网状框架具有结晶而延伸的多孔结构，不仅能将多种构筑模块按预期的方式有序组织形成介观材料，也因其可调控的精确结构成为研究基础科学问题的良好平台.机械互锁结构是利用分子间的机械作用将多种分子结合起来以协同实现复杂功能的分子集合体.将网状框架与机械互锁结构结合不仅能实现机械互锁结构的高维度有序组装以协同实现更复杂的分子机器的功能，也有望对更有应用前景的固相中机械互锁结构间的相互作用和微观机理有更深入的认识.本综述介绍了网状框架与机械互锁结构结合的研究领域的重要进展，第一部分在分别简要介绍网状框架和机械互锁结构的基础上阐述了两个领域结合的意义和策略；第二部分主要介绍了机械互锁结构作为构筑模块参与网状框架构建的系统性和代表性工作，包括含轮烷和索烃的构筑模块；第三部分则是介绍由机械互锁作用为主要相互作用构筑的网状框架，包括弹性编织框架和机械互锁框架，最后对全文进行总结并对该领域的后续发展方向予以探讨.

过渡金属催化的偶联反应是构筑C-C键的高效方法，在有机合成中得到了广泛的应用.然而，相对于Heck反应、Negishi偶联与Suzuki偶联等构筑C（sp²）-C（sp²）键的反应，过渡金属催化的构筑C（sp³）-C（sp³）键的偶联反应较难进行，发展较晚.近年来，烷基-烷基C-C键偶联反应受到广泛的重视，一些高效催化剂被开发出来，其中镍催化剂展示出独特的催化活性和选择性.本文将综述镍催化烷基-烷基C-C键偶联反应最新研究进展，主要包括烷基亲电试剂与金属有机试剂交叉偶联反应、导向基参与的C（sp³）-H键活化的偶联反应、镍-光反应催化剂协同催化偶联反应、烷基亲电试剂与亲电试剂的还原偶联反应和镍催化烯烃加成反应等.

近红外二区（NIR Ⅱ，1000～1700 nm）生物成像作为近年来新生的光学成像技术，相对于传统的近红外一区（NIR I，750～900 nm）和可见光（Vis，400～750 nm）成像，由于其荧光波长更长，生物组织的自发荧光背景更低，光子散射值更低，其组织穿透深度更深，该技术更适合于活体原位成像.本文综述了近红外二区荧光成像技术的发展及其在活体成像方面的应用，总结了各项技术的特点，最后对该研究方向的发展前景进行了展望，指出通过化学材料、光电仪器和多模态技术等多方面的持续发展，有望推动近红外二区活体成像技术的临床转化.

过渡金属催化的脱氢偶联反应是一类高效的化学键构筑方式，但通常需要当量甚至过量的氧化剂以移除脱氢过程产生的电子及质子，其氧化剂残渣对环境有一定的污染.放氢交叉偶联（CCHE）反应摒弃了传统脱氢反应中当量氧化剂的使用，在温和条件下实现碳-氢或杂-氢键直接交叉偶联且唯一副产物为氢气，不仅避免了因原料或产物对氧化剂敏感而发生的副反应，而且在规模化生产中具有很高的附加值，是一种更加绿色的合成策略.本综述从放氢交叉偶联反应机理、化学键构筑类型以及反应延伸等角度归纳并介绍了近年来放氢交叉偶联反应的研究进展，并对该领域的发展前景进行了展望.

荧光成像凭借灵敏度高、特异性强等诸多优势在重大疾病的诊疗领域发挥着重要作用.然而传统的近红外一区（NIR-I，700~900 nm）荧光成像存在组织穿透性差等问题，限制了其临床应用.近红外二区（NIR-II，1000~1700 nm）荧光成像可以极大地减弱生物组织对光的吸收、散射和自发荧光，从而显著提升成像深度及成像效果.在众多NIR-II荧光探针中，有机小分子由于具有毒性低、代谢快等优点正成为该领域的研究热点.作者以近年来NIR-II有机小分子荧光探针的发展为主体，概括了提升探针荧光量子产率的策略，分别就可激活型、多模态成像型和诊疗一体化型NIR-II荧光探针进行分类讨论，系统介绍了近年来该领域内的研究成果，并针对NIR-II荧光探针未来的发展进行了展望.

采用密度泛函理论（DFT）方法研究了在酸性条件下对带有氮杂原子的伯胺与醛的缩合反应机理.研究结果表明，在酸性条件下，碱性更强的杂环氮比羰基氧更容易被质子化，杂环氮作为氢质子桥使缩合反应能垒大大降低，计算得到的反应能量跨度为13.08 kcal/mol.同时，将伯胺上含氮杂环上的N原子调变为P，As原子及改变N原子的位置后缩合反应能垒升高，证实了杂环氮原子协助氢转移的重要性，此理论研究为揭示含氮杂环伯胺与醛的缩合反应机理提供了新的思路与理论依据.

