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热分馏P(VDF-co-TrFE)铁电共聚物的结构与形态学研究
通过连续自核化和退火(SSA)工艺,对VDF/TrFE比例在85/15至75/25范围内的P(VDF-co-TrFE)共聚物进行了热分馏。这种方法在基于VDF的半结晶聚合物中的应用较为罕见,它包括在自核化区域内进行多次低温退火。所有样品都观察到了分馏现象,但其在差示扫描量热法(DSC)图谱上的表现因共聚物的化学组成而异。研究发现,Curie转变受80/20和75/25比例样品的分馏影响显著。结构分析显示,经过SSA处理后,样品的结晶度和铁电相分数均有所提高,这与极化电场循环中剩余极化的增强相一致。此外,原位小角X射线散射(SAXS)分析表明形成了不同厚度的结晶层,并揭示了在加热过程中较厚结晶层
来源:Macromolecules
时间:2025-10-27
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吸附在Ag(111)表面的磁性索洛芬(salophene)的电子性质
二十年来,康多效应(Kondo effect)一直被用于研究单分子、寡聚体以及分子网络的磁性质。然而,由于康多屏蔽效应(Kondo screening),这种方法限制了利用外部磁场来控制分子磁矩排列的可能性。鉴于最近在Au(111)表面合成磁性纳米带和有机金属配合物方面的进展,我们需要一种新的基底:这种基底不会屏蔽磁矩,同时仍能支持表面化学反应。在这里,我们研究了吸附分子5,5′-二溴osalophenatocobalt(II)的电子性质,重点关注康多共振(Kondo resonance)的是否存在。研究发现,当该分子吸附在Ag(111)表面时,康多共振现象并不存在,这与在Au(111)表面时
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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受限控制电化学
从这一视角出发,我们梳理了过去几十年电化学界面的概念和技术发展历程,强调了我们的理解如何从传统的静态边界扩展到动态的多维界面。基于空间复杂性的增加和时间分辨率的提高,我们将界面发展分为四个维度:从用于批量浓度检测的一维(1D)金属-电解质结,到二维化学修饰界面(例如自组装单层),再到三维生物界面(例如脂质膜),最后是能够实时捕捉单分子事件的四维纳米孔系统。特别关注的是作为单生物分子界面的纳米孔电化学技术,它实现了单分子构象动态、翻译后修饰以及原子尺度非共价相互作用的实时检测。我们强调了纳米孔技术在DNA/蛋白质测序、单分子催化等领域的潜在应用。
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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通过第一性原理分子动力学模拟评估静态不稳定性对光伏材料CuBiSCl2中内在缺陷的影响
光伏材料中的缺陷往往会引发有害的电荷复合中心或能隙中间陷阱态,从而严重降低器件性能。缺陷容忍度是一种理想的特性,它使光伏(PV)材料能够减少由Shockley–Read–Hall复合过程导致的能量损失。CuBiSCl2是一种具有合适带隙的光伏材料,可能具备缺陷容忍度。先前的研究表明,CuBiSCl2中可能存在深层次的内禀缺陷,例如硫空位(vS)。在这里,我们发现CuBiSCl2表现出静态不稳定性,即在0 K时计算出的声子谱中存在显著的虚频。这可能会影响使用传统方法得到的缺陷性质。为了研究0 K时测得的深缺陷能级是否源于这种静态不稳定性,我们首先选择了一种准确获取CuBiSCl2原子结构的方法,
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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Li2O覆盖层上LiH的氢氧化物腐蚀过程动力学研究
在真空烘焙的LiH表面上模拟LiOH的生长过程,是预测LiH材料在密封系统中使用时产生不希望出现的氢气释放现象的必要前提。在本研究中,初始LiOH表面腐蚀层厚度小于1.1微米的LiH样品通过高温真空烘焙转化为Li2O。采用漫反射红外傅里叶变换(DRIFT)光谱技术,测量了样品在室温下暴露于25–375 ppm H2O蒸汽环境中的LiOH再生长情况。对数动力学模型能够很好地描述这种连续形成的氢氧化物腐蚀层(厚度可达1.5微米)的生长过程。该对数动力学模型归因于H2O在腐蚀层上的分解作用,以及随着腐蚀层增厚而形成的H+/OH–电场。研究人员开发了一个基于初始LiOH厚度(真空烘焙前)和重新暴露时水
