SHAPE 剪切取向 3D 打印实现 55 wt% 氮化硼高填充纳米复合材料的定向结构
研究提出剪切取向聚合物挤出(SHAPE)3D 打印,用高剪切力使高填充纳米材料(如氮化硼纳米片、碳纳米管)在聚合物基体中沿指定方向取向,并开发出 55 wt% BN/聚乳酸高填充丝材与高剪切挤出系统。
推荐理由:原文给出剪切取向打印在高填充下的工艺路线与取向依赖的导热数据,可作为纳米复合增材制造的工艺参照。
研究提出剪切取向聚合物挤出(SHAPE)3D 打印,用高剪切力使高填充纳米材料(如氮化硼纳米片、碳纳米管)在聚合物基体中沿指定方向取向,并开发出 55 wt% BN/聚乳酸高填充丝材与高剪切挤出系统。
推荐理由:原文给出剪切取向打印在高填充下的工艺路线与取向依赖的导热数据,可作为纳米复合增材制造的工艺参照。
研究提出一种双官能不对称单体辅助的正交活性阴离子接枝法,可在浓溶液中精准合成聚合物瓶刷和纳米棒。该方法先用 DPE-甲基丙烯酸酯单体选择性阴离子聚合甲基丙烯酸酯基团构建主链,再定量引发侧链 DPE 基团,通过甲基丙烯酸酯与 StMA 的活性阴离子共聚生长侧链;侧链乙烯苯基可引发苯乙烯类单体聚合,并用烷基氯选择性终止。
推荐理由:原文给出双官能不对称单体辅助的正交活性阴离子接枝法,读者可据此判断浓溶液中一维纳米棒的可控合成路径。
研究团队用可交联瓶刷聚合物实现双波长一锅法3D打印,在同一树脂内构建软硬对比弹性体。365 nm UV 使聚乙二醇侧链末端的1,2-二硫戊环交联,形成超软动态瓶刷网络。
推荐理由:该工作用双波长分步固化在同一树脂内实现 kPa 到 MPa 的模量对比,为多材料打印的界面与配方设计提供了一条可迁移路线。
研究报道了一种碘介导的电合成方法,在常温常压下由苯酚和 CO2 制备对羟基苯甲酸,收率 61%、选择性 90%,无需强碱和金属阳离子。机理研究表明,苯酚先在阳极被 I+ 选择性碘化生成对碘苯酚,随后对碘苯酚与 CO2 分别在具有丰富晶界的 Ag 催化剂上经单电子还原活化,再通过自由基偶联生成对羟基苯甲酸。该方法还可将多种含氧、含氮芳香化合物(包括木质素及其衍生物的典型结构单元)转化为羧酸。
推荐理由:用碘介导的电合成替代 Kolbe–Schmitt 反应,在常温常压下由苯酚和 CO2 得到对羟基苯甲酸,并给出 61% 收率与 90% 选择性。
研究合成出呈八字形的 Möbius 芳香六[2,3-噻吩]大环(HTE),并以反芳香性的四[2,3-噻吩](TTE)为对照,分别组装成三维共价有机框架 NUST-67 与 NUST-66。
推荐理由:作者把 Möbius 芳香大环嵌入三维 COF,并用芳香性差异解释 H2O2 还原活性的来源,提供了一条可迁移的芳香性调控思路。
研究以低成本、结构简单的 4-methyl-3-nitrobenzonitrile(MNBN)为原料,通过腈环三聚、Knoevenagel 缩合与还原环化三步级联在一锅内完成对称化、成网与功能化,构建出两类分别含稳定 o-nitrostyrene 或 indole 连接键的 COF。
推荐理由:以廉价不对称分子 MNBN 经三步级联一锅构建两类稳定 COF,为简化 COF 合成提供可迁移路线。
研究将乙烯基硫乙基缩水甘油醚(VTEGE)确立为单体,通过阴离子开环共聚制备多功能聚乙二醇(PEG),所得聚醚的形貌、热性能与溶解性可随组成调控。1H NMR动力学测得竞聚率,共聚物呈接近理想无规的微观结构;提高VTEGE含量会逐步抑制结晶并调节亲水性。