传统水热法合成的金属有机框架（MOFs）普遍是颗粒尺寸较大的粉末材料，作为多相催化剂虽然便于回收利用，但在液相反应中会存在分散性差、传质阻力大、可接触活性位少的缺点，对催化活性有不利影响.若将MOF多相催化剂均相化，则可兼备均相和多相催化剂的优势.本工作采用了微波辅助合成法成功制备了一种可溶性的卟啉MOF，记为S-Al-PMOF.相比于传统水热法合成Bulk-Al-PMOF需要180℃反应16 h，微波辅助合成法只需140℃反应30 min，更加简单高效.S-Al-PMOF经超声分散可完全溶于乙腈形成澄清的胶体溶液，并且能够一直保持澄清状态而不会聚沉，而Bulk-Al-PMOF分散在溶剂中只能形成悬浊液且很快便会沉降.与此同时，S-Al-PMOF可通过抽滤法从溶液中分离出来，再次超声分散于新的溶剂中则又可以重新形成澄清的胶体溶液，此过程可以重复多次，证明其具有多相催化剂便于分离回收的优势.作为卟啉类MOF，Al-PMOF具有优异的敏光能力，为了验证其同时具备均相和多相催化剂的优势，引入Pd作为共催化剂，测试了S-Al-PMOF在液相光催化分解水制氢反应中的催化性能，并与Bulk-Al-PMOF进行了对比.结果显示，由于能完全溶于液相反应体系，S-Al-PMOF的光催化制氢活性约为Bulk-Al-PMOF活性的14倍，且S-Al-PMOF可以通过抽滤后再溶解分散的方式回收利用，在三轮循环反应的测试中，S-Al-PMOF的活性可以很好地维持.本工作成功实现了可溶性MOF催化剂的制备，为MOF多相催化剂的均相化提供了一种新的思路.

碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题，其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内，是公认的多功能生物氧化催化剂.P450酶对惰性C-H键的选择性氧化具有独特优势，在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理，梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性，讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例，介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用，探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径，并展望了其应用前景.

通过可控的方式精确调控纳米粒子的结构仍是一个富有挑战性和鼓舞人心的课题.尽管单原子或两、三个金属原子的精细调控已经在金纳米粒子中实现，涉及三个以上金属原子的取代（模块取代）还没有报道.本工作报道了环己硫醇配体保护的Au₄₈（CHT）₂₆的合成及其通过赝反伽伐尼过程的模块取代.单晶结构揭示模块取代的产物与母体团簇共用一个相似的Au₃₁（CHT）₁₂主体，但剩余部分不同（Au₆（CHT）₁₁ vs.Au₁₆（CHT）₁₄）.一个有趣的发现是模块取代抑制了Au₄₈（CHT）₂₆的光热过程，却增强了它的发射，赋予了所合成团簇更好的双（多）功能应用潜力.光热效应的减弱和发射的增强也暗示了这两种作用能够彼此至少部分转化，对于研究这两种效应之间的相互影响也具有重要的启示.

细菌耐药问题已经成为了中国乃至全球的重大公共健康威胁，设计合成新型抗菌材料以减少抗生素依赖成为当前化学化工、材料和生物医学领域中的重要研究课题.金属有机框架（Metal-organic frameworks，MOFs）材料是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的多孔晶态材料，在气体吸附与分离、传感和催化等领域都扮演着重要角色.为了寻求更好应对细菌威胁的方式方法，国内外研究者们纷纷构建出不同结构的MOFs材料，并将其应用于抗菌领域.本综述从细菌耐药性的产生和MOFs抗菌机理等方面出发，分类概述了不同金属中心和配体MOFs材料、MOFs包覆金属纳米粒子材料和药物缓释MOFs材料等在抗菌、促进伤口愈合等方面的应用，归纳概括了MOFs材料在抗菌领域应用中仍需解决的科学问题，并对该领域的发展趋势进行了展望.

室温磷光不仅能直观地反映磷光发光体的激发态跃迁过程，而且在光电、传感、生物成像和信息加密等领域具有广阔的应用前景.因此，近年来室温磷光材料的研究引起了人们越来越多的兴趣与关注，成为发光材料、尤其是有机发光功能材料领域的一个新的研究热点.本综述总结了近年来关于有机小分子室温磷光材料的研究进展，主要围绕基于氢键的室温磷光材料、含有卤素的室温磷光材料、基于给体-受体（D-A）结构的室温磷光材料和具有圆偏振发光（CPL）性质的有机小分子室温磷光材料展开介绍.

