故事一、單質硫和二醇、二異腈化合物,怎么是三個這?
先說單質硫。據報道全球范圍內硫的年產量高達八千萬噸,化學工業用掉的不到一半,堆積如山的硫成為觸目驚心的工業廢料和環境污染(如酸雨)的來源。于是科學家們的一個重要的科研課題就是對硫的合理利用,其中將單質硫轉化為功能性的含硫聚合物成為有效途徑之一。再說二醇。二醇是多羥基化合物中結構相對簡單的一類,多羥基化合物可是自然界中最豐富的存在,所有的糖類,不管是葡萄糖、果糖、蔗糖這些單糖多糖,還是淀粉、纖維素、殼聚糖,從決定人的生命健康的核糖到化妝美容的海藻酸鈉,都是多羥基化合物。工業上的二醇和多元醇產品也多得很。如果把單質硫和二醇結合起來做成功能高分子材料,那可是一箭雙雕、一舉多得的大好事!
可惜這樣的事情以前一直沒發生過,預期今后相當長的時間里也不會發生,因為現有的化學反應理論告訴我們這樣的化學過程太難太難了(如果不是不可能的)。這倒不是說單質硫不能用來合成高分子材料,而是說目前還不能用二醇和單質硫直接合成高分子材料,其實 “固特異”輪胎即硫化橡膠堪稱高分子工業的鼻祖。所以我們換個思路,向大自然學習。分析一下前面提到的淀粉、纖維素,加上蛋白質、DNA/RNA這些天然高分子(生物大分子)的結構,就會發現它們都是多種構筑單元通過化學鍵連接起來的有機整體,如果從高分子學科的角度看,它們都可以認為是“多組分聚合反應產生的聚合物。“多組分”意味著至少有三個組分,那么第三組分選什么呢?
既然可以有硫化橡膠,還有高效率的硫與活潑雙鍵的點擊化學反應,那就選乙烯類單體吧。可是然后呢?二醇怎么參與反應呢?所以直接上雙鍵單體是不行的。雙鍵單體不行就換三鍵單體!三鍵單體有一個不同于雙鍵單體的關鍵性能就是加成一次還能再加成一次,它有可能成為連接單質硫(甲方)和二醇(乙方)的第三單體(中介方)。不過,三鍵化合物中的炔和腈基衍生物都被嘗試過了,于是另一種化工原料——異腈就成為第三單體的首選。然后把單質硫與二醇、二異腈按一定的配比混合,然后再加入溶劑和催化劑(圖1),再然后(此處省略一萬字)就得到了聚[硫羰甲氨酯]。
圖1. 用單質硫和二醇、二異腈化合物合成聚[硫羰甲氨酯]的示意圖.
故事二、都是親核試劑,差別咋這么大呢?
事實上,對搞基于三鍵單體的高分子合成化學研究的人來說,想到把這三種物質結合起來并不是很難,難的是把高質量的聚合物合成出來。用硫單質、二硫酚、二硫醇、二酚和二羧酸作為活性官能團與二炔反應制備聚合物的探索有很多,特別是用硫單質與二胺和二異腈、硫單質與二胺和二羧酸的三組分聚合制備功能高分子的研究都大獲成功,在溫和條件下,無需催化劑就得到聚合物了。顯然,把親核試劑二胺換成二醇是順理成章的事。但是在類似的反應條件下,用二醇的聚合反應嘗試一開始卻經受了多次失敗。都是親核試劑,二醇和二胺的差別怎么那么大呢?
這是醇羥基的反應活性造成的。粗略地比較一下硫酚、酚、胺基、硫醇和醇在同樣介質中離去一個與雜原子相連的質子的難易程度就方便理解了。要讓這個多組分反應發生的話,需要合適的強堿。用二胺作單體之一進行聚合時,因為其在有機溶劑中呈強堿性,所以二胺單體本身具有催化作用。考慮到強堿的必要性,氫化鈉被引入到反應體系中來,聚合反應就得以進行了。
圖2. NaH催化作用下單質硫和異腈、醇分步反應生成硫羰甲氨酯結構的機理圖.