推荐理由:原文给出VTEGE与PEG阴离子开环共聚的竞聚率与氧化、交联两条后修饰路线,可作为功能化聚醚单体的设计参考。
研究报道了一类N-杂环氮杂大环化合物,可在室温敞口条件下实现NCA的快速可控开环聚合,对BLG、SAR和ZLYS的分散度低至Đ≈1.1,目标聚合度覆盖DP_T∼20至1000。
推荐理由:原文展示了N-杂环氮杂大环配体在敞口容器中加速NCA开环聚合,并给出甲基化程度调控引发与催化角色的对比。
通过配体构象弯曲构建出具有scu拓扑和一维通道的锆基金属-有机框架PCN-1010,其8连接Zr6簇催化位点更易接近。PCN-1010与12-钨磷酸结合后,室温下催化硫化物氧化高产率(97%)生成砜而非亚砜,并具良好可回收性与底物兼容性。相比ftw拓扑笼型 counterpart,该结果证明配体弯曲调控孔几何可优化传质与活性位点可及性。
研究团队通过实验与DFT计算揭示了rac-trans-DMPL等规聚合中“位点介导的不对称链端控制”机制,催化剂(Δ/Λ)与链端手性(R,R或S,S)协同影响立体选择性与反应速率。
推荐理由:原文用实验与DFT结合拆解了催化剂手性位点与链端手性如何协同决定β-内酯聚合的立体选择性。
钠、镁基催化剂首次实现以非活化酯为酰化试剂的催化底物与位点选择性酯交换。催化剂中心金属周围的精确空腔结构可在竞争反应位点间进行有效位阻区分,从而规避以往方法对高活性酰化试剂的依赖。
研究实现 3′-脱氧阿皮糖核酸(ApioNA)的高效不对称合成,并证实其与 RNA 形成中等稳定双链、与 DNA 配对弱且自缔合可忽略,表现出固有的 RNA 选择性杂交。
研究团队通过层间扭曲工程构建了波浪状吖啶鎓基 COF(Mes-Acr-TAPB 与 Mes-Acr-TAPP),抑制层间 π–π 堆积并扩大层间距,从而改善光活性吖啶鎓位点的可及性。
推荐理由:通过引入层间扭曲抑制二维 COF 的 π–π 堆积,为提升光催化位点可及性提供了一条可迁移的结构设计思路。
Nature Communications 刊出的一项研究报道了可控活性开环扩环聚合方法,用于精准合成环状聚芳基异腈。
研究阐明了吩噻嗪类光引发剂P1和P2的波长响应范围及其与碘鎓盐(Iod)之间的单电子转移(SET)机制,理论计算预测了该反应的热力学可行性、电化学驱动力与优先SET路径,并通过光物理表征、电化学分析和电子自旋共振自旋捕获实验定量确认。
推荐理由:原文给出吩噻嗪类光引发剂与碘鎓盐的SET路径预测及红光下聚合速率对比,可供设计长波长光聚合体系参考。
研究合成了碘化与氟化氰基丙烯酸酯并用于液体栓塞组合物,其中 2-碘乙基 2-氰基丙烯酸酯(IECA)的计算碘浓度为 1100 mg I/mL,氟化单体中 2,2,3,3,3-五氟丙基 2-氰基丙烯酸酯(PFPCA)聚合速率最高,为 15.77 ± 1.96 μL/s。
推荐理由:原文给出了碘浓度、聚合速率与微导管粘附力的量化对比,读者可据此判断这类氰基丙烯酸酯栓塞配方的性能取舍。
研究报道了一种催化硅/硼交换缩合方法,可模块化合成炔基间隔的单硼烷5、双硼烷9和聚硼烷13,并允许分别改变硼端与炔基端所连芳基取代基。在硼上引入2,6-双(三氟甲基)苯基(FXyl)作为第三取代基后,所得化合物在空气和湿气中稳定。
推荐理由:原文报道的催化硅硼交换缩合路线可模块化替换硼端与炔基端芳基,为炔基间隔共轭聚硼烷提供了一条此前缺乏的合成途径。