胆甾相液晶是一类具有周期性螺旋超结构的软光子晶体，能够选择性地反射不同波长的光产生结构色.在向列相液晶中掺杂光响应手性分子是制备光响应胆甾相液晶的普遍方法.在外界光源的刺激下，光响应手性分子的空间结构改变，诱导螺旋超结构的螺距发生变化，从而调控胆甾相液晶的结构色，因此光响应胆甾相液晶在滤光器、传感器、可调光学激光器和动态显示等领域具有广阔的应用前景.总结了不同光响应手性分子构筑的胆甾相液晶体系，分析了手性分子结构设计对胆甾相液晶结构色调控的影响，最终讨论了光响应胆甾相液晶目前面临的挑战以及未来的发展方向.

过渡金属催化的碳氢键活化是合成有机化合物最有效的工具之一，基于底物本身官能团或者共价键连接的导向基策略是目前实现碳氢键选择性活化的主要手段.非共价作用在分子生物学、超分子化学、材料科学及药物研发中具有重要意义，近年来，非共价作用也被应用于过渡金属催化的惰性碳氢键的选择性活化.本文总结了非共价作用在选择性碳氢键活化领域的研究进展，并按照非共价键的作用类型，将其分为氢键作用、离子对作用、路易斯酸碱对作用和静电作用等，探讨了催化体系中心金属、配体和底物间相互作用力的模式，并展望了未来研究工作的方向.

过渡金属催化有机腈和叠氮酸钠反应机理的研究一直是一个具有挑战性的课题.本工作组合理论和实验方法，对其反应机理作了深入的探讨.基于对两种类型中间体（H₂O）₃M…N₃^-和（H₂O）₃M…NCCH₃稳定性的理论分析和中间体Cd₂（μ₃-N₃）（μ₃-OH）（μ₅-CHDA）（1）和Cd（μ₂-N₃）（μ₃-IBA）（2）（H₂CHDA为1，3-环己二酸，HIBA为4'-（咪唑-1-基）苯甲酸）的成功捕获，首次从实验和理论上揭示了过渡金属离子在反应中起活化叠氮酸根的作用.此外，基于中间体（H₂O）₃M… N₃^-和乙腈分子的静电势盆分析的结果，揭示了叠氮酸根未配位的端基N原子可以进攻氰基N原子发生加成反应，随后可能发生环加成反应生成四唑，在水分子的辅助下，其加成物也可能发生类似于里特反应生成全氮阴离子.该项研究把过渡金属催化有机腈和叠氮酸钠反应引入全氮阴离子合成的新领域.

在本工作中，发展了一种新的合成策略，利用薁各位点的反应活性差异选择性地在薁的1-位进行官能团化，合成了由苯环（B）或噻吩并[3，2-b]噻吩基团（TT）桥联的二薁二酰亚胺化合物AzAzBDI-1、AzAzBDI-2和AzAzTTDI.AzAzBDI-2的单晶结构显示其具有扭曲的共轭骨架，相邻的两个分子通过分子间薁的七元环和五元环的π-π相互作用形成二聚体，二聚体与二聚体之间通过强的π-π相互作用形成滑移的一维堆积.用紫外-可见光吸收光谱和循环伏安法对三个化合物的光谱和电化学性质进行表征，计算出各分子的轨道能级和带隙.基于三个化合物的有机场效应晶体管器件（OFET）均表现出n-型主导的双极性有机半导体特性.其中AzAzTTDI表现出最优的OFET性能，其电子和空穴迁移率分别为0.087 cm²·V^－1·s^－1和8.8×10^－3 cm²·V^－1·s^－1.

共价有机框架材料（COFs）是一类具有高比表面积、高孔隙率、高结晶度的结构多样性多孔材料.由于COFs具有可设计性、易功能化的特点，可通过“自上而下”或者后修饰策略将具有催化活性的官能团或金属颗粒嵌入到材料骨架当中，从而设计出高效催化剂.COFs已逐渐在多相催化及其它催化领域展现出非常大的应用价值.本文综述了COFs作为催化剂载体在多种催化反应中的合成策略与应用，对COFs催化剂的现状进行了总结与展望，同时指出该领域面临的问题与挑战.

金属有机框架材料（metal-organic frameworks，MOFs）因具有高比表面积、高孔隙率以及可调的孔结构及孔内环境，在气体吸附、分离以及催化等方面展现出巨大应用潜力.由于水蒸气广泛存在于空气和各类工业气体中，深入理解MOFs与水蒸气之间相互作用机制，并开发具备高水稳定性以及水蒸气吸附与脱附行为可调的MOFs，不仅具有显著的科学意义，而且对推动MOFs的实际应用具有重要的现实意义.本综述将围绕以下内容展开论述：高水稳定性MOFs的设计规律；MOFs对水蒸气的吸附/脱附行为；吸水MOFs在工业气体干燥、沙漠取水、吸附式热泵以及室内湿度调节等领域的应用.

