第一章 超分子化学概述-1
超分子化学

Lehn的贡献
• Lehn建议将超分子化学定义为“超出分子的化学” (Chemistry beyond the molecule)。早在1966年,对 于神经系统中的过程的兴趣,促使他想到一个化 学家如何为这种最高生物功能的研究作出贡献, 由于神经细胞运作与跨越细胞膜的Na+和K+的分布 变化有关,因而想设计合成环肽来监控膜间K+的 传递。Pederson工作发表后,Lehn意识到这种物 质可以将大环抗菌素的配价能力与醚的化学稳定 性结合起来,进一步考虑到具有三维球形空腔的 物质,能够整体包围离子,将形成比平面大环更 强的配合物,由此设计了大双环配体、多重识别 配体等,研究了它们的结构、催化性能、传递性 能,并进一步进行分子器件的设计。
分子化学
• 以单个分子的合成构筑及性质研究为主的科学,分子构筑 主要依赖于共价键的打破或形成。 • 目前,分子化学已经取得了辉煌的成就,已发展了一系列 高度复杂、有效的方法来构筑具有前所未有复杂性的分子 结构,而这是以精确和被控制的方式来实现的。
B12, R= 腺苷
超分子化学
超分子化学-分子之外的化学,超越分子的化学
超分子化学的研究内容
分子识别-离子客体的受体和分子客体的受体 (如,经 典的环糊精); 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-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-分子器件及分子技术的应用。
受体-低物
分子组装(molecular a组装 • 组装-一个系统的要素按着特定的指令,形成特定的结构 或功能的过程; • 自组装-self-assembly,指系统的要素按彼此的相干性、 协同性或某种默契形成特定结构与功能的过程。
有机化学基础知识超分子化学和自组装反应

有机化学基础知识超分子化学和自组装反应有机化学基础知识:超分子化学和自组装反应超分子化学是有机化学中的一门重要分支,研究的是分子之间通过非共价作用力相互作用和组装的过程。
其中自组装反应是超分子化学的关键概念之一,指的是分子自发地通过非共价作用力在适当条件下组装成特定的结构。
本文将介绍超分子化学和自组装反应的基本原理和应用。
一、超分子化学的基本概念超分子化学是20世纪70年代兴起的一门学科,以研究分子之间的非共价作用力相互作用和组装为核心内容。
超分子化学主要关注以下几个方面:1.1 非共价作用力超分子化学中的非共价作用力包括氢键、疏水作用、范德华力、离子间相互作用等。
这些作用力通常较弱,但在合适的条件下可以产生较强的相互作用。
非共价作用力是超分子化学中分子相互作用的基础。
1.2 超分子超分子是由分子通过非共价作用力相互作用而形成的由多个成分组成的结构单元。
超分子结构具有自我识别、自我组装和自我修复的特性,表现出许多复杂的功能。
二、超分子的自组装反应自组装反应是超分子化学的核心概念之一,指的是在一定条件下,分子通过非共价作用力自发组装为有序的结构。
自组装反应可以分为静态自组装和动态自组装两种形式。
2.1 静态自组装静态自组装是指分子通过非共价作用力,如氢键、疏水作用等,形成稳定的超分子结构。
常见的静态自组装形式包括自组装聚合物、自组装胶体、自组装纳米粒子等。
静态自组装结构具有良好的稳定性和特定的功能性,被广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
2.2 动态自组装动态自组装是指分子通过非共价作用力,在适当的条件下,形成可逆的超分子结构。
动态自组装过程中,分子组装和解组装的速率比较快,可以实现自组装结构的动态变化。
动态自组装反应在药物传递、分子传感、催化等领域具有重要的应用价值。
三、超分子化学的应用超分子化学作为一门交叉学科,具有广泛的应用前景。
以下是超分子化学在一些领域的应用示例:3.1 药物传递系统通过设计和构建特定的超分子结构,可以实现药物的包埋和释放,提高药物的疗效和降低毒副作用。
大学十年级化学教案超分子化学与功能材料的研究

