JACS亮点论文汇总丨镍催化剂、环氧化酶机理、模拟热环结构、铁电杂化材料
1. 镍催化剂的不良激发态发光
镍基催化剂和光催化剂的结合产生了一类新的反应，其中一些反应是通过激发镍络合物进行的。 研究人员开始探索镍催化剂在没有光敏剂的情况下在光的影响下自激发的能力。 虽然这两种方法都为困难的交叉偶联反应提供了一条有前途的途径，但激发的镍配合物的性质和活性在很大程度上是未知的。
Doyle 及其同事通过检查镍 (II) 络合物（代表镍光氧化反应的中间体）梳理出了这一过程（DOI：10.1021/jacs）。 虽然他们之前的工作指出了长寿命的金属配体电荷转移 (MLCT) 态，但这些新结果预测了 3d-d 激发态，这为启动催化提供了新的途径。
通过各种光谱方法，研究人员系统地寻找MLCT或3d-d激发态的特征信号。 超快瞬态光谱显示 MLCT 态的初始形成，随后快速转变为更持久的 3D-D 态。 这对镍光氧化反应具有令人兴奋的影响，因为光诱导的 3d-d 态包含减弱的金属-配体键，该键可以在室温下热断裂生成 Ni(I)。 该机制为直接制备镍基催化循环提供了新工具。
文献信息：Ni(II) 的 3d-d 到 : 和 。 （J. Am. Chem. Soc. 2020。DOI：10.1021/jacs。）
2.环加氧酶机制研究中的无血红素转变
酶促环氧化能够生物合成具有广泛生物活性的天然产物，包括具有抗菌和抗癌靶向特性的产品。 尽管细胞色素 P450 环氧化酶和其他含血红素环氧化酶的机制已得到很好的描述，但对非血红素酶催化的环氧化反应仍知之甚少。
郭及其同事对非血红素酶AsqJ（DOI：10.1021/jacs.）的环氧化机制进行了深入研究。 研究人员评估了该酶对天然底物和一系列对位取代类似物的催化活性。 他们观察到铁氧中间体的稳定性和反应中氧原子转移的催化效率与底物上推拉基团的添加无关。 基团电子的影响。 该酶活性位点的晶体结构揭示了一种铁醇盐，这种结构以前曾被提出过，但从未得到实验证实。 结合计算模型，这些结果表明了铁-氧中间体与底物的烯烃部分反应形成铁醇盐的逐步机制。 这项工作填补了非血红素酶领域的知识空白，为指导酶和合成有机环提供了指导。 对氧化反应的机理见解。
文献信息：由 Iron(II)- 和 2-- 组成，AsqJ: of Atom by a 。 （J. Am. Chem. Soc. 2020。DOI：10.1021/jacs。）
3. 模拟蛋白质热循环的天然杂化分子
蛋白质-蛋白质相互作用在很大程度上负责生命系统内的信号传导，因此了解这些相互作用并开发有针对性地抑制不需要的相互作用的模式具有巨大的价值。 蛋白质通过呈现特定的构象来相互作用，研究人员已经确定了蛋白质结构中实现这些相互作用的关键或“热”环。 可以预见的是，设计模拟热循环结构的合成分子以抑制相互作用或指导蛋白质行为是极具挑战性的。
通过将手性天然产物刺激结构的优点与热环生成的合成肽序列相结合，研究人员和同事合成了一种称为肽天然产物刺激杂合体的新方法，可以作为蛋白质-蛋白质相互作用的代表。 有效的调节剂（DOI：10.1021/jacs。）。 通过将肽和非肽支架组合在同一结构内，研究小组证明了通过非肽单元控制肽序列的构象和立体特性的能力，以生成与 iNOS 和黑皮质素受体结合的配体。 值得注意的是，它们在分子内结合了柔性环区域作为可调谐支架的组成部分，允许在肽和天然产物激发单元中进行多个单点修饰。 作者利用基于天然产物的立体选择性支架，不需要事先合成特殊的构建模块，开发了自动合成固体支持物的方法。 这项工作还开辟了生成杂化分子文库的可能性。