合成并表征了一系列新型亚乙基桥联多取代茚-芴锆、铪配合物ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5，6-[1，3-（CH₂）₃]Ind}-（Flu） ZrCl₂（C1），ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5，6-[1，3-（CH₂）₃]Ind}（2，7-^tBu₂-Flu） ZrCl₂（C2），ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5，6-[1，3-（CH₂）₃]Ind}（3，6-^tBu₂-Flu） ZrCl₂（C3），ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5，6-[1，3-（CH₂）₃]Ind}（Flu） HfCl₂（C4），并对典型配合物进行了X射线单晶衍射分析，确定了其空间结构.研究了该系列配合物在助催化剂作用下催化丙烯齐聚的行为，考察了催化剂结构及反应条件对齐聚反应的影响.配合物C1～C4与改性甲基铝氧烷（MMAO）或三异丁基铝/三苯甲基四（五氟苯基）硼酸盐（TIBA/TrB）组成的催化体系对丙烯齐聚表现出中等到高的催化活性.锆配合物C2和C3在40～100℃条件下普遍具有较高的β-甲基消除（β-Me消除）选择性（最高可达86%），实现了分子量M_n在400到4500 g·mol^－1范围内的烯丙基封端丙烯齐聚物的高效合成.铪催化剂体系C4/TIBA/TrB的β-Me消除选择性明显高于相应的锆催化剂体系，同时所得齐聚物的分子量更低.

氢键有机框架（HOFs）已经发展成为一类独特的晶态多孔材料，它一般是由有机或金属-有机构建单元通过分子间的氢键相互连接而形成的框架材料.由于氢键强度弱和柔性强，因此大部分HOFs的框架都比较容易坍塌.然而，通过合理地选择刚性且具有特定几何构型的构建单元、引入穿插或π-π作用和静电作用等其它分子间的作用力，稳定且多孔的HOFs也逐渐地被制备出来.与其它含有机组分的晶态多孔材料如金属-有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）相比，HOFs具有自己的特点，例如：温和的合成条件、高度的结晶性、溶剂加工性、容易修复和再生等.HOFs的这些特点能够使其成为一类独特的功能多孔材料.本综述主要概述了稳定且多孔HOFs设计的一些基本原则，系统总结了构筑HOFs常用的超分子合成子以及脚手架，重点综述了近十年HOFs在气体吸附与分离、质子传导、异相催化、荧光和传感、生物应用、对映体拆分和芳香化合物的分离、环境污染物去除和有机结构测定等领域的重要进展.

炼厂干气中回收乙烯是扩宽C₂H₄来源的有效途径，但C₂H₄和C₂H₆物理性质和分子尺寸非常接近，分离困难.金属有机骨架材料（MOFs）近年来在低碳烃分离领域展现出广阔的前景.本工作采用氨吸附改性调节UTSA-280的结构，通过一维直孔道大小的调节实现C₂H₄/C₂H₆的高效分离.改性后的UTSA-280具有独特的超微孔结构能提升C₂H₄的吸附，而完全不吸附稍大的C₂H₆，实现理想的C₂H₄/C₂H₆吸附选择性（>1000）.结果表明，改性后的UTSA-280的C₂H₄吸附量可提高至2.83 mmol/g，与未改性的材料相比增加29%，并且能阻挡C₂H₆的吸附，最终达到>1200的C₂H₄/C₂H₆选择性.蒙特卡罗分子模拟（GCMC）计算C₂H₄/C₂H₆混合气体（1：1）的吸附得出，改性后UTSA-280孔内的C₂H₄吸附相比于C₂H₆具有更多的吸附分布.通过C₂H₄/C₂H₆混合气体穿透实验测试，改性后的UTSA-280材料能展现出48 min以上的分离时间，相比于未改性的材料，分离性能提升近1倍.

有机太阳能电池在近年来发展十分迅速.其中，叠层器件结构的出现，有利于拓展太阳光响应范围，减少过热激子引起的能量损耗，为改善器件性能提供了可能.有机光伏领域内，叠层器件光伏效率的提升源自于所使用材料结构的改善以及器件制备工艺的发展.因此，本综述着眼于叠层器件中使用的材料、中间层结构、器件构型构筑、性能表征及应用领域等方面，系统总结了近年来领域内的代表性成果，并针对未来高性能叠层器件对材料和结构的要求做出了展望.