大学十年级化学教案超分子化学与功能材料的研究大学十年级化学教案: 超分子化学与功能材料的研究简介:本教案旨在介绍大学十年级化学课程中涉及的超分子化学及其在功能材料研究中的应用。
超分子化学作为一门交叉学科,涉及化学、物理、生物学等领域,是近年来备受关注的热点研究领域之一。
通过本教案的学习,学生将了解超分子化学的基本概念、原理和应用,并能够掌握相关实验技术和研究方法。
第一章: 超分子化学基础1.1 超分子化学的概念超分子化学是研究分子之间非共价相互作用及其在自组装和自组织过程中所产生的结构、动力学和功能的学科。
学生将了解超分子化学的基本概念,包括非共价相互作用的种类和特点。
1.2 非共价相互作用介绍超分子化学中常见的非共价相互作用,包括氢键、范德华力、离子-离子相互作用、离子-分子相互作用等。
学生将学会如何识别和分析不同类型的非共价相互作用。
1.3 超分子自组装和自组织介绍超分子自组装和自组织的概念和原理,以及相关的实验方法和研究技术。
学生将了解超分子自组装和自组织在功能材料制备和应用方面的重要性。
第二章: 超分子化学与功能材料2.1 超分子材料的概念和分类介绍超分子材料的定义和分类,包括聚集态超分子材料、晶体超分子材料、聚合物超分子材料等。
学生将了解不同类型超分子材料的性质和应用领域。
2.2 超分子晶体与功能材料重点介绍超分子晶体的结构和性质,以及其在光学、电子学等领域中的应用。
学生将了解光学材料、电子材料等功能材料的基本原理和制备方法。
2.3 超分子聚合物与功能材料介绍超分子聚合物的结构和性质,以及其在纳米领域、药物传递系统等功能材料中的应用。
学生将了解纳米材料、药物传递系统等领域中功能材料的研究进展和应用前景。
第三章: 超分子化学实验技术3.1 超分子化学实验的基本原理和方法介绍超分子化学实验的基本原理和方法,包括分子识别与分离、超分子自组装和自组织等实验技术。
学生将学会运用这些实验技术解决研究中的问题。
1 超分子化学基础

应用有机化学超分子化学研究由两种以上的化学物质(分子、离子等)借分第一章 超 分 子 化 学 基 础子间力相结合而形成的超分子实体,这种有一定组 织构造的实体具有很好设定的性能。
分子化学:共价键的化学Wöhler合成尿素;Robert B. Woodward 和Albert Eschenmoser 在上百位合作者的参与下合成维他命B12超分子化学: 分子间键的化学,其目标是控制分子 间价键。
从分子化学到超分子化学:分子、超分子、分子和超分子器件三位超分子化学研究方面的科学家 获得1987年的 年的Nobel化学奖 获得 年的 化学奖美国的C. 美国的 J. Pederson、D. J. Cram教授 、 教授 法国的J. 教授。
法国的 M. Lehn教授。
教授11967 年Pederson 等第一次发现了冠醚。
原先想合成的是一个非环聚醚(多元醚),但在纯化过程中分离出极少 量产率仅0.4%的丝状有纤维结构并不溶于羟基溶剂的白色晶体。
受好奇心 驱使,他进行了深入研究,发现它是一种大环聚醚,即命名为冠醚,它是 由于非环聚醚前体与碱金属离子配位结合,阳离子使配体预组织后更有利 于环化而形成的。
这可以说是第一个在人工合成中的自组装作用。
Pederson 诺贝尔演说的题目就是“冠醚的发现”,他提到要是当年忽略了这 种并非期待的杂质,他可能就与冠醚失之交臂。
O O O O O O杯芳烃杯芳烃:苯酚衍生物与甲醛反应得到的一类环状缩合物。
杯芳烃:苯酚衍生物与甲醛反应得到的一类环状缩合物。
分子形状与希腊圣杯( 分子形状与希腊圣杯(Calixcrater)相似 )IUPAC: 含-O(CH2CH2O)n-结构的环状聚醚化合物 简称为(王)冠醚化合物(Crown ether)Cram 诺贝尔演说的题目是“分子主客体以及它们的配 合物的设计”。
受到酶和核酸的晶体结构以及免疫系统专一性的启发,从1950 年代起就想设计和合成较简单的有机化合物,来模仿自然界存在的一 些化合物的功能,他认识到高度结构化的配合物是中心,Pederson 的 工作一发表,他就意识到这是一个入口,由此开展了系列的主客体化 学的研究。
超分子化学及分子识别和分子自组装.ppt