在研究中我們又發現,反應需要投入的氫化鈉不是普通的催化劑的用量。原來,氫化鈉的催化作用不僅僅是使醇羥基脫質子形成強的親核試劑,它實際參與了整個聚合反應路線的兩個引發過程。我們用單官能團的小分子模型化合物,分步驗證了兩個基元過程(圖2)。這個工作細節沒有在JACS的正文中說明,但它對于聚合反應機理的研究和聚合產物的獲得卻是至關重要的。順便自豪一下,雖然作為常見有機化學反應,單質硫與異腈的反應和異硫腈與醇的反應都被反復研究過,但是像圖2這樣的分步研究還是我們做得細致。
故事三、為什么核磁共振信號出現裂分?
這個故事在JACS中沒有提及也無法敘述。做聚合得到了聚合物當然高興,高興之后就是結構鑒定,1H核磁共振譜出來了,發現在譜圖的低場方向有兩個共振峰,化學位移出現在如此低場,它們只能被歸屬于N—H基團上的質子(圖3A、3B,粉紅色)。繼續測試13C核磁共振譜,對應于硫羰基的碳原子的共振峰也是兩個(圖3C,淺綠色)。為了使結構簡單明確,合成了小分子模型物驗證這個現象,測試結果發現核磁共振峰裂分更加明顯(見圖3D)。發生裂分意味著:在聚合物結構中存在著兩個不等性的N—H基團上的氫原子和C=S基團上的碳原子。問題就產生了,它們的不等性是怎么發生的呢?
圖3. (A)一種含四苯基乙烯的聚[硫羰甲氨酯]衍生物的結構;(B)和(C)分別是(A)中聚合物的1H NMR和13CNMR譜圖;(D)硫羰甲氨酯聚合物的小分子模型物;(E)把(A)中聚合物中的1-甲基-6-乙基苯換成環己烷得到聚合物的1H NMR譜圖。
核磁共振峰發生裂分的常見原因就是質子耦合,所以第一個假設就是胺基參與了苯環的共軛,N—H基團上的質子與苯環上質子發生了遠程耦合(見圖4A中的Ha, Hb, Hc, Hd),因為與這個距離最近的、且可能偶合的質子就是Ha-Hb與Ha-Hd。但是偶合常數過大,通常雙鍵的順反異構體上的質子才可能出現,而且在苯環上的質子的核磁共振信號中也看不到相應的裂分狀況,所以可以簡單否定這個假設。第二個假設是立體異構體的存在。胺基上的孤對電子可以認為是虛占位的基團,特殊條件下有些胺也具有一對立體對映體(圖4B),要求N上的取代基體積夠大,造成空間位阻夠強,讓瓦爾登翻轉變得夠難。如果這個推測是對的,那么把與N原子連接的位阻大的2-甲基-6-乙基苯換成脂肪族取代基就應該消除這個裂分。實驗結果證明確實如此(圖3E)。但是這遠不足以證明第二個假設就成立了,只能說第二個假設成立的話,會觀察到這個現象,不意味著觀察到這個現象就證明第二個假設成立(回想一下數學定理證明中的充分必要條件,當且僅當……)。另外一個簡單的推理是:兩種異構體的能量基本相同,從反應機理看并不會以某種異構體為主要產物,所以即使存在一對立體異構體,也不應該出現面積大小差別明顯的兩個分立的峰。總之,第二個假設缺乏足夠的實證,也可以被否定了。
圖4 聚[硫羰甲氨酯]的1H NMR譜中N—H鍵上的質子共振峰裂分的機理推測。
第三個假設是存在類似蛋白質主鏈上的肽鍵那樣的共振結構(圖4C)。如果這個推測是對的,那么當把硫羰甲氨酯結構中硫原子和氧原子互換位置時,共振結構更容易產生,核磁共振信號裂分更明顯。結果發現:結構改變后N—H基團上質子的共振峰的裂分果然被增強了。如果是這樣,那么當苯環被換成烷基后,N—H鍵強度增大(堿性強),N—H鍵長度減小,這不利于N---H---O作用,實際效果就是NH基團上質子的核磁共振峰裂分會被削弱。這也被核磁共振氫譜測試結果證實(圖3E)。如果互變異構體存在的話,不僅是N—H基團上的質子,其它近鄰基團上的質子核磁共振峰也會發生不同程度的裂分,因為分子骨架發生了變化。如果放大圖3B和3D,就可以觀察到各個共振峰的裂分。于是第三個假設就成為最合理的假設。