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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pH值诱导的胺端自组装单层的构象变化
本研究提出了一种用于表征沉积在多晶金表面的自组装单层(SAMs)中缺陷的方法。该方法结合了数值模拟与循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)测量技术,研究对象为无电荷的氧化还原物质——铁氰化甲醇(FcMeOH)。该方法应用于胺基修饰的SAMs,观察到其电化学响应随pH值的变化:在低pH值时几乎完全阻断电流,而在高pH值时电流有所泄漏。这种pH依赖性的变化是可逆的。基于我们扩展了Amatore等人(J. Electroanal. Chem. and Interfacial Electrochemistry 147, 39 (1983))提出的部分阻塞电极分析模型的数值模型,我们确定了SAM的厚
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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关于过渡金属单原子在钙钛矿表面吸附效应的理论与实验研究
金属卤化物钙钛矿因其低成本的制造工艺和高太阳能电池转换效率而成为光电材料领域备受关注的候选材料。然而,这些材料的内在缺陷却可能引发降解路径,从而影响其稳定性和可扩展性。本文通过结合密度泛函理论(DFT)计算与实验表征手段,系统地研究了过渡金属(如镍、铜、银和金)在未掺杂和缺陷调控的MAPbI₃(100)表面吸附的情况,特别是当这些金属被甲基铵(MA)阳离子钝化后。研究结果表明,过渡金属的表面吸附相较于其在晶格深处的取代更为稳定,而强的TM-I键则在稳定掺杂系统中起到了关键作用。这一稳定性趋势为Ni > Cu > Au > Ag,揭示了不同过渡金属在与钙钛矿结构相互作用时的相对偏好。此外,碘空位
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-27
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可见光诱导的光催化C–H烷基化反应:二氮化合物与Morita–Baylis–Hillman加合物的反应
在光催化条件下,重氮化合物会发生质子耦合电子转移(PCET)活化,原位生成高电负性的烷基自由基。这些活性中间体对富电子烯烃的加成表现出显著的选择性,这一点在先前的研究中已经得到证实。值得注意的是,在该实验方案中,这些自由基会与Morita–Baylis–Hillman(MBH)醋酸酯中的缺电子烯烃部分发生加成反应,随后通过乙酰氧基消除生成多功能烯烃。该方法具有优异的底物适应性,能够处理多种结构不同的重氮醋酸酯衍生物,并且在温和条件下实现MBH醋酸酯的有效转化。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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基于碱的萘酚硼酸酯衍生物消去策略
均苯四酸酐与钾氧杂硼酸三氟酯之间的碱促进消除反应提供了一种方便的方法,可以以完全的区域选择性制备多种邻位酰基酚衍生物。这些产物可以通过交叉偶联、O-烷基化和氧化偶联等化学方法进一步进行官能化。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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通过自由基接力策略,利用磺鎓盐实现1,7-烯炔的光诱导铜催化碳环化反应
本文描述了一种利用可见光诱导的铜催化磺鎓盐环开反应引发的串联环化反应,该反应用于合成三种高价值(含有远端硫醚基团的)杂环化合物。初步的机理研究表明,在温和条件下,通过6-exo-dig环化/1,5-氢原子转移/5-endo-trig环化自由基接力过程,能够一步生成三个C–C键和一个四环结构。当丙烯酰胺结构中的2位含有苄基时,反应的选择性倾向于6-exo-dig环化(而非1,5-氢原子转移),从而成功合成了多种苯并[j]菲并[6(5H]酮衍生物。同时,这种方法也为合成复杂的环戊[c]喹啉[4]酮衍生物提供了新的途径。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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取代1,5-己二烯的Cope重排的分子动力学:多样的过渡态及反应机理
