1.韩布兴院士Angew：调节Cu的晶格应力电催化CO₂制备C2+

调节电极材料和反应中间体物种之间的化学键对于电催化CO₂还原制备高附加值C₂₊化合物非常重要。理论研究结果显示，Cu催化剂的晶格拉伸应力能够降低*CO中间体和吸附*OH之间的偶极-偶极排斥作用，因此覆盖度较高的*CO和*OH降低C-C偶联反应的能垒。

有鉴于此，中国科学院化学所韩布兴院士、康欣晨研究员、华东师范大学吴海虹等报道电化学还原不同晶化度的CuO前驱体，得到不同晶格拉伸应力的Cu催化剂，合成过程不必添加其他物种。

本文要点

1)制备的Cu催化剂再电催化还原CO₂反应，发现晶格拉伸应力能够增强电催化制备C₂₊的法拉第效率。当过电位为-1.25 V，新鲜制备的含有较高晶格拉伸应力的CuTPA催化剂实现了90.9 ％的法拉第效率，部分电流密度达到486.1 mA cm^-2。

2)这种拉伸应力策略可能成为合成先进催化剂的有效方法，比如应用于导向反应路径过程。

参考文献

Jiapeng Jiao, Xinchen Kang, Jiahao Yang, Shuaiqiang Jia, Xiao Chen, Yaguang Peng, Chunjun Chen, Xueqing Xing, Zhongjun Chen, Mingyuan He, Haihong Wu, Buxing Han, Lattice Strain Engineering Boosts CO2 Electroreduction to C2+ Products, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202409563

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409563

2.唐本忠院士Angew：BF2桥接的氮杂富烯二聚体基光热制剂用于实现1064 nm激光驱动的深部肿瘤治疗

吸收波段位于近红外二区(NIR-II，1000-1700 nm)窗口的小型有机光热制剂(PTAs)有望能够用于治疗深部肿瘤。然而，目前已报道的具有NIR-II吸收的PTAs仍普遍存在摩尔消光系数(MEC，ε)低、化学稳定性和光稳定性不足以及需要较高的激光功率密度等问题。    

有鉴于此，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授、大连理工大学樊江莉教授和香港科技大学Jacky W. Y. Lam开发了一系列二氟化硼桥接、氮杂富烯二聚体集成的小型有机PTAs。

本文要点

1）π共轭的氮杂富烯二聚体骨架中的B-N配位键使其具有较强的吸电子能力，有利于形成具有NIR-II吸收和强供体-受体-供体(D-A-D)结构的PTAs。研究发现，该PTAs（即OTTBF）具有较高的MEC(7.21× 10⁴ M^-1 cm^-1)以及优异的化学-光稳定性。将OTTBF封装成具有水分散性的纳米粒子后，OTTBF NPs能够在1064 nm激光照射下表现出显著的光热转换性能，激光功率密度低至0.7 W cm^-2（目前已知的在PTT过程中使用的最低NIR-II激光功率）。

2）实验结果表明，OTTBF NPs可被成功应用于1064 nm激光诱导的体外和体内深部肿瘤治疗。综上所述，该研究工作能够为开发具有多功能D-A-D结构和NIR-II吸收的有机PTAs提供新的见解。    

参考文献：

Mingwang Yang. et al. BF₂-Bridged Azafulvene Dimer-Based 1064 nm Laser-Driven Superior Photothermal Agent for Deep-Seated Tumor Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024

DOI: 10.1002/anie.202407307

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202407307

3.Angew：合成Fe-N₂-Fe双原子ORR催化剂

双原子催化剂能够克服单原子催化剂的缺点和不足，特别是能够通过协同作用活化多个分子和多个中间体物种，从而为调节催化反应过程提供更多方法。但是，如何合成均匀且具有原子精确度和较高负载量的双原子催化剂仍非常困难。

有鉴于此，安徽工业大学刘明凯教授、闫岩教授、中国科学技术大学Laihao Luo等通过精确设计静电相互作用以及构筑相邻空位的方式，实现了简单串联合成双原子催化剂的方法。

