有机化学

烯烃不对称氢硒化研究

北京理工大学前沿交叉科学研究院、化学与化工学院杨小会教授课题组与美国加州大学欧文分校化学系同行合作，在Rh催化苯乙烯的不对称氢硒化反应方面取得重要进展。相关成果发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。尽管硒是人类健康的基本元素，但与氧簇元素中的氧和硫相比，硒的反应研究仍然少得多。此外，氧簇元素作为氢官能化中亲核试剂的研究很少。研究团队首次实现了Rh催化苯乙烯的不对称氢硒化反应，并在一系列机理实验例如核磁实验、氘代实验等研究的基础之上，证实了氢硒化反应机理的决速步骤是烯烃迁移插入Rh-H键。

烯烃的不对称催化转化构建内酰胺杂环化合物研究

华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心陈宜峰课题组在不对称催化合成领域取得新进展。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。使用胺甲酰基亲电试剂进行分子内环合实现对烯烃的不对称双官能团化反应主要经历5-exo-trig的环化模式得到五元内酰胺产物，而对于更大的环系，例如六元内酰胺化合物，相关不对称胺甲酰化反应仍然较为受限。研究团队通过对手性8-喹啉噁唑啉为核心骨架Quinox配体的进一步改良，实现了镍催化的内烯不对称胺甲酰基-烷基化反应，以6-exo-trig的环化模式高对映选择性地得到手性3，4-二氢喹啉酮及d-内酰胺化合物。

柔性显示用无色聚酰亚胺薄膜及器件研制

中国科学院理化技术研究所功能高分子材料研究中心吴大勇课题组以苯二甲酰氯以及高剛性二胺单体杂化含氟单体的策略合成了一种高玻璃化转变温度、低热膨胀系数的无色透明聚酰亚胺（PI）膜。相关成果发表于《美国化学学会应用高分子材料》（ACS Applied Polymer Materials）。聚酰亚胺（PI）被誉为处于高分子材料金字塔顶端的材料，具有优异的热稳定性、机械性能、绝缘性能及化学稳定性，广泛应用于电气、电子器件、航空航天等领域。无色PI薄膜研究的关键是在提高透光性的同时保持材料在高温条件下的尺寸稳定性。新研究制备的器件不仅可实现柔性可折叠的特性，其光电性能也可与玻璃基底的器件相媲美。

小分子受体高分子化的聚合物受体研究

中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室李永舫课题组合成了一种新型的PSMA聚合物受体“PG-IT2F”。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。小分子受体聚合物化（polymerized small molecule acceptor，PSMA）是高效聚合物受体和聚合物太阳电池领域的研究热点。PG-IT2F具有更高的吸收系数，更合适的分子能级，并且与“PM6”聚合物给体有合适的混溶性，与“PM6”共混得到的活性层形貌以及相分离尺度更合适，使得电荷转移性能更优越，电荷载流子迁移率更均衡，电荷转移状态寿命更长，电荷复合减少，这使得基于PG-IT2F的全聚合物太阳电池（all-polymer solar cells：all-PSC）的光伏性能得到显著改善。

烯烃氢硒化反应的底物范围（图片来源于北京理工大学网站）

烯烃的氢硒化反应（图片来源于北京理工大学网站）

有机化学

水合物法二氧化碳封存研究进展

清华大学深圳国际研究生院殷振元助理教授、陈道毅教授等人开展了1，3-二氧戊环促进CO2水合物生成动力学研究，探讨了其在水合物法CO2封存中的意义。相关成果发表于《化学工程期刊》（Chemical Engineering Journal）。CO2地质封存是实现“双碳”目标的重要手段之一，水合物法CO2封存（Hydrate-based CO2 sequestration，HCS）是一种新型CO2地质封存技术。研究团队分析了新型低毒水合物促进剂1，3-二氧戊环（DIOX）对促进CO2水合物生成和CO2封存的多重效应，观察并分析了其独特的液相分离特性所引发的一系列异常的水合物生成特性，获得了CO2-DIOX/H2O体系下的水合物生成规律和理论基础。

大面积石墨烯无损洁净转移方法

北京大学化学与分子工程学院刘忠范教授课题组、彭海琳教授课题组，材料科学与工程学院林立特聘研究员课题组与中国科学院力学所魏宇杰研究员课题组通过巧妙设计转移媒介的分子结构，在传统的转移媒介聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate， PMMA）加入含羟基易挥发小分子。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。实现石墨烯大面积无损、洁净转移是石墨烯应用领域的研究技术瓶颈。相关研究确保了石墨烯与目标功能衬底之间的共形接触，进而通过机械剥离方法实现了转移介质与石墨烯的分离，得到了洁净、完整的石墨烯表面，实现了大面积石墨烯薄膜无损洁净转移。

分子型烷烃脱氢催化剂研究进展

中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室黄正团队开发出一种适用于小分子和大分子后修饰的分子型烷烃脱氢催化剂，这类催化剂可以高度位点选择性地在底物中引入碳碳双键，进而选择性引入各种官能团。相关成果发表于《科学进展》（Science Advances）。以饱和烃类结构为基础的聚乙烯、聚丙烯等传统大宗塑料在未来很长一段时间内仍将是塑料的主要品种，这些非天然降解高分子材料在服役期结束后往往造成“白色污染”，这类饱和烃由惰性碳氢键、碳碳键构成，化学性质非常稳定。新研究为官能团化聚丙烯材料的制备提供了一种潜在的新途径，也为聚烯烃废塑料变废为“材”、升级再造提供新思路。

构建反芳香性丁富烯新策略

中国科学院大连化学物理研究所陈庆安团队与浙江大学麻生明院士团队合作，通过双联烯中间体实现反芳香性丁富烯的合成，解决传统方法中对称丁富烯的合成挑战。相关成果发表于《自然·化学》（Nature Chemistry）。作为苯环的构造异构体，丁富烯（Butafulvene）的四元全碳环结构使其具有反芳香性的性质。由于巨大的环张力及反芳香性，此分子的合成通常面临条件苛刻、步骤经济性差、合成效率低等问题。同时，反芳香性的化合物通常均不太稳定，造成较多反芳香性化合物的研究比较有限。通过反应机理研究，合作团队发现双联烯化合物是反应的关键中间体，所得的丁富烯化合物易转化成高张力的全碳四元环化合物。