有机硼酸和硼酸酯化合物是以Suzuki-Miyaura偶联为代表的多种重要化学反应的底物.发展有机硼化合物的高效合成方法具有重要意义.近十年来，基于自由基机理的有机硼酯化反应得以发展，并迅速成为高效构建碳硼键的一类重要方法.自由基硼酯化反应的一般策略为：利用不同反应条件产生的碳自由基活泼中间体与联硼化合物反应，生成相应的有机硼酸或硼酸酯.本文根据反应产生的碳自由基种类的不同，将硼酯化反应分为基于芳基自由基和基于烷基自由基两大部分.各部分依据自由基前体种类的不同，又具体分为基于碳氮、碳氧、碳卤等化学键的硼酯化反应以及羧酸脱羧硼酯化反应.最后，我们进一步总结分析了未来自由基硼酯化反应的研究趋势.

Anderson型杂多酸（通式为[XM₆O₂₄]^n－）是一类具有特殊结构和性质的多金属-氧簇无机化合物，由于其分子结构易于化学修饰和可设计性以及其在材料、催化和医药等领域具有很高的应用价值，因此一直受到研究者们的广泛关注.近几年来，Anderson型杂多酸在催化有机氧化反应中的应用对于绿色催化过程的研究逐渐显露出非常重要的意义.本综述对Anderson型杂多酸在有机合成反应中的催化应用进行了相关的调研，根据Anderson型多金属氧酸盐的结构分类对这些工作进行了归纳概述与总结.这将为Anderson型杂多酸的催化应用以及为绿色催化的研究提供新的思路.

日益严重的水资源短缺和水资源污染问题是全球面临的挑战，大力发展海水淡化和水处理技术是缓解该问题的有效途径.近年来，能耗低、环境友好的膜分离技术被广泛用于海水淡化和水处理领域.共价有机框架（Covalent organic framework，COF）膜因其具有大小可控、化学性质可调的孔道，成为潜在的高性能膜分离材料.本综述详细介绍了COF膜合成方法学的研究进展，概述了COF膜在海水淡化和水处理领域的研究，并展望了其在海水淡化和水处理领域的前景和面临的挑战.

C₄～C₆碳氢化合物作为重要的化工原料和能源，在传统的石化工业生产中，主要通过精馏进行分离提纯，此过程能耗高、设备费用昂贵、经济效益低.利用固体吸附剂进行吸附式分离，不仅可以降低能源成本，而且可以提高效率.金属有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）作为一类由金属离子或团簇和有机单体组装而成的晶态多孔材料，具有高孔隙率、规整开放的孔道、丰富的官能团和多样的结构，在气体储存与分离中有着良好的应用前景.介绍了C₄～C₆碳氢化合物分离的重要性，并从MOFs分离机制出发，概述了目前MOF材料用于分离纯化C₄～C₆碳氢化合物的分离机理和研究进展，为开发新型具有良好分离性能的MOF材料提供研究思路.

针对天然气中的甲烷、乙烷、丙烷（C₁、C₂、C₃）气体分离困难的问题，本工作采用高通量计算了137953种假设的金属有机框架（Metal-organic framework，MOF）对这三种混合气体的吸附分离吸能.为了避免水蒸气的竞争吸附，首先，筛选出31399种疏水性MOF.然后，单变量分析了这些MOF的最大孔径（LCD）、孔隙率（φ）、体积比表面积（VSA）、亨利系数（K）、吸附热（Q_st）、密度（ρ）共六种MOF结构/能量描述符与MOF对C₁、C₂、C₃的选择性、吸附量及两者权衡值（Trade-off between S_i/j and N_i，TSN）的关系，发现了吸附量和选择性“第二峰值”的存在；尤其对于C₁、C₂的分离，所有最优MOF都分布在第二峰值区间.随后采用决策树、随机森林（Random forest，RF）、支持向量机和反向传播神经网络四种机器学习算法，分别训练并预测了六种MOF描述符与性能指标的关系，结果表明RF预测效果最好.然后应用RF算法定量地分析出K、LCD和ρ三种描述符对TSN_C1、TSN_C2的相对重要性最高，而TSN_C3的是K、Q_st和ρ，根据这些描述符分别设计了吸附C₁、C₂、C₃最优MOF的决策树模型路径.最后筛选出针对C₁、C₂和C₃不同分离应用的18种最优MOF.本工作基于机器学习和高通量计算的研究思路和研究方法，第二峰值规律的发现以及最优设计路线的提出将有助于MOF在吸附分离领域的发展提供有力的指导和启示.