4.手性化合物的制备
单一手性物质的获得方法有三种:1)手性源合成法:是以 手性物质为原料合成其它手性化合物。2)不对称合成法: 是在催化剂或酶的作用下合成得到以某一对映体为主的化 学的或生物的不对称合成法,近20年来取得了长足进步, 并且已开始进入工业化生产。3)外消旋体拆分法:是在手 性助剂的作用下,将外消旋体拆分为纯对映体,这种方法 已被广泛使用。外消旋体拆分方法有:1)化学拆分法:与 纯手性物质形成非对映体盐或共价衍生物,然后利用非对 映体的性质差异进行分离(如分级结晶),再将衍生物还原 为纯对映体。2)酶或微生物法:利用酶或微生物对对映体 具有专一识别能力的性质,消耗掉一种对映体而得到另一 种对映体。3)色谱拆分法:色谱拆分法可分为气相色谱法 和液相色谱法。
2.超分子体系中的分子识别
形成超分子时,要求分子间达到能量和空间结构的匹配, 称之为识别。分子识别可定义为这样的一个过程,对于 一个给定的受体,底物选择性的与之键合。因而,选择 和键合是识别的两个方面。具体的说,分子识别过程需 遵循两个原则,即互补性和预组织原则。 互补性是指识别分子间的空间结构和空间电学特性的互 补性。空间结构的互补即“锁与钥匙”的相配,这种相 配需要识别分子间达到一种刚性和柔性的统一。如图1所 示,Pedersen的冠醚-6在对K+的识别过程中,构象发生 了变化,形成了和K+相配的空腔及键合位置。而电学特 性互补要求键合点和电荷分布满足非共价键的形成,包 括氢键的形成,静电相互作用,π 堆积相互作用,疏水 相互作用等。
综上所述,在大多数情况下,使用外消旋混合物药物、 农药、香料香精等,会使无效成分在人体或环境中积 累,造成危害和污染。从经济上来说,使用消旋混合 物中的无效成分也是一种浪费。针对外消旋化学品潜 在的危险性,美国食品与药物管理局在1992年5月颁布 新的法案,严格限制外消旋化学品的使用。现在,药 物中有10%以单一旋光体出售,而且这个比例将会不 断提高。这就对手性化合物的制备提出了迫切的要求。
超分子化学分子间相互作用课件

氢键的形成
在超分子化学中,氢键通常在 具有不同电子云密度的分子之 间形成,这些分子可以是阳离 子和阴离子或具有孤对电子的 基团。
氢键的影响
氢键在超分子化学中起着重要 作用,它可以稳定超分子结构 ,影响分子识别和自组装过程 ,从而影响化合物的物理性质 和化学性质。
超分子化学中的π-π相互作用
π-π相互作用的定义
02
分子间相互作用
分子间相互作用的定义
分子间相互作用
是指两个或多个分子之间通过非共价键力相互作用 的物理现象。
分子间相互作用力
包括范德华力、氢键、疏水作用力、电荷转移作用 力等。
分子间相互作用的特点
非共价键、可逆性、能量较低、作用范围较小。
分子间相互作用的形式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
02
03
04
范德华力
分子之间由于瞬时偶极产生的 相互作用力,包括诱导力、取 向力和分散力。
高性能化
随着超分子化学的深入研究,未来将有望开发出 具有更高性能的超分子材料,如高稳定性、高强 度、高导电性等。
绿色环保
超分子化学将更加注重环保和可持续发展,开发 低毒、可降解、可再生的超分子材料,降低对环 境的负面影响。
超分子化学在未来的应用前景
新材料开发
生物医学应用
超分子化学有望为新材料开发提供更多可 能性,如高分子材料、纳米材料、生物医 用材料等。
THANK YOU
感谢聆听
分子间的距离
分子间的距离越近,相互作用 力越强。
分子的构型与构象
分子的构型与构象影响分子的 瞬时偶极和电子云分布,从而
影响分子间相互作用力。
环境因素
温度、压力、溶剂等环境因素 也会影响分子间相互作用力。
超分子化学

