化学

植物激素独脚金内酯的受体

清华大学生命科学学院谢道昕教授与医学院娄智勇教授、饶子和院士等合作，阐明了植物激素独脚金内酯的受体D14，发现了新型的激素活性分子CLIM，并揭示了一种全新的“底物-酶-活性分子-受体”激素识别机制，相关结果发表在《自然》杂志上。激素对于生物的各种生命活动起重要调节作用；独脚金内酯作为新型植物激素，不仅调控植物分枝等重要生长发育过程，还作为根际信号调节“植物与共生真菌”及“植物与寄生杂草”的互作。研究发现DWARF14蛋白是植物激素独脚金内酯的受体，受体D14蛋白在生成激素活性分子、感知活性分子和招募F-box蛋白的过程中发生了巨大的构象变化，揭示了D14-D3的精细互作面及其在独脚金内酯信号通路中不可或缺的作用，并在植物体内鉴定了与受体D14通过共价键结合的独脚金内酯活性分子CLIM。

AtD14-D3-ASK1相关信息

植物激素独脚金内酯（Strigolactone, SL）受体识别的分子机制

基于纳米尺度尖端效应实现高效二氧化碳催化加氢

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院曾杰教授课题组通过构筑Pt3Co八足体合金纳米晶并利用其尖端效应实现高效二氧化碳催化加氢，研究论文发表于《德国应用化学》。实验设计并构筑出Pt3Co八足体合金纳米晶，其在二氧化碳加氢催化反应中表现出卓越的催化活性。相较于Pt3Co立方体、Pt八足体、Pt立方体纳米晶，Pt3Co八足体合金纳米晶催化二氧化碳加氢生成甲醇的转化频率分别是它们的2.2，6.1和6.6倍。随后，研究人员基于原位红外反射吸收光谱观测到二氧化碳在Pt3Co金属纳米晶催化作用下活化成二氧化碳δ-自由基，证实了电子在尖端处Pt原子上的富集有利于二氧化碳活化。

白磷直接合成有机膦

北京大学化学学院席振峰/张文雄课题组，利用双金属试剂直接与白磷反应，首次实现了从白磷直接高效高选择性合成有机膦化合物，相关成果发表于《德国应用化学》。有机膦化合物是最重要、应用最广泛的元素有机化合物之一。有机膦化合物中的磷元素主要来自于白磷，然而从白磷到有机膦化合物的传统合成路线复杂而冗长。新方法利用丁二烯基桥联的双锂试剂与白磷直接反应，在温和的条件下高产率地制备了磷杂环戊二烯的锂盐，并直接从白磷的四个磷原子中“铲走”一个磷形成磷杂环戊二烯的锂盐。磷杂环戊二烯锂盐不仅可用作配体稳定不同的金属有机化合物，而且可用来合成多种含有磷杂环戊二烯结构单元的有机共轭分子。

同步辐射技术研究二维磁性半导体材料

中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦世强研究员等，利用同步辐射软X射线吸收谱学技术，在研究二维超薄MoS2半导体磁性材料的结构、形貌和性能调控，相关成果发表于《美国化学会志》。二维超薄半导体纳米片具有宏观上的超薄性、透明性、柔韧性和微观上优异的电学、磁学和光学性能，是实现自旋电子器件微型化和功能最大化、制备大面积和高质量的纳米自旋电子器件等领域极具发展潜力的材料。通过“两步合成法”，在2H相的MoS2纳米片中引入硫空位，它能将周围呈八面体配位的Mo原子转变为三角棱柱的配位，从而实现将1T相的MoS2掺杂到2H相的MoS2纳米片中。

高张力的苯并氮杂环丁烷的合成

南开大学的陈弓、何刚团队与美国匹兹堡大学刘鹏教授等报道了高张力的苯并氮杂环丁烷的合成，通过分子内钯催化的C-H键胺化反应，廉价高效地制备多种苯并环丁烷类化合物，相关结果发表在《自然-化学》杂志上。含氮杂环骨架的构建在有机合成和药物化学中意义重大，自然界中广泛存在着含氮杂环化合物，如血红素、叶绿素以及生物碱类，这些化合物在生物体内发挥着重要的生理作用。研究报道了通过钯催化C-H键活化胺化反应高效制备苯并氮杂四元环产物的方法；通过生成高价钯中间体，利用双齿氧化剂PhI（DMM）实现突破，填补了氮杂四元环类化合物难于制备的空白，为小分子药物研究提供简便的方法。通过计算化学研究了反应中间体，提出了三价钯的反应过程。

催化反应

金属钯催化剂

蛋白质-高分子偶联物拓扑结构的简洁合成

北京大学吕华课题组在蛋白质-聚氨基酸拓扑偶联物的简洁合成方面进行了研究，研究论文发表于《美国化学会志》。由于缺乏有效的方法在聚合物中精确引入多种不同的生物正交官能团，导致构建带精细拓扑结构的蛋白质-高分子偶联物过程复杂而低效。该研究开发了一种方法能够在聚氨基酸链增长的过程中原位引入可修饰活性基团，得到两端分别含有不同生物正交官能团的异遥爪聚合物，简化了后续的蛋白质-高分子偶联步骤，得到了一批位点特异、且具有不同拓扑结构的绿色荧光蛋白-聚氨基酸偶联物，包括环状的偶联物。随后用此方法制备了一系列不同拓扑结构的干扰素α与聚氨基酸的偶联物。

葫芦脲的超分子化学：协同性的定量表征与精确调控

清华大学化学系张希教授课题组，与尉志武教授和英国剑桥大学的Oren A. Scherman教授协作，发展了一种精确调控多重非共价相互作用的协同性的新策略，研究成果发表于《Langmuir》。葫芦脲等水溶性的大环主体分子的主客体复合是熵焓共同驱动的过程。以葫芦脲介导的三元主客体复合为研究对象，设计并合成了一系列带有不同亲疏水侧链的客体分子用于协同性调控，通过逐渐调节客体分子的侧链从亲水性变为疏水性，有效地调控三元主客体复合从正协同到负协同转变。类似的策略可以用于熵驱动或者焓驱动的其他超分子体系，通过平衡经典和非经典的疏水效应，可能实现对协同性的精确调控。

纳米材料转化过程稳定同位素分馏

中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌院士研究组在纳米材料转化过程同位素分馏方面取得突破，相关成果发表于《自然-纳米技术》。研究发现了纳米银在自然转化过程中的稳定同位素分馏现象，通过多接收器电感耦合等离子体质谱测定了纳米银在转化过程中天然银同位素组成的极细微变化。发现不同的环境过程能够导致不同的银同位素分馏效应，进而通过同位素变化揭示了纳米银在自然水体中的转化途径与机理。人工纳米材料与天然纳米材料在一些环境过程中具有显著不同的同位素分馏效应。这一现象为甄别环境中纳米材料的来源提供了一种潜在的方法，从而为更准确的环境纳米毒理学研究提供了可能。