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国家纳米中心等实现等离激元纳米腔中InSe面外激子巨增强发射
来源：国家纳米科学中心
(资料图)
中国科学院国家纳米科学中心刘新风团队联合北京师范大学张文凯团队和北京大学张青团队研究了机械剥离的InSe中面外激子的荧光发射增强，最大增强因子达34000，为面外激子光学性能的调控和面外偶极取向的集成光子设备的设计奠定了基础。相关成果发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。
研究团队使用机械剥离的InSe，定点转移InSe嵌入由单分散的银立方和金膜构成的等离激元纳米腔。结合显微成像和扫描电子显微镜成功构筑样品结构，在InSe表面仅保留一个银立方，排除了其他银立方的影响。时域有限差分法模拟证明了等离激元纳米腔在入射光激发下能够产生OP局域电场，能有效实现激子和等离激元相互作用。稳态荧光和功率依赖的荧光证明了等离激元纳米腔对OP激子的调控，增强因子高且保持稳定。厚度依赖的OP激子荧光增强揭示了增强因子与InSe厚度的反比关系，结合局域电场模拟得到局域电场强度随InSe厚度的减小而增强；波长依赖的OP激子荧光增强证明了共振激发等离激元纳米腔模式得到了最优的增强因子34000，并在归一化的散射和反射光谱中得到验证；由于局域态密度的改变，珀塞尔效应（Purcell effect）加速了OP激子的辐射速率，结合OP局域电场和Purcell因子的模拟成功复现了实验数据。团队还进一步研究了等离激元纳米腔对OP激子远场辐射的影响，通过测量动量分辨的k空间成像，计算OP激子贡献占比，证明信号主要来自于OP激子，IP激子的贡献可以忽略不计。研究提取角分辨荧光光谱，进一步证实了等离激元纳米腔对OP激子发射方向的调控。这项研究从空间、时间和能量角度拓展了对OP激子光学性能调控的理解，为面外偶极取向的片上光子器件的设计和性能优化提供了途径。
昆明植物所在香茶菜属植物杂二萜的发现与仿生合成研究中取得进展
来源：昆明植物研究所
环丁烷作为重要的结构单元广泛存在于众多天然产物中，如萜类、黄酮、甾体和生物碱。含有环丁烷片段的天然产物不仅具有独特的结构，同时具有多样的生物活性，引起了广泛关注。近十余年来，中国科学院昆明植物研究所研究员普诺•白玛丹增团队在对香茶菜属植物帚状香茶菜（Isodon scoparius）的研究中，先后发现了15个含有环丁烷片段的杂二萜分子：scopariusic acid、scopariusicides A–M和 (-)-isoscopariusin A。 近期，该团队对该种植物中所发现的两个具有6/6/4骨架杂二萜 (+)-isoscopariusins B（1）和 C（2）开展了合成研究。其中，化合物1是 (-)-isoscopariusin A的非对映异构体，而化合物2为C-8"羧酸取代的杂二萜。化合物1和2的构型确证存在一定的挑战，天然含量较低也限制了对其开展生物活性研究。为解决以上问题，团队对化合物1和2开展了仿生合成研究，关键的合成挑战在于如何高效构建具有四个立体中心的环丁烷中间体。为此，研究人员以简单易得的三取代烯烃5和4-OTBDPS-肉桂酸甲酯3a为底物，成功实现基于路易酸和铱光催化剂协同催化的分子间光化[2+2]环加成反应一步构建复杂的环丁烷中间体6a，并且实现了克级规模制备，其绝对构型通过单晶X-ray衍射得以确证。6a经过选择性脱甲酯、Ni催化交叉偶联、氧化、酯化及保护基脱除等化学转化，最终由三取代烯烃5为原料，分别以七步和六步完成了isoscopariusins B和C的仿生合成。该研究工作不仅实现了两个化合物绝对构型的确证，同时也为其后续的生物活性研究奠定了重要的物质基础。 相关研究成果以Cyclobutane-Containing Meroditerpenoids, (+)-Isoscopariusins B and C: Structure Elucidation and Biomimetic Synthesis为题发表在Organic Letters上。更多内容请订阅《高科技与产业化》杂志
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