第三章 有机分子的弱相互作用

第三章有机分子的弱相互作用

与物理性质

2. 氢键作用

与一个电负性很大的元素（F，O，N）相结合的H原子，还能与另一分子中电负性很大的原子间产生一定的结合力而形成的键，

有饱和性和方向性，但作用力比范德华（Van de Waals）作用力强，化学键力小得多，键长较长。

3.2 分子间的弱相互作用对物理性质的影响1. 分子间相互作用与沸点

沸点是在一定压力下，某物质的饱和蒸汽压与大气压力相等时对应的温度。

饱和蒸汽压是指在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸汽所具有的压力

在一定大气压下，有机化合物的沸点在很大程度上取决于分子间的弱相互作用的大小。

大气压下直链烷烃的沸点随着这一同系物的碳原子数目的增加而增加。

2. 分子间相互作用与熔点

熔点是固体将其物态由固态转变（熔化）为液态的温度，在这一温度下，分子将拥有足够的能量摆脱晶格束缚。

在一定大气压下，物质的熔点与有机分子的对称性以及分子间的弱相互作用力密切相关。

直链烷烃的熔点也随着碳原子数的增加而升高，但含偶数碳原子的直链烷烃的熔点升高幅度大于含奇数碳原子的升高幅度。

3. 分子间相互作用与溶解性

“相似相溶”

不仅仅指的是结构上的相似，更重要的在于溶剂分子之间，溶质分子之间以及溶剂和溶质分子之间的相互作用的形式相似。

这条规律体现出了各种分子间弱相互作用的大小

3.3 分子间的弱相互作用与分子识别及自组装

超分子化学被定义为“研究分子组装和分子间作用力的

化学”。

它的研究内容是超越分子水平之上的。

超分子化学主要包括以下两个方面：分子识别

(molecular recognition)和自组装(self-assembly)。

1. 分子识别

对于化学家来说，分子识别就是指一个分子能识别它作用的靶分子。这可以理解为底物与给定受体选择性地键合，并可能具有专一性功能的过程。

2. 自组装

自组装是指分子与分子在一定条件下，通过分子识别依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程。

要求主客体之间应有高度的匹配性和适应性。

高度的选择性导致了超分子形成的高度识别能力。

迄今研究较多的人工合成主体分子主要包括冠醚、环糊精、杯芳烃、环蕃、卟啉等大环化合物。