研究提出脱氧金属卡宾化(DMC)策略,用四配位氧代配合物 Ru(O)(S–S)(H2IPr) 与磷叶立德 Ph3P═CHR(R = Ar、Ph、H)反应,生成 Ru-1a 及相关二硫烯复分解催化剂。
推荐理由:原文展示了一种从氧代钌前体出发生成二硫烯催化剂活性种的方法,读者可据此了解空气敏感催化剂的使用门槛如何被降低。
研究团队用可采取不同构象的吩噻嗪基六连接构筑单元,从相同前驱体选择性合成出两种三维共价有机框架(3D COF)拓扑异构体。结构分析显示两者分别为 6 重 Class IIIa 互穿 acs 拓扑与 6 重 Class IIa 互穿 pcu 拓扑,六连接节点分别呈三棱柱与反棱柱构象。两种 COF 在水中对 2,4,6-三硝基苯酚表现出不同的荧光传感响应。
推荐理由:同一前驱体经节点构象差异得到两种拓扑异构 3D COF,并给出对 TNP 的不同荧光响应,可作为拓扑调控的参照。
从单体 [Ln(η5-LSn)2K(thf)4] 中脱除钾上的溶剂分子,得到一维镧系金属茂配位聚合物 [Ln(η5-LSn)2K]n(Ln = Tb、Dy;LSn = [1,4-双(叔丁基二甲基硅基)-2,3-双苯基锡杂环二负离子]),其通过钾介导的 Sn–K–芳烃相互作用聚合,并保持 Ln3+ 中心的高度轴向配位环境。
研究报道了1,1-二苯基乙烯(DPE)与1-苯基-1,3-丁二烯衍生物(E-1PBDs)的活性阴离子共聚,在THF、–40 °C条件下采用[DPE]/[E-1PBDs] > 13的大过量DPE与E-1PBD骨架上的大位阻TBS取代基,有效抑制了含连续E-1PBD单元的缺陷结构,得到约81% 1,4-结构的交替共聚物。
推荐理由:通过大幅过量DPE与TBS取代基协同抑制连续二烯单元,为阴离子共聚中序列与微观结构同时控制提供了一条可操作路线。
假孪位双炔基[2.2]对环芳烷经对映选择性CuAAC去对称化,以高产率、优异对映选择性得到对映体富集的三唑基衍生物。该方法还拓展至假对位骨架。
研究提出一种含酰亚胺的双角色超支化平台,既作反应性增韧剂又作界面偶联剂:在基体内与线性环氧网络互穿形成“互穿锁定”双相拓扑,降低自由体积并提高有效交联密度;在纤维-基体界面,端硫醇超支化分子通过 thiol-ene click chemistry 形成共价界面相,增强界面粘附与应力传递。
推荐理由:原文给出超支化拓扑同时改善环氧基体韧性与纤维界面粘附的路径,并说明酰亚胺与酯键可选择性解聚回收碳纤维。
研究通过界面聚合过程中调控 Hofmeister 效应,制备出可自支撑的离子型共价有机框架(iCOF)膜。将不同无机盐引入水相以调节 TpPa-SO3H 的溶解与结晶动力学,其中 Li2SO4 兼具强水合阴离子与弱相互作用阳离子,使 TpPa-SO3H 富集并停留在界面,促进 π–π 堆叠与有序组装,得到高结晶度、完整的自支撑膜。
推荐理由:通过在水相中引入不同无机盐调控 Hofmeister 效应,为自支撑 iCOF 膜的界面聚合提供了一条可迁移的离子特异性调控思路。
研究团队设计并表面合成了由D3h对称、S = 3/2的[4]triangulene构建单元组成的二维共价有机框架(COF),呈蜂窝结构。扫描探针显微与谱学结合DFT和GW计算确认其基态为反铁磁绝缘态,低能谱学在一维链和扩展二维网络中分辨出自旋激发。