但是故事還沒有結束。還有一個非經典的“第四”假設。看起來不靠譜,它卻是能解釋很多實驗現象的假設——硫羰甲氨酯基團的“內耦合效應”。如圖4D所示,N—H基團上的H原子與相隔位置上的O原子存在超共軛作用,存在兩種互變異構體。C=S基較大的體積使N—C—O夾角q變小,減小了H原子在N和O之間的作用距離,增大了作用強度。而當S原子與O原子互換位置后,N—C—S夾角q增大,同時C—S鍵加長,明顯增大了H原子在N和O之間的作用距離,減弱了作用強度。于是,當S原子與O原子互換位置后互變異構體也隨之變化,NH基團上質子的核磁共振峰裂分也因此改變了。當NH基團連接在苯環上時,因為參與了共軛,減弱了N—H鍵強度(堿性弱),增加了N—H鍵長度,這有利于N---H---S作用;而當苯環被換成烷基后,N—H鍵強度增大(堿性強),N—H鍵長度減小,這不利于N---H---S作用,實際效果就是NH基團上質子的核磁共振峰裂分減弱了。既然NH基團上質子的化學環境有所不同,與NH基團相連的C=S基團也不同,13C的核磁共振峰裂分也就得到了解釋。作為一個參考,帶苯環的硫羰甲氨酯模型分子與汞離子和氯離子形成的四配位絡合物的單晶結構清楚地顯示了兩種S—Hg鍵長的存在,雖然不能直接用來說明溶液中的情況,但是這個數據提供了一個不錯的輔證。
最后一個假設的推理看似邏輯演繹流暢,其實有明顯的漏洞。對于譜學高手而言,上面的鋪陳顯得不必要,去偶實驗、變溫試驗、同位素取代實驗等就夠用了。但是對于研究生而言,這卻是一個思辨的、漸進的過程。第一線做研究的博士們不會羈留在這個問題上,因為與弄清核磁共振峰裂分相比,發展新的三鍵化合物與硫的聚合反應更為重要。借這個故事想說的是,假設最后一個假設是對的,那么硫羰甲氨酯基的特殊基團“內耦合效應”對于生命科學、對于理解自然界里的各種化學作用來說,就顯得彌足珍貴。發現了這個效應的博士,可就真是“攤上大事了”!
故事四、為什么是汞離子?
在讀論文的時候,估計很多讀者都會對含四苯基乙烯單元的聚合物可以高靈敏地熒光檢測水性介質中的有害汞離子感興趣(圖5)。這的確是這項研究工作的一個亮點。不過,發現這個亮點卻走過了一段無明之路,路上的故事很長。
圖5. (A) 含四苯基乙烯單元的聚[硫羰甲氨酯]的聚集誘導發光(AIE)行為;(B)圖A中的聚合物對Hg(II)離子的特異性熒光點亮(turn-on)檢測。下方為該聚合物對不同金屬離子的熒光響應的照片(365 nm紫外燈下拍照)。
還記得在大二做定性分析實驗時,用硫脲加上鹽酸、硫酸、硝酸以及氨水,可以根據沉淀的顏色、狀態、溶解性把各種常見的過渡金屬離子和主族中的一些長周期金屬離子鑒別開來,越是貴金屬、越是有毒的離子與硫的結合力越強。實驗室里滿屋的臭雞蛋味都阻止不了我探究硫化物沉淀的熱情,每次我都是最后離開實驗室的幾個學生之一,因此對硫化物定性檢測金屬離子印象頗深。也是因為無機硫化物的這個特點,嘗試用含硫聚合物與重金屬離子作用是很自然的事情。特別是近年來報道用含硫聚合物通過熒光檢測重金屬離子的文獻也很有幾篇。這篇2018年發表在JACS上的論文就很有代表性。有單質硫參加的三組分聚合得到的聚合物中有硫脲結構,該聚合物也對汞離子[Hg(II)]有特殊的結合性能。不過,含有四苯基乙烯基元的聚合物在監測汞離子時不是熒光增強,而是熒光猝滅(圖6A)。2020年發表在JACS上的論文報道了有單質硫參加的三組分聚合,得到的聚硫羰酰胺產物具有特異性吸附金[Au(III)]的功能,從含不同金屬離子水溶液的顏色變化直觀可見(圖6B)。
圖6. (A) 含四苯基乙烯單元的聚硫脲對Hg(II)離子的特異性熒光猝滅(turn-off)檢測以及對不同金屬離子的熒光響應的照片(365 nm紫外燈下拍照),選自T. Tian, R. R. Hu, B. Z. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140: 6156?6163。(B) 聚硫羰酰胺對Au(III)離子的特異結合和吸附,內置圖為該聚合物吸附不同金屬離子的照片(室內日光下拍照),選自W. X. Cao, F. Y. Dai, R. R. Hu, B. Z. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142: 978?986。
圖7. (A) 含四苯基乙烯單元的聚硫脲對Hg(II)離子的特異性熒光猝滅檢測的機理示意圖[選自T. Tian, R. R. Hu, B. Z. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140: 6156?6163]. (B) 聚硫羰酰胺對Au(III)離子的特異結合示意圖[選自W. X. Cao, F. Y. Dai, R. R. Hu, B. Z. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142: 978?986].
