Defective MOF-801 Nanostructures within Macroporous Spheres for Highly Efficient and Stable Water Harvesting, Adv. Mater. 2023DOI: 10.1002/adma.202210235https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202210235
9. Nano Letters：可生物正交活化自噬系留化合物可用于适体引导的线粒体降解
尽管自噬降解靶向嵌合体（MADTAC）已被证明对从细胞内蛋白质到大分子复合物（如脂滴和线粒体）具有广谱有效性，但MADTAC在正常细胞中仍面临非受控蛋白质降解和全身毒性问题。中科院长春应化所曲晓刚和Geng Qin采用生物正交化学开发了一种时空受控的MADTAC策略。1）在该策略中，作者设计了基于适体的Cu纳米催化剂（Apt-Cu30）。，但可以在肿瘤中被基于适体的Cu纳米催化剂（Apt-Cu30）特异性激活。Apt-Cu30包含三个功能部分。第一部分是富含胸腺嘧啶（T30）的结构域，它可以作为铜纳米颗粒（CuNP）形成的模板。第二部分是MUC1/AS1411适体，它可以特异性地靶向癌症细胞。最后一个部分则是用于连接两个部分的连接片段。2）当Apt-Cu30进入癌细胞后，可催化炔基标记的LC3招募弹头（alk-DP）与叠氮标记的线粒体配体（叠氮-TPP）之间发生生物正交交联，以产生致命的线粒体自噬诱导剂bio-ATTEC，最终导致恶性细胞中的线粒体耗竭和自噬细胞死亡。
Mengmeng Liu, et al. Bioorthogonally Activatable Autophagy-Tethering Compounds for Aptamer-Guided Mitochondrial Degradation. Nano Letters. 2023DOI：10.1021/acs.nanolett.3c00798https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00798
10. Nano Lett：通过微生物共培养自主组装活体胶囊以增强对炎症性肠病的细菌治疗
微生物介导的生物制剂自组装在疾病治疗领域中具有广阔的前景。武汉大学张先正教授和赵发琼教授通过在含益生元的发酵液中将益生菌(EcN)与木糖醋杆菌(G. xylinus)共培养，构建了益生元-益生菌活体胶囊(PPLC)。1）摇动培养物会使得G. xylinus分泌纤维素原纤维。在剪切力的作用下，该纤维素原纤维可以自发包封EcN以形成微胶囊。此外，存在于发酵液中的益生元也能够通过范德华力和氢键结合到细菌纤维素网络中。随后，实验将微胶囊转移到选择性LB培养基中，以促进在微胶囊中形成密集的益生菌菌落。2）体内研究表明，含有密集EcN菌落的PPLC能够在肠炎小鼠体内表现出对抗肠道病原菌和恢复微生物群稳态的作用，具有良好的治疗效果。综上所述，该研究构建的益生菌和益生元生物材料的原位自组装策略能够为治疗炎症性肠病的提供一个新的有效途径。
Ji-Yan Qiao. et al. Autonomously Assembled Living Capsules by Microbial Coculture for Enhanced Bacteriotherapy of Inflammatory Bowel Disease. Nano Letters. 2023DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00657https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00657
11. ACS Nano：蜻蜓翅膀仿生的高度透明碳纳米纤维薄膜
碳纳米纤维膜（CNFM）材料通常是黑色和不透明的，其较差的光学性能严重限制了这些材料在电子皮肤、可穿戴设备和环境技术等新兴领域的应用。东华大学俞建勇和王先锋以蜻蜓翅膀为灵感，利用静电纺丝技术和自行设计的图案化基底制作了仿生透明CNFM（TCNFM），旨在构建差分电场。1）与无序的CNFM相比，所得到的TCNFM产生大约高出18倍的透光率。独立式TCNFM还表现出高孔隙率（>90%）、良好的柔韧性和良好的机械性能。2）此外，TCNFM显示出高的PM0.3去除效率（>90%）、低的空气阻力（<100Pa）和良好的导电性能，包括低电阻率（<0.37Ω·cm）。
Chao Wang, et al. Highly Transparent Carbon Nanofibrous Membranes Inspired by Dragonfly Wings. ACS Nano. 2023DOI：10.1021/acsnano.3c02667https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02667
