利用地球上豐富的低毒性過渡金屬離子來建構高活性、高效率水氧化反應 (2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e^-) 的分子催化劑，對於開發永續的潔淨能源具有重要意義。然而，文獻中的分子水氧化催化劑，對於動力學和熱力學性質還沒有全面性的探討，不利於該領域的進階發展。因此，我們在本篇工作利用反應速率和過電位之間的線性自由能關係作為通用性能指標，系統性的比較第一列過渡金屬錯合物作為勻相水氧化催化劑的表現。我們歸納錳、鐵、鈷、鎳和銅金屬錯合物的水氧化催化劑，並探討不同配位環境對於線性自由能關係的影響。此外，我們也討論在相同的配位環境之下，不同中心金屬離子在水氧化速率和過電位的數值，進而從動力學和熱力學的角度對於這些催化劑的表現提供註解。本篇工作為最近十年來第一列過渡金屬錯合物作為水氧化催化劑的性能基準提供了參考，為該領域提供了寶貴的貢獻。我們相信本篇工作能夠對於分子水氧化催化劑的設計提供重要的見解，並且該分析方法在質子耦合氧化還原(電)催化的相關領域上具有潛在的應用價值。

水凝膠(Hydrogel)是一個可吸收大量水分或是生物流體的高分子交聯結構，具有細胞外基質結構的相似性、生物相容性、營養傳導、以及可調控的物理化學性質，因此水凝膠在生物醫學應用上受到極大的關注。水凝膠可以透過物理性或是化學性的高分子交聯反應進行製備，其中化學交聯的水凝膠具有良好的機械強度，可提供更廣泛的應用。硫醇-烯反應(Thiol-ene reaction)是一種常用於製備水凝膠的化學反應，可藉由自由基的傳導來進行官能化高分子間的交聯作用，該反應可在溫和的條件下快速進行，也不會因為水和氧氣的存在而受到抑制。本篇文章中我們合成降冰片烯修飾的葡聚醣(Norbornene-functionalized dextran)，並且使用二硫蘇糖醇(Dithiothreitol)做為交聯劑，超音波照射下由水及過硫酸鉀(Potassium persulfate)所產生的氫氧自由基可啟動硫醇-降冰片烯反應，進而交聯葡聚醣形成水凝膠，超音波的照射條件（如：時間、頻率、及環境溫度）可用來微調葡聚醣水凝膠的微觀結構和機械性質。目前文獻中大多數的硫醇-烯交聯反應是透過光引發的自由基而啟動的，在此我們證明了超音波是一種深具潛力的方式來驅動硫醇-烯反應，可做為傳統照光驅動的替代方法。重要的是，超音波是一種非侵入性且具有高穿透效率的技術，可在生物體的深層組織中使用超音波驅動的硫醇-烯反應進行水凝膠的原位製備。

酶，是生命不可缺少的核心物質。受限於天然酶的熱穩定性、耐酸鹼性，建構出具有催化活性功能性小分子或是奈米酶已成為近年來的新興領域。以往的文獻之中，生物酶或奈米酶的活性中心，多侷限在單一一種金屬活性中心，所以只能進行單一催化活性反應，其中，各別含有Fe或Cu金屬的生物酶或奈米酶，都是很重要的酶催化劑，然而具有雙金屬活性中心的酶催化劑，可以同時進行兩種催化反應的，不論是生物酶或奈米酶，均鮮少被研究報導。本研究中(Chem. Commun., 2022,58, 569-572)，我們團隊利用了一個雙金屬金屬有機骨架(Metal-Organic Framework, MOF)孔洞材料，MOF-919 (Fe-Cu)，它能夠同時模擬氧化酶和過氧化物酶之雙功能活性酶。我們透過使用鄰苯二胺做為顯色受質，研究此MOF-919 (Fe-Cu)之催化活性及動力學，更藉此開發出腎上腺素之快速呈色檢測。未來藉由開發多功能性、高穩定性的奈米酶，將有助於精準醫療檢測及生物科技之應用。

微波照射已經證明能夠有效的加速化學反應進行並減少反應時間，特別是需要高溫與高壓條件的反應，色酮類骨架化合物常見於天然物或是具有生物活性的分子中，烯基或炔基的分子內碳環化反應，是已知有效與直接製備五員或六員碳環化合物的合成方法，而分子內碳環化反應製備七員碳環化合物則較少被報導。此篇文章中我們使用微波反應於無金屬參與的條件下建構環庚並色酮與螺環環庚並色酮化合物。這反應以gamma-炔基-1,3-乙二酮為起始物，以DBU與二甲基亞碸溶劑在微波加熱的條件下，進行聯繼分子內環化反應，起初的分子內環化反應形成色酮庚碳三烯中間體，接續的分子內環化反應由色酮庚碳三烯中間體經關鍵的7- endo- trig模式得到少見的七員碳環化合物；我們藉由此鹼促進、無金屬參與的微波合成策略發展色酮類骨架化合物的合成，這合成策略可以應用於天然物、中草藥及其衍生物的合成上。