Bulletin of the Chemical Society of Japan

The effect of hydrogen reduction on the composition, structure, and catalytic activity of dichromium(III) copper(II) tetraoxide (copper chromite), CuCr2O4, was investigated. In this oxide, the surface and the bulk CuII was reduced into CuI and further to Cu0 by heating in hydrogen. The methanol decomposition on fresh copper chromite proceeded in a manner similar to that on metallic copper formed as the result of strong reduction and dispersed on chromium(III) oxide. The contribution of CuII, CuI, and Cu0 species to catalytic activity was examined and the similarity in the character of reaction on these two samples with different surface states was discussed. The role of Cr2O3 interacting with zerovalent copper was postulated.

In the natural cellular environment, nucleic acid biomolecules like DNA have biological implications via structural modifications and through precise coordination with other biomolecules in the local environment. Here, we detail the design of nature-inspired smart biomaterials that are based on the chemical biology of nucleic acids. N-Methylpyrrole (P) and N-methylimidazole (I) polyamides (PIPs), sequence-specific DNA-binding molecules have been, developed to image specific DNA sequences and to alter gene expression inside the living cells. The self-assembling feature of DNA was harnessed to achieve the programmed assembly of nanostructures with different dimensions. Also, the advanced DNA architectures with well-defined properties allowed the real-time visualization of the complicated single-molecule interactions, which in-turn provided vital intracellular mechanistic information. The molecular recognition properties of DNA were exploited to design biologically inspired hybrid catalysts for sustainable organic synthesis. Our review could serve as a guidebook for researchers who aim to develop nucleic acid-based synthetic biomaterials.

Solid superacids of sulfated zirconia were prepared by the sulfation of zirconia gels, which were obtained from mother solutions with different pH values. The gel precipitated at pH = 8 gave the sulfated zirconia, which showed the highest catalytic activity and selectivity for the skeletal isomerization of n-pentane. The active superacid was obtained with high reproducibility upon heating the mother solution, followed by washing the precipitate with hot water; this preparation procedure provided the oxide of small particle size. The catalytic activity of sulfated zirconia could be estimated from the exothermal peak caused by crystallization of the zirconia gel in DTA.

Các dialkylzirconocene được tạo ra tại chỗ như Cp2Zr(n-Bu)2, Cp2ZrEt2 và Cp2Zr(t-Bu)(i-Bu) được nhiệt phân để tạo ra các phức hợp zirconocene-alkene. Trong trường hợp của Cp2Zr(n-Bu)2 và Cp2Zr(t-Bu)(i-Bu), các phức hợp Cp2Zr-alkene được tạo ra từ chúng thường có xu hướng hoạt động như một tương đương “Cp2Zr”, vì alkene ban đầu được tạo ra thường bị thay thế bởi một hợp chất chứa liên kết π khác. Trong sự hiện diện của các alkyne, chẳng hạn, các phức hợp alkyne có thể được tạo ra. Mặt khác, Cp2Zr(ethylene) có xu hướng đóng vai trò như một trung gian vì nhóm ethylene thường được đưa vào các sản phẩm hữu cơ cuối cùng. Việc mở rộng và thu hẹp vòng, thay thế ligand, truyền kim loại, chèn di động, đồng phân hình học, đồng phân vùng, quá trình bổ sung oxy liên quan đến các phức hợp Cp2Zr-alkene và Cp2Zr-alkyne này cũng như cấu trúc của chúng được xem xét.

Đã phát triển một phương trình bán thực nghiệm mới cho hệ số độ nhớt của hỗn hợp lỏng nhị phân, phương trình (11), và chúng tôi đã đi đến kết luận rằng giả định được sử dụng để phát triển phương trình của chúng tôi tương ứng với xấp xỉ Bethe-Fowler-Takagi cho lắp ráp thông thường về mặt định tính. Các phương trình cho η và ε đã được so sánh với các giá trị thực nghiệm và đã đạt được kết quả thỏa đáng.

Quang phổ hồng ngoại và Raman của một số dialkyl disulfide đã được đo và các cấu hình của chúng đã được thảo luận liên quan đến các dao động kéo dài S–S và C–S đặc trưng. Quang phổ hồng ngoại trong trạng thái rắn và sự phụ thuộc nhiệt độ của quang phổ Raman đã được tiến hành đo cho disulfide ethyl methyl và disulfide diethyl. Đối với disulfide ethyl methyl, isome gauche-gauche ổn định hơn so với isome trans-gauche khoảng 0.9 kcal/mol, trong khi đối với disulfide diethyl, isome gauche-gauche-gauche ổn định hơn so với isome trans-gauche-gauche khoảng 0.6 kcal/mol trong trạng thái lỏng. Chỉ có dạng gauche-gauche của disulfide ethyl methyl và chỉ có dạng gauche-gauche-gauche của disulfide diethyl được quan sát trong trạng thái rắn.