文献信息： 和 . （J. Am. Chem. Soc. 2020。DOI：10.1021/jacs。）
4. OIHP：铁电领域的新玩家
有机-无机铁电杂化材料是近年来发展起来的兼有无机成分和有机成分的新型材料。 由于其独特的拓扑结构，其光电性能一直局限于钛酸钡（钛酸钡）和锆钛。 铁电氧化物，例如氧化铅 (Pb(Zr1-xTix)O3)。 Yuan-、Ren-Gen Xiong 及其同事发现了一种基于有机-无机杂化钙钛矿 (OIHP) 的杂化有机系统，该系统也可以形成理想的铁电涡旋结构 (DOI: 10.1021/jacs.)。
研究小组利用压电响应显微镜研究了氟取代碘化铅OIHP薄膜(4,4-DFPD)2PbI4(4,4-DFPD=4,4-)中的铁电缺陷。 令人兴奋的是，(4,4-DFPD)2PbI4 具有四个等效的偏振方向，显示出具有闭合偏振环的鲁棒涡旋-反涡旋域结构。 此外，通过使用固态UV-vis，证实2D碘化铅OIHP是直接带隙半导体。 由于 OIHP 以其简单、低温加工、低成本和灵活的成分而闻名，这项工作为识别基于 OIHP 的二维材料中的涡流特征铺平了道路。 这有助于开发具有柔性有机电子器件的多功能设备。
文献信息：在两导联中。 （J. Am. Chem. Soc. 2020。DOI：：10.1021/jacs。）
新冠肺炎疫情发生以来，包括学术界在内的各行各业都受到了严重影响。 大量科研活动无法开展，学术会议无法召开。 全球最大的科学会议之一的美国物理学会（APS）3月会议在开幕前一天宣布取消，美国化学会（ACS）随后也宣布取消原定于2017年举行的会议。 3月22日举行。国内很多会议也被推迟或取消。
我们注意到了这个现象，并从这个现象开始讨论我们到底需要什么样的会议，如何利用会议来帮助更多的人。
这是不寻常的一年，甚至可能是科学家停止参加会议的一年。 随着冠状病毒大流行在世界范围内蔓延，并且采取了前所未有的措施来阻止病毒的传播，被取消的科学会议的数量正在增加，研究人员正在争先恐后地寻找方法来分享他们的工作并与合作者等进行互动。甚至促使研究人员重新思考会议的概念。
马里兰州约翰·霍普金斯大学的行星科学家莎拉·霍斯特说：在某些时候，我们需要讨论“现在开会有什么意义？” 虽然科学界的文化变革进展缓慢，但她说，“我希望这至少能推动一些真正的对话。”
一些学者表示，这一转变可能有助于回应长期以来的呼吁，即让更多研究人员（例如来自资源不足大学的研究人员和残疾人）更容易参加会议。 许多研究人员抱怨人们对旅行的无情期望，并担心国际飞行所产生的碳足迹。
感染风险
随着冠状病毒疫情恶化，数十场会议被取消，其中包括美国化学会 (ACS) 在宾夕法尼亚州费城举行的大型春季会议，由于担心与会者压力越来越大，该会议上周被取消。 这种取消的必要性是显而易见的：任何受感染的与会者都有将病毒传播给世界各地同事的风险。 2 月 26 日，生物技术公司在马萨诸塞州波士顿举行的一次会议与该州 70 例 Covid-19 病例有关。 为了阻止病毒的传播，世界各地的公众集会都被劝阻或禁止。
许多组织者和参与者已转向在线平台作为分享工作的方式。 阿根廷圣卡洛斯巴里洛切原子中心的物理学家埃齐基尔·费雷罗表示，这可能是会议向更便捷的方向转变的开始。 由于费用高昂，费列罗无法前往科罗拉多州丹佛市参加本月初举行的美国物理学会 (APS) 3 月会议。 但在原定于 3 月 2 日开始的两天前，已有 11,000 人注册，会议突然被取消。
