有机分子晶体结构预测方法及应用进展: 传统技术与机器学习的结合

摘要：晶体结构预测(crystal structure prediction, CSP)技术能够仅依赖分子式预测材料的晶体结构, 其在识别稳定结构和探索多晶型方面展现出独特的优势, 已成为材料科学、药物学等领域不可或缺的工具. 自20世纪末以来, CSP方法经历了从初期侧重技术实现的探索, 到逐步实现高通量精确计算的阶段, 并发展为一种能够全面探索高维势能面、精确排序分子晶体能量的综合性算法. 本文综述了有机分子CSP的主要方法及策略, 同时介绍了机器学习等新技术在CSP领域的引入和应用情况, 并讨论了这些技术展现出的巨大潜力. 本文旨在为读者提供全面、系统的CSP技术进展回顾, 探讨当前的应用现状与挑战, 并展望机器学习为该领域带来的新机遇, 促进CSP技术在多领域的深入应用和跨学科融合.

有机 2025年12月18日 1 点赞 0 评论 198 浏览

光催化有机反应中的共价有机框架材料

摘要：共价有机框架（COFs）由于其优异的光催化活性成为多孔材料领域的研究热点。与其他多相光催化剂相比，COFs 具有规整且可控的结构、大的比表面积、均匀的孔道、良好的稳定性、可回收利用性、合适的能带结构、可调节的吸光范围和易于功能化等优点，使其具有更高的研究潜力和工业化应用价值。近年来COFs 在光催化领域的应用突飞猛进，尤其是在光催化有机反应方向取得了巨大进展，极大地促进了COFs 的发展。本综述简单介绍一些光功能化COFs 的合成策略，如：自下而上（bottom-up）的策略、后修饰方法和复合法，然后总结了COFs 光催化反应机理分为能量转移和电子转移两种途径，而后重点总结和讨论COFs 作为光催化剂在光催化选择性氧化反应、还原反应、偶联反应、环化反应、聚合反应和不对称有机合成等反应中的最新研究进展，最后对COFs 在光催化有机反应中的应用进行总结和展望。

有机 2024年10月23日 1 点赞 0 评论 342 浏览

CO替代物参与羰基化反应研究进展

摘要：羰基化反应产物中的“羰基”官能团通常来源于气体一氧化碳(CO)或者其替代物. 气体CO作“羰源”虽然底物普适性广泛, 可实现工业化放大生产, 但其本身有毒且易燃; CO替代物的化学性质稳定且容易获得, 反应过程易于操作且分离后处理简单. 因此, 借助CO替代物实现羰基化转化, 为构建多种化学品提供了一系列强大且前景广阔的工具. 总结和讨论了使用CO替代物(二氧化碳、氯仿、羧酸及羧酸衍生物、羰基金属试剂、酰氯类化合物等)作为羰源合成高附加值化学品的最新进展, 展望了不同羰源在羰基化反应中的发展前景以及存在的难点, 以期为推动研制更多新型的CO替代物提供借鉴.

有机 2026年03月20日 1 点赞 0 评论 72 浏览

有机硅材料在医用领域的应用研究进展

摘要: 介绍了有机硅材料在生物医用领域，包括体内、体外和血液中的应用。体外可用作敷料、医用 胶带等需要与皮肤接触的制品; 体内应用如导管、支架等与人体器官或组织直接接触的制品需要考虑其毒 性、抗菌性等; 在血液中的应用则是作为药物载体负责药物的靶向运输、缓释等。

有机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 596 浏览

基于有机电化学晶体管的感存算一体化神经界面器件展望

摘要：生物神经系统具有复杂且独特的结构, 能够以极为高效的方式进行信息处理. 随着人工智能的快速发展, 传统的冯•诺依曼架构正面临前所未有的挑战. 脑机接口、智能假肢和神经机器人等领域的核心在于构建神经界面器件, 即在神经系统与外部设备之间构建直接进行信息传递的接口. 然而, 传感器、存储器和计算单元在物理上的分离限制了处理效率和功耗控制. 面对突破冯•诺依曼瓶颈和发展新型神经界面的需求, 感存算一体化正成为下一代智能系统和神经界面的核心. 尽管尚未实现包含所有这些功能的集成系统并应用于生物体中, 但有机电化学晶体管凭借其优异的特性, 为先进的神经系统模拟和生物接口技术的发展开辟了新的途径. 发展基于有机电化学晶体管的神经界面器件显示出广阔的前景, 对推进智能生物电子学的进步具有重要意义.