橫向比較圖5圖6的聚合物對金屬離子的響應,就發現了有趣的問題。它們的結構中共有的官能團是硫酰胺[—C(=S)—NH—](硫羰酰胺),差別在于各為硫脲、苯硫酰胺、苯硫羰甲氨酯。硫羰酰胺是硫脲的一部分,應該對金銀銅汞鉛都有很強的結合能力,但是出現在這三種聚合物中,卻分別特異性地結合了Hg(II)(圖5B)、Hg(II)(圖6A)和Au(III)(圖6B),這是為什么呢?簡單地用硫化物的溶度積參數是解釋不通的。更不好理解的是,含四苯基乙烯單元的聚硫脲在與Hg(II)作用時引起熒光猝滅(圖6A),而含四苯基乙烯單元的聚硫羰甲氨酯在與Hg(II)作用時引起熒光增強(圖5B),這又是怎么回事呢?
圖7A和7B是前兩篇JACS給出的聚合物與特定金屬離子結合的定性機理解釋,既有生動的形象又有合理的內核。但是細節不夠豐滿。在硫酰基與Hg(II)或者Au(III)作用中,胺基上的N原子為什么參與Hg(II)的配位而不參與Au(III)的配位?究竟是空間位阻效應所致還是氨基與兩種金屬離子的結合能力相差很大?畢竟[—C(=S)—NH—]是兩種聚合物共有的官能團。而本文報道的聚合物中也有[—C(=S)—NH—]結構,它又會怎樣和金屬離子作用呢?
圖8. (A) 含四苯基乙烯基元的聚[硫羰甲氨酯]在4/6體積比的THF/H2O混合溶劑中加入不同金屬離子(10 μM)的熒光光譜. (B)該聚合物在THF/H2O混合溶劑中(10 μM)、在不同金屬離子(10 μM)存在下、在474 nm處相對熒光強度 (I/I0 ? 1). 激發波長: 360 nm.
索性,我們除了嘗試檢測聚合物與常見堿金屬、堿土金屬和過渡金屬離子外,把金銀銅鉛汞離子都進行了檢測,結果發現聚合物對Hg(II)有最強的熒光響應,對Ag(I)也有較強的熒光響應(圖8)。Hg(II)和Au(III)的選擇性問題還沒搞明白,Ag(I)又出來添亂,于是我們不得不先解決如何排除Ag(I)對Hg(II)的干擾的問題。這時候,大二做的用硫脲鑒定各種金屬離子的實驗就派上了用場。Ag+與Br-有很強的結合能力,而K+離子不干擾Hg(II)的檢測,在檢測液中加入適量KBr就把Ag(I)屏蔽了。一個漂亮的、如圖5B展示的結果就出現了。如果想拔高一下,可以說我們設計的含四苯基乙烯單元的聚[硫羰甲氨酯]還可以聯檢Ag(I)和Hg(II)。
話說回來,Hg(II)和Au(III)的選擇性問題無法回避。Ag(I)的出現開始是添亂,后來卻成了一顆福星。這就深奧了,一般人看不懂。注意Ag(I)!試問:同在一個副族IB族,Cu(II)、Ag(I)、Au(III)這奇葩化合價怎么理解?Cu和Au失去一個最外層電子得到一個閉殼層d10,像Hg(II)和Ag(I)那樣不好嗎?偏偏Cu就傾向于失去兩個電子成為Cu(II)、Au就喜歡失去三個電子成為Au(III),這是不是讓大學化學專業的人都覺得迷惑?當然,量子力學已經給出了圓滿解釋。這里只講有用的:閉殼層和開殼層在形成配合物的時候與配體的結合方式和空間結構是不一樣的!由此推論:我們的聚[硫羰甲氨酯]對閉殼層的Hg(II)和Ag(I)敏感,而對開殼層的Cu(II)和Au(III)不敏感,這是金屬離子的電子結構決定的。如果是Cu(II)和Au(III)作為中央金屬離子,那么應該采取dsp2雜化,配合物為平面四邊形結構。如果是Hg(II)或Ag(I)作為中央金屬離子,那么應該采取sp3雜化,配合物呈四面體結構。
圖9. (A) 硫羰甲氨酯模型小分子與氯化汞形成的單晶結構;(B)單晶中分子的排列方式.