推荐理由:原文报道了由[4]triangulene构建的二维COF,并用扫描探针与DFT确认其反铁磁绝缘基态,为π共轭有机量子磁性提供模块化平台。
作者报告了一种通过热聚集的手性树枝化苯乙炔(PA)大分子单体原位交联聚合制备手性微凝胶的方法。大分子单体带有乙氧基(更疏水)或甲氧基(更亲水)封端的树枝化低聚乙二醇(OEG),云点(Tcp)可调。通过优化大分子单体亲水性、浓度、温度、搅拌速率和交联剂用量等聚合参数,可由热聚集的介观胶束一锅制备形貌均匀、螺旋结构稳定的交联手性微凝胶,且无需表面活性剂。
推荐理由:原文展示了通过热聚集单体原位交联聚合一步制备手性微凝胶的路线,并给出云点与形貌调控参数。
研究报道了亲核非活化氮丙啶与亲电Lawesson试剂在高浓度下发生自发两性离子缩聚,生成N,S,P杂原子聚合物。通过端基官能化结合蒙脱土纯化分离环状产物,并用高分辨质谱、时间分辨1H NMR和绝对分子量SEC表征,发现分子内成环在高浓度反应液中可占主导,大环产率最高达90%。
推荐理由:原文揭示了两性离子缩聚中成环与线性增长的竞争规律,并给出溶剂、温度与Lewis酸调控产物拓扑的路径。
采用反应性喷雾干燥,以非挥发性水溶性无毒聚碳二亚胺为交联剂,将颗粒成型与原位交联耦合,制得聚碳二亚胺交联羧甲基纤维素微凝胶(PCM)。FTIR与XPS证实聚碳二亚胺与CMC之间形成稳定的N-酰脲键,弱酸性条件促进交联;PCM溶胀比超过2000,具pH响应溶胀行为,并在盐性条件下保持优异力学稳定性。PCM处理粗砂后持水能力显著提升,苋菜幼苗生物量增加、干旱存活率提高。
研究团队开发了一种快速溶液相合成方法,将微波反应与优化条件结合,用于构建氨基酸杂化聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状分子DendriPeps,每步收率约80%,并用LC-MS验证了分子纯度。
推荐理由:原文给出微波辅助合成DendriPeps的每步收率与LC-MS纯度验证,读者可据此评估该路线替代原多步合成的可行性。
作者报告了一种模块化合成策略,通过(S)-或(R)-1,1′-螺二茚单元与(S)-或(R)-2,2′-系连1,1′-联萘单元的交替环化,得到线圈型和带状型非对映螺旋梯聚合物及其对映体。这些螺旋梯聚合物用作液相色谱手性固定相时表现出互补的手性识别能力,而非螺旋前体无拆分能力;对映体螺旋则在对映体洗脱顺序反转的同时保持相近的对映分离能力。
推荐理由:通过模块化环化把两种手性梯段按序列组合,读者可看到立体化学序列如何决定螺旋几何与手性识别。
以 3-溴香豆素为原料,经一锅法 Michael 加成–消除序列制得 4-碳硼烷基香豆素。碳硼烷的位阻使 4-位异构体吸收较 3-取代物红移;氨基衍生物的可旋转激发态动力学主导其聚集诱导发光,甲氧基类似物则表现出 0.7 μs 的室温磷光。该衍生物在 99% 水中呈现强双发射聚集,为分子电子学用有机–无机材料提供分子设计思路。
研究报道了一种添加剂辅助的 ROAlMP 策略,用三苯基膦(PPh3)或 3,5-二氯吡啶(3,5-Cl2Py)调控催化剂形态,实现可控聚合,得到 Mn 最高 70 kDa、Đ < 1.4 的聚丙二烯酰胺。
推荐理由:通过 PPh3 或 3,5-Cl2Py 调控催化剂形态,把 ROAlMP 从难控变为可控,并给出 Mn 与分散度的对应区间。
研究展示了一锅法聚合诱导发光策略:以 4,4'-二氯二苯甲酮与硼酸三甲酯进行 Barbier 超支化聚合,通过形成碳–硼键将硼酸基团引入聚合物链,同时赋予刺激响应与发光功能。
