IY

近日，美國化學(xué)會《化學(xué)與工程新聞》（C&EN) 編輯重點(diǎn)介紹了過去一年中讀者們最喜歡的一些分子，其中經(jīng)過讀者投票，α-?-環(huán)糊精 （α?-???-?cyclodextrin） 被選為年度分子（見下圖）。

新型固體吸附劑MOF 捕獲高溫CO2

Hot MOF for capturing carbon

加州大學(xué)伯克利分校Jeffrey R. Long教授課題組在Science上發(fā)表論文 (Science 2024, DOI:10.1126/science.adk5697 ) ，報(bào)道了一種新型固體吸附劑，通過在一種名為MFU-4l的金屬有機(jī)框架（MOF）中引入端位鋅氫化物（ZnH），可以在高達(dá)200 °C的高溫和低濃度CO2條件下實(shí)現(xiàn)對CO2的可逆捕集。機(jī)理研究表明，這種基于MOF的吸附劑相比胺基吸附劑具有更高的反應(yīng)吉布斯活化能（ΔG），使得高溫廢氣本身成為反應(yīng)的能量來源，無需冷卻處理，從而直接實(shí)現(xiàn)選擇性吸附，展現(xiàn)了在工業(yè)廢氣處理系統(tǒng)中潛在的應(yīng)用前景。

ZnCl-MFU-4l結(jié)構(gòu)

單電子碳-碳鍵

Single-electron carbon-carbon bond

Lewis于1916年首次提出了兩個(gè)原子共享一對電子的概念，隨后Langmuir于1919年將其命名為“共價(jià)鍵”，這一概念在理解化學(xué)鍵方面仍然具有重要意義。隨后，諾貝爾獎獲得者Pauling提出了一個(gè)概念，即兩個(gè)原子之間共享一個(gè)未成對電子的共價(jià)鍵（“單電子σ鍵”）。90 多年后，化學(xué)家們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了它的存在 （Nature 2024, DOI:10.1038/s41586-024-07965-1）。他們利用了六苯乙烷（HPE）分子另一個(gè)重要特征 - 中心C-C鍵因周圍芳基形成的空間位阻而被伸長（>1.6 ?），鍵伸長又導(dǎo)致了HOMO能級的提高。基于此，他們通過具有伸長C-C單鍵六苯乙烷（HPE）的單電子氧化分離出具有C?C單電子σ鍵的化合物，再經(jīng)單晶X-射線衍射分析、拉曼光譜以及密度泛函理論計(jì)算證實(shí)了C?C單電子σ鍵（100 K下為2.921(3) ?）的存在。

這是第一個(gè)具有單電子碳-碳鍵的分子

第一種可溶性钷絡(luò)合物

First soluble promethium complex

該工作中，橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室Alexander S. Ivanov和Ilja Popovs教授領(lǐng)導(dǎo)的18位不同領(lǐng)域科學(xué)家團(tuán)隊(duì)展示了一種在水溶液中合成的由有機(jī)二甘醇酰胺配體螯合的穩(wěn)定147Pm配體并研究了其性質(zhì)。钷的配位結(jié)構(gòu)、及钷氧鍵鍵長首次被表征，填補(bǔ)了我們對元素周期表知識的最后空白之一，標(biāo)志著稀土研究的重大進(jìn)展，并可能改寫化學(xué)教科書。（Nature 2024, DOI:10.1038/s41586-024-07267-6）。

钷 （III） 和有機(jī)二甘醇酰胺配體螯合制成的水溶性配位復(fù)合物

打破規(guī)則的應(yīng)變烯烴

Rule-bending strained alkene

100 年來，在橋頭位置具有雙鍵的橋接有機(jī)分子（此處顯示為兩條紅色線）一直被認(rèn)為過于緊張而無法制造，但這并沒有阻止化學(xué)家的嘗試。而今年，他們終于成功了（Science 2024, DOI:10.1126/science.adq3519）。這些結(jié)構(gòu)太不穩(wěn)定而無法分離，但研究人員將它們用作環(huán)加成反應(yīng)的中間體，以創(chuàng)建復(fù)雜的 3D 結(jié)構(gòu)。

盒子里的分子穿梭

Molecular shuttle in a box

字面意思，這臺分子機(jī)器在盒子里思考！長邊是兩端帶有銥絡(luò)合物的多環(huán)芳分子，短邊是吡嗪分子(Angew. Chem., Int. Ed. 2024, DOI: 10.1002/anie.202318829)。客體分子 — 冠烯 — 適合內(nèi)部，當(dāng)扁平分子從一端到另一端旋轉(zhuǎn)時(shí)，π-電子相互作用將其保持在外箱內(nèi)。這種類型的穿梭可以用作未來分子開關(guān)的基礎(chǔ)。

一個(gè)冠烯客體分子（中）在一個(gè)由多環(huán)芳香族分子（藍(lán)綠色、勃艮第色和金六邊形）和銥配合物（米色球）構(gòu)成的納米級盒子內(nèi)來回穿梭。

鏡像環(huán)糊精

Mirror-image cyclodextrin

化學(xué)家使用 ?-葡萄糖創(chuàng)造了三種不同大小的環(huán)糊精，其分子幾何形狀是天然存在的 ?-葡萄糖的鏡像（Nat. Synth. 2024， DOI： 10.1038/s44160-024-00495-8）。這些 ?-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)換立體化學(xué)技術(shù)可用于多種應(yīng)用，例如藥物遞送和對映選擇性合成。

這種 α-?-環(huán)糊精由六個(gè)糖單元組成。研究人員還制作了七糖和八糖版本。

您喜歡哪一個(gè)呢？原文鏈接:https://cen.acs.org/synthesis/Molecules-year-2024/102/i39

【免責(zé)聲明】發(fā)布內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)、業(yè)內(nèi)人士投稿以及微信公眾號等公開資源，我們對文中觀點(diǎn)持中立態(tài)度，文中觀點(diǎn)不代表本平臺的立場。所有文章僅供讀者參考和交流使用。轉(zhuǎn)載的文章版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)行為，請及時(shí)與我們聯(lián)系以便刪除。