原來,聚[硫羰甲氨酯]中的配位基團難以形成平面結構,適合形成四面體構型,所以就選擇了Hg(II)或Ag(I)。這恰好和前面故事中對聚合物核磁共振氫譜的分析一致。這樣的解釋很美滿,但能不能行得通,還得靠實驗驗證。解析單晶是呈現分子結構的最佳方法。接下來合成一個硫羰甲氨酯小分子模型物,在乙醇或者異丙醇溶液中加入HgCl2,果然得到了單晶,結構解析明明白白地給出了四面體的立體結構(圖9A和B),晶體中氯原子與胺基上的N原子及酯基上的O原子都存在著弱耦合作用,使配合物更加穩定。于是,一個有著比前期工作更豐滿細節的示意圖就能夠繪制出來了(圖9C)。如果沒有出現與前面的JACS文章不一致的現象,如果沒有Ag(I)的“搗亂”,就不會有后來的實驗結果。不能不說這是一系列痛苦的思考之后一連串幸運的發現。
文章在JACS上發表了,這是一個美好的結果,但作為研究工作,卻還不是圓滿的結局。同樣含有四苯基乙烯基團,為什么聚[硫羰甲氨酯]則引起熒光增強(原因見張潔博士對論文的介紹)?而聚硫脲與Hg(II)作用導致熒光猝滅?現有的實驗數據并不能給出合理的解釋。如果是重金屬的猝滅效應,那么不應該僅對硫脲聚合物中的四苯基乙烯生效。或許是Hg(II)離子專門與C=S和脂肪胺上的N配位,造成芳胺上的孤對電子發揮了光激發下的電子轉移 (PET) 過程猝滅了熒光。或許相反,Hg(II)離子專門與C=S和芳胺上的N配位,形成一種未知結構的配合物,其電子結構恰好可以成為四苯基乙烯的熒光猝滅劑。還有那個專門“吸金”的聚苯硫酰胺,或許是硫酰胺基團與兩側的苯環共軛得足夠好,呈平面結構,導致聚合物鏈上的兩組硫酰胺官能團與Au(III)形成平面四邊形配位模式,因此該聚合物表現出專門吸金的特異功能。
除非這些聚合物以后被派上大用場,或者被相關的其它研究鉤沉出來,否則這些疑問將因為研究者投入主流方向而成為細枝末節被略過,或者隨著博士們的畢業更換課題甚至轉投他行而不再被問津。這是科研的無奈和遺憾,是無法避免的現實,誰讓科學研究有想不完的問題,有做不盡的創新呢!寫下論文背后的這些故事是想告訴在研的人們:發表論文其實就像樹上結的果實,在甜美的果實下面有深扎的樹根和滋養著果實的泥土。我們都喜歡品嘗果實的甜美,但切莫忘記泥土提供的營養。
講述人:孫景志
附論文中文介紹
用單質硫制備新型含硫功能高分子
張 潔
古文明時期人類就開始將單質硫運用到生活生產中,經過多個世紀,與硫相關的研究一直保持著熱度。近現代時期石油天然氣精細化工產業迅猛發展,其中一類副產物--單質硫的產量也逐年增加,據最新報導,全球范圍內硫的年產量高達八千萬噸,堆積如山的硫成為工業廢料和環境污染的主要來源之一,對硫的合理利用也成為重要的科研課題。如何善加利用如此豐富且過剩的硫資源?在聚合化學領域也許能找到解決之道。一方面,單質硫結構簡單、廉價易得,非常適合做聚合單體;另一方面,含硫聚合物通常具備折光指數高、金屬絡合能力強等諸多優越性能。故將過剩的單質硫通過聚合的方法轉化為功能性的含硫聚合物,具有重要的科學意義。
圖1 利用單質硫制備聚(O-硫代氨基甲酸酯)的合成路線