本文要点

1)作者设计合成了均匀分散并且以两个相邻N化学键的双原子Fe位点，合成的双原子Fe-N₂-Fe催化剂具有优异的ORR催化活性，半波电位达到0.91 V，动力学电流密度达到21.66 mA cm^-2，以及优异的寿命。

2)理论计算结果说明双原子结构能够调节氧吸附的结构，降低活化氧气分子的能垒，从而改善催化反应动力学。双原子催化剂在Zn-空气电池实现了优异的功率，在25 ℃和-40 ℃的功率密度分别达到169.8 mW cm^-2和52.18 mW cm^-2，其性能分别是Pt/C+Ir/C的1.7倍和2.0倍。这种合成策略能够应用于合成其他M-N₂-M(M= Co, Cu, Ru, Pd, Pt, Au)双原子催化剂。    

参考文献

Mingkai Liu, Shuang Zhao, Minjie Liu, Zehua Qu, Yan Yan, Zhirong Zhang, Jifeng Yang, Siyuan He, Zhou Xu, Yiquan Zhu, Laihao Luo, Kwun Nam Hui, Jie Zeng, Cascade Synthesis of Fe-N₂-Fe Dual-Atom Catalysts for Superior Oxygen Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202408914

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202408914   

4.唐勇院士JACS：CO₂对烯烃远程立体羧酸化

烯烃与CO₂的位点选择性/立体选择性羧酸化能够直接高效构筑α-手性羧酸化合物，但是该反应如何实现具有非常大的难度和挑战。    

有鉴于此，中国科学院上海有机化学研究所唐勇院士、南方科技大学周友运教授等首次使用SaBOX/Ni催化剂和温和反应条件对惰性烯烃反应物进行立体选择性/位点选择性的羧酸化。

本文要点

1)该反应的关键是利用了SaBOX配体，并且与Ni催化剂结合，从而控制实现了分子链行走和立体选择性羧酸化。

2)通过该反应过程能够合成一系列烷基分子链取代或者苯并稠环α-手性羧酸化合物，合成的产物含有各种各样的官能团，反应具有非常好的立体选择性和位点选择性。该反应方法能够简便的合成(R)- 吲哚布芬，说明这个反应方法学的优势。

参考文献

Li Zhou, Liping Li, Sudong Zhang, Xiao-kang Kuang, You-Yun Zhou*, and Yong Tang*, Catalytic Regio- and Enantioselective Remote Hydrocarboxylation of Unactivated Alkenes with CO₂, J. Am. Chem. Soc. 2024    

DOI: 10.1021/jacs.4c05217

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05217

5.北京大学JACS：烯炔加氢铜硅烷化

北京大学朱戎教授等报道烯炔化合物的1,2-位点选择性加氢铜硅烷化。该反应首次合成了头尾连接形式构成的聚（2-丁炔-1,4-二基）化合物，其含有甲基侧链和硅甲基侧链。

本文要点

1)该反应得到的氢硅烷铜产物能够与硅烷进行快速的共聚反应，此外通过一锅法的聚合/部分还原反应能够生成含有聚（丁二烯）骨架的顺式结构聚合物。非常有趣的一点，硼铜化反应选择在3,4-位点发生。理论计算结果说明炔丙基离去基团是这种位点选择性发生改变的原因。

2)这项工作合成了一种富含sp碳原子的聚合物，发展了新型有机硅烷材料。

参考文献

Zheng-Lin Wang and Rong Zhu*, Regioselective Condensation Polymerization of Propargylic Electrophiles Enabled by Catalytic Element-Cupration, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c05524

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05524

6.Nature Chemistry：烯烃立体选择氯氟化

烯烃双卤化反应能够合成一系列化合物，与相同卤原子卤化反应不同，非相同卤素二卤化反应的相关研究非常少见。目前人们能够通过亲电卤化物和亲核卤化物作为两种原料，并且通过反式加成生成二卤化烷烃，而且这个反应只能用于活化的烯烃进行加成。