通过量子力学计算(使用(U)M06–2X/6–311+G(d,p)//(U)B3LYP/6–31G(d)方法)和分子动力学(使用(U)B3LYP/6–31G(d)方法),研究了多种氰基和苯基取代衍生物的Cope重排现象。研究对象包括母体化合物1,5-己二烯及其13种衍生物。研究发现,反应机制从协同方式进行转变为逐步进行(无论是通过结合还是解离方式),同时伴随着键断裂和形成的时间变化,以及在某些高度取代的化合物中自由基对的形成。文中还提供了与文献中实验数据的对比,以及Joseph J. Gajewski和William von Eggers Doering的分析结果。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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通过Tf2O催化的α,β-炔基甲苯酰肼与苄基三氟甲基硒氧化物之间的分子内环化反应,合成4-三氟甲基硒酰吡唑
我们开发了一种便捷的亲电环化策略,用于从α,β-炔基甲苯肼制备4-三氟甲基硒代吡唑。该方法以苄基三氟甲基硒氧化物作为亲电试剂,Tf2O作为催化剂,在常温下的空气中进行反应,能够顺利获得多种目标化合物,产率良好至优秀。该技术还可进一步改进为一步两步的反应流程,直接从BnSeCF3开始,先经过mCPBA氧化,再进行三氟甲基硒代环化。新方法的优点在于原料易得、反应条件温和,并且底物范围广泛。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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在催化剂作用下,烯烃与α,β-不饱和酮羧酸衍生物进行区域选择性[3+2]环加成反应,用于合成γ-丁内酯
本文报道了利用In(OTf)3催化剂对α,β-不饱和酮羧酸/酯进行活化,随后通过与烯烃进行区域选择性(3+2)环加成反应,以很高的产率获得多种新的γ-丁内酯衍生物。这一简便的方法同样适用于α,β-不饱和氨基酯,能够以很高的产率生成各种C3-丁内酯取代的氧吲哚衍生物。机理研究表明,酮官能团的初始活化是实现区域选择性的关键步骤。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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基于供体-受体型噻吩[2,3-h]异喹啉结构的芳香酰亚胺的溶剂和质子响应光学性质
以噻吩[2,3-h]异喹啉为基础的芳香酰亚胺被设计为一个基本骨架,用于修饰芳香酰亚胺的电子结构。利用噻吩单元的反应性,分别向该骨架中引入了甲氧基苯基和N,N-二甲氨基苯基(标记为1和2),并研究了它们的光学和电化学性质。1和2均表现出溶剂依赖性的荧光现象,其发射峰与溶剂极性参数ET(30)之间存在线性关系。由于二甲氨基相对于甲氧基具有更强的电子给体性质,2对溶剂极性的敏感性更强。1和2中的吡啶单元质子化后形成了吡啶鎓离子,导致吸收带发生红移。进一步质子化2中的二甲氨基会破坏供体-受体电子结构,从而导致吸收带和荧光带蓝移。这些发现表明,基于噻吩[2,3-h]异喹啉的芳香酰亚胺骨架作为一个多功能平
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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1-苯基异氮脲介导的氧化还原反应:酮类化合物向羧酸的转化
本文介绍了一种在氧化还原中性条件下,通过异靛胺(isatin)介导的通用且高效的酮类化合物向羧酸转化方法。与传统的氧化法转化酮类化合物的方法不同,后者不适用于对氧化敏感的功能基团,而该方法具有温和性,能够容忍多种敏感的功能基团,因此是对现有酮类化合物向羧酸转化方法的良好补充。此外,在存在环状酮类化合物(包括甾体)的情况下,2-氧吲哚(2-oxindole)结构单元可以通过开环反应整合到产物中,从而为合成多种含有2-氧吲哚的生物相关分子提供了一个通用平台。控制实验表明,该反应是通过σ–π交叉重排(σ–π cross-metathesis)途径进行的,这解释了为何该转化过程无需使用氧化剂。
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-10-27