本文報道了一條在溫和條件下用硫單質和常用的化學原料二醇及二異腈制備新型含硫高分子——聚(O-硫代氨基甲酸酯)的合成路線 (圖1)。由于在結構中引入了S、O、N元素和多個芳環,得到的聚合物具有非常高的折光指數(n),在600到1700 nm的寬波長范圍內,n值都在1.73以上,而且色散很弱 (圖2),同時具備高折光指數和低色散兩個指標在塑料中是極為難得的,可與造價昂貴的商業化高性能樹脂鏡片材料媲美,是制備高透明超薄塑料鏡片的理想備選材料。該高分子的光、熱和化學穩定性、結構長期穩定性即可加工性能等還在研究中,歡迎企業加入開展產品聯合研發。
圖2 聚合物的折光指數
研究小組發揮其在化學設計上的優勢,在聚合物結構中引入了一種特殊的功能基元——四苯基乙烯。四苯基乙烯具有螺旋槳式的分子構型,當分子內運動受限時,非輻射躍遷受到抑制,展示出典型的聚集誘導發光性能。于是含有四苯基乙烯基元的聚(硫代氨基甲酸酯)衍生物也具備出了典型的聚集誘導發光性能:把該聚合物溶解在四氫呋喃中,再配置成不同水含量的水/四氫呋喃混合液,隨著聚合物不良溶劑水含量的增加,聚集發生,混合液熒光逐漸增強,且拐點出現在水含量為60%時(圖3A)。水含量為60%的聚合物混合液可用于檢測汞離子。Hg2+是極度有害的重金屬離子,屬于必檢必查的環境污染物之一。在有少量氯化鈉和溴化鈉存在的上述懸浮液中,聚合物幾乎不發光,但是向其中加入痕量的汞離子(Hg2+),體系就發出綠色熒光,形成一種“點亮”式的檢測技術,檢測限可達32 nM (3.2億分之一摩爾濃度),而且在眾多金屬離子共存下不受干擾 (圖3B)。通過設計模型化合物培養單晶,研究小組精確地闡明了Hg2+檢測機理:在懸浮液中,Hg2+離子與聚合物骨架上的兩個硫羰基和兩個氯離子同時配位,形成變形四面體空間構型,配位作用“拉緊”并“拉近”了與硫代甲酸酯直接相連的四苯基乙烯基團,限制了它們的分子內運動,體現出“靜則能發光”的特點,Hg2+的存在就被間接地檢測出來。這是用聚集誘導發光聚合物檢測有害金屬離子的若干研究中第一次給出精準的結構解析 (圖4)。
圖3 聚合物聚集誘導發光性能(A);聚合物選擇性、點亮式、敏感型檢測汞離子(B)。
圖4 汞離子與模型化合物配位結構(AB);聚合物點亮型檢測汞離子機理(C)。
本研究旨在利用單質硫設計合成功能高分子。通過合理構建結構實現了聚合物高折光指數的優越特性;通過巧妙利用聚合物聚集誘導發光性能實現了對有害汞離子的選擇性點亮式敏感型檢測,更為重要的是,首次清晰地揭示了檢測過程中汞離子與聚合物的官能團之間精確的配位結構。研究課題從環境保護和資源利用的角度出發消耗單質硫,聚合產物又可應用到環境監測和環境保護中去,這使該研究工作更有現實意義。
本研究成果以Sulfur Conversion to Multifunctional Poly(O-thiocarbamate)s through Multicomponent Polymerizations of Sulfur, Diols, and Diisocyanides為題發表在Journal of the American Chemical Society上,論文第一作者為浙江大學高分子科學與工程學系張潔博士;聯合通訊作者為孫景志教授和唐本忠院士。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00243
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