在众多非贵金属基材料中，金属有机骨架（MOFs）因其高比表面积和丰富的金属活性中心而成为最有前景的氧气析出反应（OER）催化剂之一.但MOFs的本征催化活性、导电性和稳定性较差，从而影响其在OER电催化中的应用.本工作通过电沉积法在泡沫镍支撑的FeNi MOF纳米片表面引入5 nm的CeO₂纳米团簇来提高MOFs的催化活性.CeO₂纳米团簇与FeNi MOF纳米片之间的固-固界面相互作用以及CeO₂纳米团簇的掺杂有效调控了MOF表面金属位点的电子结构，提高了金属位点的本征电催化活性；同时，CeO₂团簇良好的导电性促进了FeNi MOF表面的电荷迁移，从而使CeO₂/FeNi MOF的OER活性优于FeNi MOF.在1 mol·L^-1 KOH溶液中CeO₂/FeNi MOF达到50 mA·cm^-2和100 mA·cm^-2的电流密度所需要的过电位分别只有220 mV和233 mV，同时表现出快速的反应动力学和优异的稳定性.

氨不仅是氮肥的主要原料，近年来亦被认为是一种具有重要应用前景的"能源载体".现有的Haber-Bosch合成氨工艺是一严重依赖化石能源、高能耗、高碳排放的过程.开发可再生能源驱动的新型"绿色"合成氨过程是实现人类社会可持续发展的重要课题.将合成氨反应解耦为两个或多个分步反应，即化学链合成氨过程，具有易与可再生能源耦合、常压操作、规避反应物竞争吸附等特点，越来越受到业界的关注.本综述阐述了化学链合成氨的发展历史及近期研究进展，重点总结了载氮体材料的研发现状，并对高效载氮体的设计筛选以及化学链合成氨研究所面临的挑战进行了分析和探讨.

活性氧（ROS）在机体信号转导和代谢中起着至关重要的作用，而ROS水平的升高与多种病变（癌症和炎症等）息息相关，基于肿瘤组织高水平ROS开发的肿瘤特异杀伤性前药策略，在增强药效和药物选择性方面提供了一种新颖的方法.本综述介绍了目前用于构建抗肿瘤前药的ROS敏感键：芳基硼酸/酯、烷基硫/硒醚、硫缩酮、过氧草酸酯、氨基丙烯酸酯、噻唑烷酮和α-酮酰胺等，并且详叙了基于这些敏感键设计的前药在抗肿瘤方向上的应用，同时探讨了现有ROS响应型前药系统的研究进展和局限性，并对未来的研究方向进行了展望.

体内一些生物分子和离子的水平通常与细胞、组织、器官等结构和功能的变化相关，从而直接影响到疾病的预防、诊断和治疗，因此对体内这些物质的生物检测在医疗和健康领域具有重要的意义.基于稀土基纳米材料构建的纳米荧光探针具有灵敏度高、简单高效、抗干扰能力强等优点，在生物检测方面具有巨大的潜力.对稀土基纳米材料的核酸功能化能够进一步为纳米荧光探针提供更好的特异性识别能力和生物相容性，从而增强其在复杂样品中的生物检测能力.本综述总结了核酸功能化的稀土基纳米材料作为纳米荧光探针在生物检测领域的研究进展，简要介绍了其主要种类和性能、检测机理及检测物质，最后对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望.

以金属冠醚[15-MC_Ni（II）-5]和卤素离子分别作为Tb（III）在赤道平面和轴向上的配体，成功地组装了三例混合过渡金属-稀土配合物{TbNi₅X₂}（X=F，Cl，Br），其中TbNi₅F₂为首例双氟端基配位的稀土配合物.X射线单晶衍射分析结果表明，配合物中Tb（III）离子采用具有高轴次对称性的五角双锥（D_5h）配位方式，表明利用金属冠醚策略可以定向构筑含五角双锥稀土基元的混合过渡金属-稀土配合物.交流磁化率的测试结果表明，Tb（III）轴向的电荷分布对配合物的慢磁弛豫行为有着重要的影响.依次削弱轴向配体X^-的电负性，在1 kOe外场下{TbNi₅F₂}和{TbNi₅Cl₂}分别表现出场诱导的单分子磁体和弱的慢磁弛豫行为，而{TbNi₅Br₂}则由于快速的磁量子隧穿而不表现出慢的磁弛豫行为.

重要生物标志物例如碱性磷酸酶（ALP）的高灵敏度检测和准确分析对于疾病的早期检测和治疗至关重要.本工作合成了Cu基金属有机框架材料HKUST-1，探索了其类氧化酶性质.通过设计HKUST-1模拟酶与ALP天然酶的级联催化体系，构建了高灵敏度及高选择性的荧光/紫外双模式检测平台，用于生物标志物ALP及焦磷酸根离子（PPi）的检测.利用所设计的级联催化反应对信号的有效放大以及荧光和紫外双信号输出，对ALP的检测限分别低至0.0078和0.039 nmol·L^-1.本工作首次开发了基于模拟酶-天然酶级联催化放大的双模式生物分析方法，实现了两种生物标志物的灵敏检测以及酶抑制剂的抑制效率评估，并将其应用到人血清样品中ALP的超灵敏分析，在临床诊断中具有巨大应用潜力.

