Nature Chemistry:仿生氢键策略让铁催化硝酸盐还原提速七个数量级
Nature Chemistry 9月22日在线发表研究:在铁基配合物配体骨架中引入第二球层氢键网络,可将硝酸盐结合亲和力提升最高七个数量级,并在热催化与光催化条件下实现高周转数的硝酸盐还原为一氧化氮与氨。该策略为地下水硝酸盐污染治理与分布式合成氨提供新路径。
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Nature Chemistry 9月22日在线发表研究:在铁基配合物配体骨架中引入第二球层氢键网络,可将硝酸盐结合亲和力提升最高七个数量级,并在热催化与光催化条件下实现高周转数的硝酸盐还原为一氧化氮与氨。该策略为地下水硝酸盐污染治理与分布式合成氨提供新路径。
德国研究团队在arXiv发布 Account 论文,系统论证"水上催化"中氢键极化与质子转移两条路径均能增强有机反应物间的电荷转移稳定化作用,为水相有机合成与绿色化学提供机理框架。
发表在《物理化学快报杂志》的研究通过探测锐钛矿TiO₂界面水的分子结构发现,按表面积和吸附水层归一化的产氢速率随水-TiO₂相互作用的减弱而升高,弱而柔性的界面氢键网络促进了初始水氧化阶段的质子耦合电荷转移,表明强亲水性未必最大化反应活性。
韩国科学技术院白允贞团队基于维生素B2核黄素骨架配体,在不改变与金属直接成键原子的前提下,仅调节外围弱氢键环境,就逆转了铜配合物最稳定的经典Irving-Williams序列,获得反Irving-Williams稳定性趋势,成果发表于《美国化学会志》。该原理可用于选择性金属分离回收与催化剂设计,第一作者林荷昵在国际配位化学会议上获最佳海报奖。
8月20日发布于arXiv的预印本发展了核-电子轨道(Nuclear-Electronic Orbital, NEO)框架下的子系统密度泛函理论(subsystem DFT)方法,将氢原子核的量子行为显式纳入电子结构计算的分片处理框架。 NEO方法直接量化质子量子涨落对分子结构与反应势能面的影响,对氢键体系、质子转移反应与同位素效应计算具有方法学意义。
Technische Universität Ilmenau与ICTP团队在arXiv提交化学物理论文,研究短氢键有机晶体L-pyroglutamine ammonium的近紫外吸收机制。论文指出,量子核效应使最低亮激发红移0.5-0.8 eV,并把6 eV以下亮构型比例从约3%提高至约30%;显式布里渊区采样再带来0.5-1.1 eV红移。