费雷罗表示，一些 APS 部门已经开始讨论建立虚拟社区的方法。 他们中的许多人快速建立平台来虚拟举办会议，邀请演讲者通过网络摄像头参加，或将他们的演示文稿上传到在线存储库。 无力飞往丹佛的研究人员发现自己可以远程参加 APS 虚拟会议。 “我没有参加，然后突然间，我参加了，”费雷罗说。
“如果有在线会议，就更容易看到演讲的质量，”北卡罗来纳州立大学罗利分校的物理学家凯伦·丹尼尔斯（Karen ）说，她正在带头推动软物质物理在线会议。 经过几次小插曲重新安排会议时间后，一切都很顺利。 她组织的一次会议有大约 100 名虚拟与会者。
包容性的优势
但这些并不是唯一的好处。 “举行虚拟会议的原因有很多，”丹尼尔斯说。 “一些残疾科学家无法进入会议空间、健康问题、缺乏儿童保育和旅行限制，所有这些最终使潜在的与会者远离现场会议，这可能是说服我们这样做的原因。” ”。 尝试一下虚拟会议。
伦敦大学学院（UCL）的行星科学家迪维亚表示，所有这些因素都意味着建立在线会议的推动力。 她和（伦敦大学学院空间科学社会学家）获得了大学的资助，于五月举办了一次名为“背景下的空间科学”的实验性虚拟会议。 该会议的目的是提高可访问性，减少研究人员的碳足迹，并比传统会议覆盖更广泛的受众。 与会者将提前观看录制的演讲，然后在会议当天加入在线对话。 表示与会者对上周会议的反应非常积极。
但她也指出，对会议所做的许多调整，例如引入虚拟参与，是残疾活动人士多年来一直呼吁的事情，但令人遗憾的是，全球健康危机使这些调整成为现实。 “她说。
“这些机构的脚步受到阻碍，”俄勒冈州波特兰市的定量生态学家说道，他是一名残疾科学家的活动家和倡导者。 他们指出，1990 年《美国残疾人法案》等法律框架已被考虑确保为残疾人提供合理的便利。 表示：“会议需要更好地倾听和回应这些要求。
然而，正如会议组织者发现的那样，做出这些改变，尤其是在短时间内，并不是一件容易的事。 欧洲地球物理联盟（EGU）大会定于5月3日至8日在维也纳举行，会议领导人正在制定会议取消的应急计划。 利物浦英国国家海洋学中心研究海平面变化的科学家乔安妮·威廉姆斯 ( ) 表示：“很难重现像 EGU 这样的大型会议的体验。但我想充分利用我们投入的工作在。”
本周，那些计划参加在得克萨斯州伍德兰兹举行的月球和行星科学会议的人发现，当会议于 3 月 4 日被取消时，他们发现自己正在忙着想出替代解决方案。 ，但你不能突然在网上召开会议，因为需要做很多准备工作，”霍斯特说。 》（原文完）
疫情导致很多课程都在网上进行，同样，很多报道也都在网上进行。 危机中隐藏着机遇。 我们知道，举办大型会议需要多人协作，发布通知、招募志愿者、邀请演讲嘉宾、租用场地、准备餐食。 而且，会议的人数一般都是有限的，参加者需要来自各地。 人们涌向会场，努力工作，也许只是为了做报告，或者听报告。 他们还需向主办方缴纳一定的会议注册费、场地费、餐饮费等。
如果这一切都可以在网上完成，那就非常简单了。 想听哪个演讲者就听哪个，不想听就休息一下，想听哪个分会场就点几下鼠标即可。 不用担心吃不好、休息不好，参加人数的限制也会放宽。 也节省了大量的差旅费用，为国家节省了资源。 仔细想想，这很好。 希望疫情过后，有关方面能够认真考虑这个问题。 下次会议的通知可以是时间+网址。 无需提前订票、订酒店、查交通等麻烦事。
华算科技专注于理论计算仿真服务。 是唯一拥有VASP商业版权及其计算服务资质和专职技术团队的计算服务公司。 提供原始数据全程可追溯，确保您的数据准确合法，拒绝学术风险。
目前，我们已完成超过500个服务案例，客户工作已发表在JACS、Angew、AM、AEM、Nano、Sub-、Sub-等知名期刊上。