热活化延迟荧光分子因具有高效发光、价格低廉等优点，在发展有机发光二极管方面显示出巨大潜力.与单分子相比，激基复合物容易实现小的单线态-三线态能隙差，在开发延迟荧光材料方面备受关注.然而，相应受体材料的种类仍较为稀少，且激基复合物延迟荧光性质与受体材料结构之间的关系还需深入探讨.本工作设计合成出两个新型的基于螺芴氧杂蒽的电子受体材料（CNSFDBX和DCNSFDBX）.结果表明，它们与给体材料TCTA掺杂后均呈现激基复合物发射，其中TCTA：DCNSFDBX掺杂体系显示更高的发光效率，其原因归结为双氰基取代使得DCNSFDBX具有更强的接收电子的能力.该工作为开发新型电子受体材料用于激基复合物延迟荧光提供了思路.

采用微波诱导组装，先将Cu纳米线硫化成空心CuS纳米管，再将片状MoS₂均匀插层并组装在CuS纳米管表面上，形成CuS@MoS₂核壳纳米管，用于可见光（λ>420 nm）催化类芬顿反应降解高浓度污染物罗丹明B（RhB），30 min内降解率达100%.高活性归因于MoS₂独特的多层次结构增加了催化剂对光的吸收，提高了光利用率.同时，MoS₂与CuS之间形成的异质结结构有利于光生电子的转移，抑制了光生载流子的复合.更为重要的是构建了光催化与类芬顿反应的协同作用机制，光催化组分CuS中的铜离子与双氧水作用构成类芬顿循环体系并生成羟基自由基（·OH），光生电子一方面与双氧水反应生成·OH，另一方面与MoS₂活化的分子氧反应产生超氧自由基（·O₂^-），·OH和·O₂^-协同氧化污染物，可大幅度提高污染物去除效率.本工作开发的可循环光催化-芬顿反应体系，为实际污染治理开辟了新途径.

由于二次有机气溶胶（SOA）对气候变化、区域污染和人体健康具有明显的影响，因此受到了广泛的关注.基于实验室的方法可以在稳定可控的条件下探讨SOA的生成机制，其中环境烟雾箱和气溶胶生成潜势反应器是最常用的两种模拟工具.本文综述了基于这两种模拟工具对SOA产率的影响因素、SOA生成机制和SOA老化过程中性质演变特征的研究.影响SOA产率的因素主要包括OH暴露量，NO_x水平（VOCs/NO_x），种子颗粒物的浓度及种子颗粒物的化学组成.SOA产率随着OH暴露量、VOCs/NO_x比值的增加均先增后减；种子颗粒物的存在会通过提高气态中间产物的凝结汇，从而促进物质从气相到颗粒相的转化；酸性种子颗粒物可以通过提高摄取系数并提供酸催化条件促进SOA的生成；种子颗粒物中的金属离子和矿物质也会通过催化作用或者影响氧化剂的产生等过程对SOA的生成和老化产生作用.本综述还总结了不同源排放气态前体物SOA的生成潜势以及生成SOA的特征.等效光氧化龄约为2~3 d时，汽油发动机排放生成SOA量达到最高值，增长倍数（SOA/POA，POA即为一次有机气溶胶）约为10~14，SOA生成潜势约为400~500 mg/kg fuel；生物质燃烧排放，在等效光氧化龄约为3~4 d时，SOA增长倍数最大，平均约为1.42~7.6；而其他源如天然气燃烧、餐饮等排放也具有很高的SOA生成潜势，天然气燃烧排放后SOA的增长倍数高达268倍，餐饮源排放SOA的增长倍数约为3~8倍.不同地区的实际大气中气态前体物氧化生成SOA的最高值出现在等效光化学龄为2~4 d时.综合不同研究中源排放和实际大气中前体物生成SOA演化特征发现，随着OH暴露量的增加，SOA的氧化态逐渐增加，O/C比约从0.2增长到1.3，O/C与H/C变化斜率均在-1到0之间，说明氧化机制可能包括生成羟基、过氧羟基以及羧酸基团的物质；氧化过程中SOA的挥发性逐渐降低，吸湿性逐渐增加.SOA生成过程中间态物种的测量技术开发、复杂体系下SOA生成机制的研究和SOA演化过程中特征的表征是未来SOA研究的重要方面.