有鉴于此，布里斯托大学Alastair J. J. Lennox等以位点选择、化学选择、立体选择的方式，将氯离子和氟离子加成到烯烃分子上。

本文要点

1)通过对反应机理的研究，发现立体选择性发生完全的翻转，导致反式或者顺式加成。作者将这个烯烃的氟氯化方法是Nu-Nu，该方法具有较好或者优异的产率，而且能够兼容容易氧化的产物或者电子浓度非常高的产物，反应实现较好的位点选择性、化学选择性和立体选择性。

2)研究了一系列药物活性化合物的合成过程，详细的机理研究结果说明两个卤化物的加入顺序以及加入不同的碘烷是导致立体选择性从顺式变成反式的关键。不同的碘烷能够分别促进不同的反应路径，但是立体选择性取决于首先加入的卤化物。反式加成过程通过不常见的1,2-Cl原子转移和快速加成氟原子得到。这些研究拓展了高价碘化物在氟化物合成，说明反应溶剂的改变能够影响产物的选择性。

参考文献

Doobary, S., Lacey, A.J.D., Sweeting, S.G. et al. Diastereodivergent nucleophile–nucleophile alkene chlorofluorination. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01561-6

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01561-6

7.Sci. Adv.：可扩展的弹性膜编织，具有按需超润湿性，可实现高性能纳米乳液分离    

油/水乳化液在从石化企业到化妆品应用等各种工业过程中普遍存在。有效处理它们对于优化工业产出和保护环境都至关重要。

近日，江南大学董亮亮，耶鲁大学Menachem Elimelech等人利用古老的编织工艺来制备可有效处理油/水混合物（特别是具有挑战性的纳米乳液）的膜。

文章要点

1）研究人员从蜘蛛丝的核壳结构中汲取灵感，设计了纤维，这是编织膜的基本构造块，其特点是机械强度高的核心，便于紧密编织，再加上可对二氧化碳做出响应的外壳，可根据需要调整润湿性。

2）紧密编织这些纤维可生产出具有理想孔隙的膜，对小至20 nm的液滴的纳米乳液的分离效率超过99.6%。它们具有高通量率、按需自清洁功能，并且可以通过简单的CO₂/N₂刺激在筛选油和水纳米液滴之间切换。

3）此外，编织可以生产出足够大的膜（4800 cm²），以组装出具有长期稳定性和性能的模块，超越最先进的纳米乳液分离技术，从而使工业应用成为现实。

参考文献

Yangyang Wang, et al, Scalable weaving of resilient membranes with on-demand superwettability for high-performance nanoemulsion separations, Sci. Adv. 10, eadn3289 (2024)

DOI: 10.1126/sciadv.adn3289

https://www.science.org on June 29, 2024

8.Adv Mater：有机半导体-BiVO₄光催化转化H₂O和CO₂

光电化学器件能够直接吸收光能量并且以化学能形式储存，但是目前大多数光电化学器件需要使用宽能带半导体，对湿度敏感的无机光吸收材料，或者需要使用腐蚀性电解液。

有鉴于此，剑桥大学Erwin Reisner等报道设计了有机供体-受体异质结（BHJ）构筑并且组装光电化学器件，实现了长时间制氢和还原CO₂。

本文要点

1)PCE10:EH-IDTBR光电极能够在中性电解液实现300 h长时间制氢，使用的CO₂还原分子催化剂能够以CO:H₂选择性为5.41±0.53进行CO₂还原。

2)构筑了PCE10:EH-IDTBR-BiVO₄人工树叶，能够单独使用太阳光进行制备合成气和O₂。在96 h光催化反应过程中， CO:H₂的比例一直保持1:1。

参考文献

Celine Wing See Yeung, Virgil Andrei, Tack Ho Lee, James Robert Durrant, Erwin Reisner, Organic Semiconductor-BiVO₄ Tandem Devices for Solar-Driven H₂O and CO₂ Splitting, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404110

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202404110