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《国家科学院院刊》
具有种间转换的混合物微观模型中耗散结构的形成
美国普林斯顿大学Pablo G. Debenedetti团队报道了具有种间转换的混合物微观模型中耗散结构的形成。2022年12月29日出版的美国《国家科学院院刊》发表了这项成果。
在这项工作中，研究人员通过蒙特卡洛和分子动力学模拟三种物理上不同的二元混合物微观模型，研究了这种中尺度稳态结构的形成，这些模型既表现出平衡（自然）相互转换，也表现出强迫相互转换的非平衡结合。该团队表明，这种结合可以通过分子间力的内部不平衡或促进分子间转换的外部能量通量引入，其可能的表现形式可能包括活细胞的内部非平衡环境或光子通量。
相互转换影响相变的非平衡热力学理论很好地捕捉到了这一主要趋势和从模拟中得到的观察结果。
该研究团队展示了一个非平衡双连续微乳液或空间调制状态是如何产生的，这取决于扩散、自然相互转化和强制相互转化之间的相互作用。
研究人员表示，物质分离成不同的相在自然界中是普遍存在的，也是重要的科学和技术。如果所涉及的物种，无论是分子还是超分子组合，它们相互转化，这种现象可能会变得截然不同。有一个足够大的外力的存在，以克服相互转换物种之间的能量差异（强制相互转换），两个替代物种将以相等的数量存在，并且观察到稳态，限制相分离到中尺度的惊人现象。这种微相分离是凝聚态耗散结构最简单的例子之一。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1073/pnas.2215012120
室温下人类绿锥体视觉色素的超快光谱和动力学研究
美国得州农工大学Peter M. Rentzepis研究组进行了室温下人类绿锥体视觉色素的超快光谱和动力学研究。该项研究成果发表在2022年12月28日出版的美国《国家科学院院刊》上。
视紫红质是使夜视成为可能的色素，而视锥蛋白是在强光条件下负责色觉的色素。尽管视锥蛋白对视力很重要，但与视紫红质相比，视锥蛋白在分子水平上的特征很差。研究人员测定了人类绿锥体视觉色素（中波长敏感或MWS视蛋白）的中间态光谱和动力学，并与牛视紫红质的中间态和动力学进行了比较。
MWS视蛋白的所有主要中间产物都记录在皮秒到毫秒的时间范围内。MWS视蛋白中的几种中间体似乎具有与牛视紫红质的中间体相似的特征。然而，也有一些明显的区别。最显著的区别之一是它们的动力学，其中MWS视蛋白中间体的动力学比牛视紫红质中间体的动力学慢。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1073/pnas.2214276120
《德国应用化学》
N-三酰腙在二硼酸盐碳硼键上的选择性插入
北京大学王剑波团队报道了N-三酰腙在二硼酸盐碳硼键上的选择性正式卡宾插入。相关研究成果发表在2022年12月28日出版的《德国应用化学》。
双硼烷作为多用途双功能试剂在有机合成中发挥着重要作用。这些化合物中的两个硼集团可以通过交叉偶联、氧化或自由基反应选择性地转化为其他官能团。因此，迫切需要开发合成双硼烷的有效方法。
研究人员报告了一种新的通过N-三酰腙与二硼酸酯的反应获得双硼基烷烃的策略，其中双（硼基）甲烷通过正式的卡宾插入转化为1,2-双（硼酸酯）。由于N-三酰腙可以很容易地从相应的醛中得到，因此该策略代表了具有广泛底物范围的1,2-二硼酸酯的实际合成。机制研究揭示了1，1-二硼酸酯的一种不寻常的邻近基团效应，这解释了当应用不对称的1，1-二硼酸盐时观察到的区域选择性。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1002/anie.202216356
氮空位实现氢溢出的异构氢化反应
厦门大学郑南峰团队报道了氮化硼负载Pd纳米颗粒上的氮空位实现氢溢出的异构氢化反应。相关研究成果发表在2022年12月27日出版的《德国应用化学》。
具有氢溢出的多相氢化反应是实现对目标产物高选择性的有效途径。应该付出更多的努力来理解载体的性质和涉及氢溢出的氢化之间的复杂关系。
研究人员报道了六方氮化硼（h-BN）负载的钯纳米颗粒的氢化系统的开发，该系统用于醛/酮氢化成具有氢溢出的醇。h-BN中的氮空位决定了氢从Pd溢出到h-BN的可行性。醛/酮的氢化与钯的氢溢出在h-BN上的氮空位上进行。醇对h-BN的弱吸附抑制了醛/酮的深度氢化，从而导致对醇的高催化选择性。此外，基于氢溢出的氢化机制使催化剂体系对CO中毒具有高耐受性。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1002/anie.202217191