硅卡宾（R₂Si：，silylene）是卡宾的相似体，可以作为配体与金属形成配合物.由于硅的原子半径比碳大，硅卡宾可与Lewis碱配位形成三配位甚至四配位的化合物同时保持很强的配位能力.因此，硅卡宾兼具卡宾和膦配体的结构特征，在稳定新颖的金属配合物及均相催化领域或具有更大的调控空间.本工作报道硅卡宾铁氮气配合物[PhC （t-BuN）₂SiCH₂C （t-Bu） NAr]FeN₂（D，Ar＝2，6-（i-Pr）₂C₆H₃）催化的炔烃的选择性硼氢化反应.研究发现，该配合物对炔烃的硼氢化反应具有很好的区域及立体选择性，主要生成E式构型产物并表现出很好的官能团耐受性.该研究表明，硅卡宾对过渡金属催化具有很好的调控作用，具有很好的研究潜力.

聚合诱导自组装（PISA）是一种新兴的纳米粒子制备技术，它集聚合与组装过程于一体，可在高固含量条件下进行，因此备受青睐.此外，通过改变嵌段聚合度以及固含量等参数，可以精确地控制纳米粒子的形貌，实现从球形胶束到空心囊泡的形貌转变.然而，受限于适用于PISA体系的聚合方法和单体种类，其发展也受到了一定的限制.目前，PISA主要基于可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT），其在聚合诱导自组装机理、形貌控制、结构表征等方面的研究成果，对于高分子化学其他领域具有重要的参考价值.然而，由于RAFT聚合诱导自组装（RAFT-PISA）体系中适用的单体往往局限于（甲基）丙烯酸酯类和苯乙烯类，导致RAFT-PISA制备的纳米粒子限于其碳-碳主链的基本结构难以生物降解，因此生物医用前景并不乐观.为了克服以上缺陷，开环聚合诱导自组装（ROPISA）应运而生，主要包括开环易位聚合诱导自组装（ROMPISA）、氨基酸-N-羧基-环内酸酐开环聚合诱导自组装（NCA-PISA）及自由基开环聚合诱导自组装（rROPISA）.由于ROMPISA体系对诸多功能性基团表现出化学惰性，从而为多功能纳米粒子的原位制备提供了新的方法；而rROPISA和NCA-PISA则使得生物可降解纳米粒子的原位制备成为可能.作为PISA领域崭新的研究方向，ROPISA不仅将新聚合方法引入了PISA体系，而且突破了以往PISA难以制备可降解纳米粒子的瓶颈，为PISA技术在生物医药领域的应用架起了桥梁.作者简要总结了ROPISA的发展现状，着重分析并提出了该领域面临的挑战，最后从机理研究、单体设计及转化应用等方面对ROPISA的发展前景进行了展望.

次硝酸（Nitroxyl，HNO）由一氧化氮（NO）经单电子还原和质子化作用产生，在生理和病理过程中都有着重要作用.本工作构建了一种基于发光共振能量转移（Luminescence resonance energy transfer，LRET）的比率型上转换纳米探针用于检测生物体系中HNO含量.该探针以上转换纳米颗粒（Upconversion nanoparticles，UCNPs）为能量供体，有机染料Fl-TP为能量受体构建.Fl-TP能特异性识别HNO并与之反应生成Fl-HNO，Fl-HNO在400～500 nm处具有明显的吸收峰，与UCNPs的蓝色发射光谱重叠，从而发生LRET过程.随着HNO浓度增加，Fl-HNO的荧光强度（F_{525 nm}）逐渐增强，UCNPs的荧光强度（F_{480 nm}）逐渐下降，比率信号（F_{525 nm}/F_{480 nm}）逐渐增加，并与HNO浓度对数呈良好的线性关系，该探针的线性检测范围为3～100 μmol·L^－1，检出限23.4 nmol·L^－1.实验结果表明该比率探针特异性强，灵敏度高，并可成功实现在活细胞和生物组织中HNO的检测.

电化学反应是连续的动态变化过程，伴随着瞬时中间体和复杂结构物质的产生，因此，精确而有效地捕捉反应过程中的一系列产物，有助于准确推导其电化学反应机理，进而优化反应条件，提高反应效率.目前，主流的电化学在线监测技术包括光谱法、循环伏安法和线性极化曲线等，这些方法能够胜任反应过程中大部分物质的结构及组成变化检测，然而，为了更加系统和精确地掌握电化学反应过程中所有产物的信息，仍需进一步拓展实时、原位反应监测技术.质谱具有灵敏度高、选择性好、分析速度快、可以结构解析等特点，是一种理想的电化学反应研究手段.近年来，采用质谱法研究电化学反应机理的报道越来越多，尤其是采用以电喷雾离子源（Electrospray Ionization，ESI）及其衍生离子源为代表的常压离子源对电化学反应过程进行实时、原位监测已经成为研究热点.本综述主要介绍了近期发表的电化学-质谱联用技术，详细描述了其针对不同类型电化学反应监测要求而设计和开发的电化学离子源装置.