Đã phát triển các tinh thể đơn của diarylethene có phản ứng quang sắc nhiệt không đảo ngược và chống mỏi. Khi được chiếu sáng bằng tia cực tím, các tinh thể diarylethene không màu chuyển sang màu vàng, đỏ, xanh lam hoặc xanh lục, phụ thuộc vào các nhóm thay thế của các vòng aryl. Hiện tượng đêchroism của phổ hấp thụ được tạo ra bởi ánh sáng và phân tích tinh thể X-quang tại chỗ đã xác nhận rằng các phân tử diarylethene đã trải qua hiện tượng quang sắc trong pha tinh thể đơn. Năng suất của quá trình photopolymer hóa được phát hiện phụ thuộc vào khoảng cách giữa các nguyên tử carbon phản ứng trong tinh thể; năng suất gần như bằng 1 khi khoảng cách nhỏ hơn 4.2 Å. Hiện tượng quang sắc đa màu đã được chứng minh cho các tinh thể được cấu tạo từ hai loại diarylethene. Các tinh thể diarylethene cho thấy sự thay đổi hình thái bề mặt có thể đảo ngược khi bị chiếu sáng bằng ánh sáng quang.

Các tích luỹ chồng chéo giữa HOMO của hai phân tử BEDT-TTF (bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene) không song song đã được tính toán. Khi góc dihedral giữa các mặt phân tử giảm từ 180° (song song) xuống 90° (vuông góc), tích luỹ chồng chéo tăng lên và đạt giá trị tối đa xung quanh 90°. Điều này giải thích cho "biểu đồ pha phổ quát" của pha θ; các muối θ biến đổi từ một chất cách điện thành một kim loại cùng với việc giảm góc dihedral. Tỷ lệ của các hằng số mạng trong mặt dẫn điện, c/a, thay đổi tỷ lệ với góc dihedral. Do đó, c/a có thể được sử dụng thay cho góc dihedral. Một biểu đồ pha phổ quát tương tự cũng áp dụng cho các pha tương tự như α và α″, cũng như cho các pha tương ứng của các chất cho khác. Tính chất của các muối pha κ cũng được quy chuẩn tương tự theo c/a. Khi c/a tăng lên, tích luỹ chồng chéo trong dimer giảm do sự gia tăng khoảng cách intra-dimer, và các pha cách điện, siêu dẫn và kim loại đơn giản xuất hiện lần lượt. Khi c/a tăng thêm, một pha cách điện khác xuất hiện do sự giảm chồng chất liên dimer. Áp lực hóa học trong cả hai pha θ và κ giảm c/a và ổn định trạng thái cách điện. Áp lực vật lý thủy tĩnh có tác động tương tự trong pha θ, nhưng tăng cường tương tác liên dimer trong pha κ dẫn đến hiệu ứng ngược lại. Một biểu đồ được đề xuất để minh họa cấu trúc nào của β, β″, θ và κ được ưa chuộng bởi BEDT-TTF và các chất cho khác.

Thiết kế các thành phần và đơn vị ở quy mô nano thành các hệ thống và vật liệu chức năng đã gần đây thu hút được sự chú ý như một phương pháp nanoarchitectonics. Đặc biệt, việc khám phá nanoarchitectonics trong không gian hai chiều (2D) đã có những tiến bộ lớn trong thời gian qua. Căn bản, vật liệu nano 2D là tâm điểm của sự quan tâm nhờ có diện tích bề mặt lớn phù hợp cho nhiều ứng dụng hoạt động bề mặt khác nhau. Nhu cầu ngày càng tăng đối với việc sản xuất năng lượng thay thế đã thúc đẩy đáng kể thiết kế và chế tạo hợp lý nhiều loại vật liệu nano 2D kể từ khi phát hiện ra graphene. Trong vật liệu nano 2D, các mang điện bị giới hạn theo độ dày trong khi vẫn có thể di chuyển trên mặt phẳng. Do diện tích mặt phẳng lớn, vật liệu nano 2D rất nhạy cảm với các tác động bên ngoài, một đặc điểm phù hợp cho nhiều ứng dụng hoạt động bề mặt bao gồm điện hóa. Nhờ vào cấu trúc độc đáo và tính đa chức năng, vật liệu nano 2D đã kích thích sự quan tâm lớn trong lĩnh vực chuyển đổi và lưu trữ năng lượng. Bài tổng quan này nhấn mạnh những tiến bộ gần đây trong việc tổng hợp nhiều loại vật liệu nano 2D và các ứng dụng của chúng trong chuyển đổi và lưu trữ năng lượng. Cuối cùng, những cơ hội và một số thách thức quan trọng trong các lĩnh vực này được đề cập.

Các hệ số tách đơn giai đoạn cho các isotop bor giữa nhựa trao đổi ion và dung dịch bên ngoài đã được xác định bằng cách sử dụng quy trình đột phá trao đổi ion. Isotop nhẹ hơn, bor-10, đã được làm giàu đáng kể trong pha nhựa trao đổi anion. Hệ số tách bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nồng độ axit boric trong dung dịch bên ngoài, nhưng không bị ảnh hưởng nhiều bởi loại nhựa trao đổi anion được sử dụng và nhiệt độ hoạt động. Hệ số tách tăng khi nồng độ axit boric trong dung dịch bên ngoài giảm từ 1.008 (0.501 mol/l) xuống 1.016 (0.010 mol/l). Giá trị của các hệ số tách thu được thực nghiệm đã được so sánh với các giá trị được ước lượng dựa trên lý thuyết phân phối hai pha của các isotop.