超分子化学

科学

超分子化学（supramolecular chemistry）最先由法国科学家J.M Lehn提出，是化学与生物学、物理学、材料科学、信息科学和环境科学等多门学科交叉构成的边缘科学。其研究分为两个方向，超分子化学（主-客体化学）和超分子有序组装体化学。

简介

超分子化学的发展不仅与大环化学（冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、碳60、杯吡咯、杯咔唑，瓜环葫芦脲、柱芳烃等）的发展密切相连，而且与分子自组装（双分子膜、胶束、DNA双螺旋等）、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。尽管超分子化学还没有一个完整、精确的定义和范畴，但它的诞生和成长却是生机勃勃、充满活力的。

发展简史

1987年诺贝尔化学奖授予C.J Pedersen (佩德森)、J.M Lehn (莱恩)、D.J Cram (克来姆)三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作。1967 年Pederson 等第一次发现了冠醚。这可以说是第一个发现的在人工合成中的自组装作用。Cram 和Lehn在Pedersen工作的启发下，也开始了对超分子化学的研究。从此之后，超分子化学作为一门新兴的边缘科学快速发展起来。

前景

超分子化学研究的内容主要包括：分子识别，分为离子客体的受体和分子客体的受体；环糊精；生物有机体系和生物无机体系的超分子反应性及传输；固态超分子化学，分为晶体工程、二维和三维的无机网络；超分子化学中的物理方法；模板，自组装和自组织；超分子技术，分为分子器件和分子技术的应用。现代化学与18、19世纪的经典化学相比较，其显著特点是从宏观进入微观，从静态研究进入动态研究，从个别、细致研究发展到相互渗透、相互联系的研究，从分子内的原子排列发展到分子间的相互作用。从某种意义上讲，超分子化学淡化了有机化学、无机化学、生物化学和材料化学之间的界限，着重强调了具有特定结构和功能的超分子体系，将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合为一个整体，从而为分子器件、材料科学和生命科学的发展开辟了一条崭新的道路，且为21世纪化学发展提供了一个重要方向。

超分子化学并非高不可攀，有许多超分子结构似乎都可见我们的日常生活。例如，可以把轮烷（rotaxane）比为东方的算盘；索烃（catenane）舞池中的一对舞伴；C60类似于圆拱建筑；环糊精（cyclodextrins）和激光唱盘（CD）有同样的简称和信息存放功能；DNA双螺旋则与家喻户晓的早餐佐食麻花多少有点相似。以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且有特定功能的分子结合体——“超分子”是共价键分子化学的一次升华，被称为“超越分子概念的化学”，它不仅在材料科学、信息科学，而且在生命科学中均具有重要的理论意义和广阔的应用前景。

为了鼓励和推进超分子化学的深入研究，1987年诺贝尔化学奖授予了超分子化学研究方面的三位科学家：美国的佩德森（Pedersen C J）、克拉姆（Cram D J）和法国的莱恩（Lehn J M）。莱恩在获奖演说中曾为超分子化学作了如下解释：超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。

超分子

作者： [英]J.W.斯蒂德、J.L.阿特伍德

出版社：化学工业出版社出版日期： 2006年07月

ISBN： 7-5025-8697-0 开本： 16 开

类别：综合化学化工,有机化学化工,物理化学,高分子科学工程页数： 528 页

简介

《超分子化学》详细阐述了与超分子体系相关的概念、术语与命名，系统全面地介绍了几乎所有重要的超分子化学体系。从超分子体系的功能角度出发，分别介绍了阳离子络合主体、阴离子络合主体、中性络合主体，晶体工程、自组装、分子器件、生命现象和生物模拟等分支领域。涉及的超分子主体有冠醚、环糊精。杯芳烃。索烃，轮烷、环番。树枝状大分子等。系统全面。除了介绍超分子化合物的组装和合成方法之外，还介绍了超分子结构化学和超分子物理化学方法，有助于开拓研究思路。

第1章概念1

第2章生命中的超分子化学25

第3章阳离子络合主体62

第4章阴离子的键合138

第5章中性分子的络合175

第6章晶体工程271

第7章模板和自组装324

第8章分子器件402

第9章生物模拟450

第10章液相界面、液晶和液相包合物480

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