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通过配体诱导的直接激发催化作用,从有机硼化合物中生成深红色至近红外光驱动的自由基
我们报道了一种催化策略,该策略能够在深红光到近红外(DR to NIR)光照射下,通过直接激发底物-催化剂复合物来生成碳中心自由基。氮杂二吡咯甲烯(ADP)催化剂能够形成光活性的硼酸盐中间体,这些中间体通过配体诱导的光化学活化实现C-B键的断裂。机理研究证实了直接激发的作用。这种方法可以实现多种转化,包括Giese加成、C-杂原子键的形成、自由基间的偶联以及镍催化的交叉偶联反应。
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-27
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中性芳香族2,3-二硼萘
将等体硼单元引入芳香框架中,可以制备出具有独特电子结构和反应性的分子。我们报道了2,3-二硼萘(2和4)的合成方法,这是萘的首批中性二硼类似物,其核心结构为o-二硼苯。这种富含电子的骨架表现出显著的芳香性和多样的反应性。对称结构的2在第六族金属配合物(5–7)中作为6π-芳香配体,并能与CO2发生双[3 + 2]环加成反应生成融合的四环化合物(8)。相比之下,不对称结构的4会经历亲电诱导的环收缩反应(9)以及硒引发的氧化骨架修饰(10)。这些发现将2,3-二硼萘确立为一类新的中性硼芳香化合物,进一步拓展了主族芳香体系的结构和功能多样性。
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-27
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利用可见光通过聚合反应使有机晶体固化
本研究探讨了一种利用可见光驱动的单晶到单晶光聚合过程,显著提升了有机晶体的机械韧性。这种材料具备高强和高韧性,是柔性电子和仿生设备的理想选择。然而,传统的有机材料往往在强和韧性之间存在权衡,即提高强度通常会牺牲韧性,反之亦然。研究人员通过一个名为B10的有机分子,实现了在光聚合过程中同时增强其机械强度和韧性,且不会破坏其晶体结构。这一突破为设计高性能、柔韧且耐用的有机材料提供了新的思路。B10是一种有机分子,其晶体在可见光照射下会发生形态变化,包括分裂、卷曲和直化,同时伴随着颜色从红色变为无色。这种变化是由于分子结构的重组,即原本较弱的π···π堆积相互作用被更强的C–C共价键所取代。这种分子
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-27
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基于密度泛函理论(DFT)指导的催化剂优化,实现了肽催化的磺胺类化合物不对称胺化反应
本研究聚焦于手性硫(IV)和硫(VI)化合物的不对称合成方法,特别是针对高度氮化物种的立体控制策略。这类化合物在药物化学和合成化学领域展现出显著的潜力,主要得益于手性小分子和农用化学品相较于传统非手性类似物在活性和选择性方面的提升。然而,尽管已有大量研究致力于探索这些化合物的合成路径,目前针对高度氮化硫(IV)和硫(VI)化合物的立体控制方法仍处于初步阶段。本研究通过引入一种基于肽的胍催化剂,实现了一种催化不对称胺化反应,成功地将硫苯胺(sulfenamides)转化为不对称的硫亚胺(sulfinamidines),在良好的至优异的对映选择性下完成。这一方法不仅提高了合成效率,还具备操作简便、
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-27
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金属-有机框架中通过质子耦合电子传输实现的可调控导电性
几十年来,质子耦合电子转移(PCET)一直在分子反应性的研究中受到关注,但其对长距离电子传输的影响却鲜为人知。当将其广泛定义为离子耦合电荷传输(ICCT)时,相关系统包括锂离子电池电极、电致变色涂层以及众多电催化剂。尽管有大量证据表明离子-电子耦合会增强或削弱这些设备的性能,但人们对ICCT的实验特征及其微观控制机制仍知之甚少。我们认为,在高表面积材料中,如插层电池的层状电极中,离子-电子耦合尤为重要,因为游离电子与电解质之间的距离非常接近。在这里,我们报道了一项针对金属-有机框架(MOFs)家族的电化学研究,该框架为理解ICCT对电子导电性和离子导电性的影响提供了一个明确的平台。通过光化学掺
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-10-27