推荐理由:通过 Barbier 超支化聚合在一锅内引入硼酸基团,让刺激响应与发光功能同时进入聚合物链,为发光聚合物的分子设计提供了一条简化路线。
研究提出基于静电纺丝的串联取向策略制备高取向液晶弹性体(LCE)纤维,取向参数最高达 0.78。该纤维在热刺激下驱动应变达 80%、驱动速度 1485% s⁻¹、峰值功率密度 6105 W kg⁻¹;在恒定加热条件下调节加热频率,可使驱动速度最高放大 10 倍。
推荐理由:原文给出静电纺丝串联取向制备 LCE 纤维的路线及取向度与驱动性能数据,可供做热驱动纤维的读者参考工艺窗口。
以π-allylPdCl(Py)为引发剂、2-溴乙醇为链转移剂(CTA)聚合重氮乙酸酯,制得Br端基聚(烷氧羰基亚甲基)(PACM),再经四丁基叠氮化铵(TBAAZ)亲核取代得到N3端基PACM,MALDI-TOF-MS确认两步转化高效进行。
研究团队将同轴湿纺与原位紫外固化结合,从双峰网络聚丙烯酸酯介电弹性体制备出聚丙烯酸酯基介电弹性体纤维驱动器(PA-DEFA),制备速率最高达 22.5 mm s⁻¹。
推荐理由:原文给出同轴湿纺与紫外固化连续制备聚丙烯酸酯介电弹性体纤维的路线,并列出可调参数与驱动性能,便于判断该工艺的放大空间。
甲磺酸(MSA)在多孔聚合物网络(PPN)合成中可同时充当溶剂与酸催化剂,作为双角色试剂用于PPN的设计与制备。该视角文章总结了MSA在PPN设计中的整体性质与优势,指出其有助于减少合成过程中的化学废物与危害。尽管PPN本身稳健,但起始原料成本与合成路线仍构成技术经济障碍,阻碍其进入工业流程。
研究显示,铜酞菁(CuPc)及其氯化衍生物(CuPc-Cl)可在628 nm红光照射下于DMSO中、室温条件下介导丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的双光催化/铜催化ATRP,以丙烯酸甲酯(MA)为模型单体时聚合呈一级动力学,分子量可预测、分散度Đ < 1.3,间歇光照下具有良好时间控制;氨基化衍生物(CuPc-NH2)活性明显更低。
推荐理由:原文给出铜酞菁在628 nm红光下介导ATRP的动力学与分子量可控性数据,可作为红光光催化聚合催化剂筛选的参照。
研究报道了一种基于 RAFT 聚合的策略,通过单单元单体插入(SUMI)将单个 5,6-benzo-2-methylene-1,3-dioxepane(BMDO)单元精确插入嵌段与接枝共聚物的连接点。该含酯键连接点可选择性断裂,使嵌段共聚物解离为组成嵌段、接枝链从分子刷主链上脱落。作者称该方法把降解从非特异性过程变为连接点特异性的定向事件,可用于可降解表面活性剂、响应性涂层和递送体系。
推荐理由:作者用 SUMI 在 RAFT 聚合中定点插入单个可降解连接点,读者可据此判断嵌段与接枝共聚物的选择性解离路线。
研究团队在 Au(111) 表面通过热诱导 Ullmann 偶联合成了含 [7–5–5] 环戊并[c,d]薁(CPA)基元的非交替聚合物。键分辨扫描隧道显微镜确认了该 [7–5–5] 骨架的稳定性,扫描隧道谱与 dI/dV mapping 结合密度泛函理论计算显示聚合物带隙窄至 1.5 eV。
推荐理由:原文给出在 Au(111) 上通过 Ullmann 偶联构建 [7–5–5] 非交替聚合物的路线,并附 STM 与 DFT 的能带证据。