有机 2025年12月12日 1 点赞 0 评论 175 浏览

有机双荧光发射材料的研究进展

摘要：有机双荧光发射材料具有两个独立的发射带。因其在荧光智能传感、超分辨成像、信息存储等领域的广泛应用而备受关注。综述结合应用实例，概述了两类不同的双荧光发射系统的研究进展，总结和归纳了基于不同设计原理所构筑的双荧光发射系统的特点，并对其环境敏感性的内在本质进行了讨论。最后，分析了目前有机双荧光发射材料在应用中存在的不足，以及开发新型双荧光发射材料所面临的问题，期望进一步推动智能响应性双荧光发射材料的设计和应用的发展。

有机 2026年03月13日 1 点赞 0 评论 80 浏览

金属有机框架材料吸附重金属离子和放射性核素的研究进展

摘要：金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比，MOFs 具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点，可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点，实现快速、高效地分离水中的重金属离子和放射性核素，对资源回收和环境修复意义重大。本文详述了MOFs吸附砷、铬和汞等重金属离子，吸附铀和锝等放射性核素的研究现状及作用机理，总结了提高MOFs 吸附性能的方法，提出了MOFs作为重金属和放射性核素吸附剂时亟需解决的问题。

有机 2024年05月24日 1 点赞 0 评论 318 浏览

低介电有机硅材料的研究进展

摘要：随着５G通讯技术的飞速发展,电子设备需要更高的信号传输速率以及更低的信号延迟,具有低介电常数与低介电损耗特征的介质材料在高频通讯组件中具有广阔的应用前景。综述了近年来国内外低介电有机硅材料的研究进展,总结了降低有机硅材料介电常数的主要方法:降低分子极化率和减少单位体积内极化分子的数量,并展望了未来低介电有机硅材料的发展方向。

有机 2026年02月25日 1 点赞 0 评论 83 浏览

纳米金属有机框架在肿瘤靶向治疗中的应用

摘要：金属有机框架材料(Metal-organic frameworks，MOFs)是一类由金属离子和功能有机配体通过配位键构成的多孔配位聚合物，具有易于合成和功能化、结构可调、比表面积大以及负载量高等特点，已被广泛应用于催化、气体吸附、分离、存储、传感和检测等领域。纳米金属有机框架( Nanoscale metal-organicframeworks，NMOFs)具有纳米颗粒的特殊性质，在肿瘤治疗中显示出良好的应用前景。NMOFs自身可以作为治疗剂，也可以作为治疗剂( 药物、光热剂、光敏剂和芬顿反应催化剂等) 的纳米载体，进行肿瘤的被动靶向、物理化学靶向和主动靶向治疗。本综述重点介绍了将NMOFs用于肿瘤药物化疗( Chemotherapy，CT)、光热治疗( Photothermal therapy，PTT)、光动力治疗( Photodynamic therapy，PDT)、化学动力学治疗( Chemodynamic therapy，CDT)，以及多种联合治疗的研究进展。最后阐述了目前NMOFs在肿瘤治疗中面临的挑战及其未来的发展前景。

有机 2024年05月13日 1 点赞 0 评论 282 浏览

导电金属有机框架材料的研究进展

摘要：金属有机框架材料是一类具有高比表面积的无机-有机杂化晶态材料，传统的金属有机框架材料由于其导电性较差，在电子器件领域的应用受到限制。近期研究表明，通过引入含有特定共轭结构的配体以增强其导电性等设计策略，能够成功制备出具有较高导电性的金属有机框架材料，从而拓展了其应用范围。本文系统总结了导电金属有机框架材料的设计策略、表征方法、研究进展以及其最新应用，并详细探讨了该研究领域中存在的挑战及其未来的发展方向。

有机 2026年02月03日 1 点赞 0 评论 141 浏览