超分子化学的分类、性质以及研究前景一、超分子的概述超分子化学由于与生命科学密切相关已成为一门新兴的化学学科,它是基于冠醚与穴状配体等太环配体的发展以及分子自组装的研究和有机半导体、导体的研究进展而迅速发展起来的。
Lehn给超分子化学起了这样一个定义:“超分子化学是超出单个分子以外的化学,它是有关超分子体系结构与功能的学科。
超分子体系是由两个或两个以上的分子通过分子间超分子作用联接起来具有一定结构和功能的实体或聚集体”。
超分子化学(Chemistry)是在分子和原子的水平上研究物质的性质、组成、结构及变化规律和其应用、制备,以及物质间相互作用关系的科学。
分子是保持物质性质的最小单位。
分子化学是基于原子间的价键,是共价键化学。
然而,分子并不是孤立存在的,而是处于分子问的相互作用中,如范德华(vander Waals)力(包括离子一偶极、偶极一偶极和偶极一诱导偶极相互作用)、静电力、疏水相互作用和氢键等,这些作用力统称为非共价键力。
这些非共价键力弱于共价键力,但是分子之间几种弱相互作用力协同作用的强度却不次于化学键,其在生命体系中起着非常重要的作用。
超分子化学(Supramolecular Chemistry)就是以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子聚合体的化学。
可以说超分子化学是共价键分子化学的一次升华、一次质的超越,因此被称为是“超越分子概念的化学”。
打个形象的比喻,如果把超分子比作足球队的话,那么球队的每个成员就是一个分子,一个有组织的足球队的表现并不是单个球员表现的简单加和,而是作为一个有序的聚合体,具有远远超过单个成员简单加和的更特殊和更高级的功能。
超分子体系所具有的独特有序结构正是以其组分分子间非共价键若弱相互作用为基础的。
一般认为,超分子体系分子间的弱相互作用力主要指范德华力(包括静电力、诱导力、色散力和交换力)、氢键、堆砌作用力几种形式。
基于金属-有机配合物设计与合成具有特定结构和性质的新型配位聚合物及超分子化合物是晶体工程学的重要目标。
超分子化学-第一章 分子识别

动力学上的选择性
• 动力学上的选择性,是指客体转化的快慢,而 不是络合的牢固性
• 许多生物化学酶都具有动力学选择性,研究表 明,当主体与客体分子状态完全互补时,主体 通常不以刚性方式预组织,因为会阻碍快速催 化
1.4 超分子相互作用的本质
非共价键相互作用的加合与协同 • 离子-离子相互作用(键能100-350 kJ/mo
荚状
大环效应有利于主客 体络合物的稳定性
单环冠
穴状冠
4个螯合原子, 稳定差104倍!
• 偶极-偶极相互作用(5-50 kJ/mol ) 两个偶极分子的排列可以导致明显的相互吸
引作用,形成邻近的分子上一对单个偶极的排 列(I)或者两个偶极分子相对的排列(II)
羰基的偶极-偶极相互作用
• 氢键(4-120 kJ/mol )
“化学信息科学”或“分子信息学”
1.2 主-客体的互补性和预组织性
主体的结合点的性质决定分子识别:
电子特性(电荷、极性、极化度、范德华力和斥 力)、尺寸、形状、个数、在受体结构中的排布和 配合能力
• 主客体立体互补,凸凹分明 • 作用力互补,如正/负静电力,偶极/偶极,氢键给
/受体等 • 有较大的接触 • 多个相互作用位点 • 大区域强结合
环糊精在水溶溶中包结客体
1.5 分子主体的设计
• 得到对特殊客体选择性结合的主体 • 考虑主-客体的互补性(空间、电子等匹配
性),主体预组织性,螯合和大环效应,以 及超分子的弱相互作用 • 同时所要设计的主体对该特殊客体选择性的 体现方式也是十分重要的
• 主体设计的步骤
明确客体的性质,得到主体应该对应满足的一些参数
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J. M. Lehn(莱恩)
• 1969年合成第一个大双环 穴状配体,研究了其结构 和性能,并进一步进行了 分子器件的设计。
Nobel Lecture:SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY – SCOPE AND PERSPEC TIVES, MOLECULES - SUPERMOLECULES - MOLECULAR DEVICES
1.4 超分子体系组装
• 主-客体(受体-底物)化学: 受体、配位理论和锁钥原理;
• 螯合作用和大环作用: 整个超分子体系的协同相互作用大于各部分加和; • 预组织性和互补性:主体重组、络合结合; • 热力学和动力学选择性:结合常数K;
• 分子识别与自组装;
1.4.1.主-客体化学
• 主-客体(受体-底物)化学: 主体(受体) 客体(底物) 组装
大环作用
• 然而,许多超分子主客体络合物比预想到的只有 螯合效应要稳定得多。 • 在这些体系中主体分子通常是多个结合点螯合客 体的大环配体。 • 此类化合物可通过额外的大环效应变得更稳定。 • 这种效应不仅与通过多个结合点的客体螯合作用 相关,还与这些结合点的空间排布有关。 • 大环效应使得环状主体比类似的具有相同结合点 的非环状荚状配体要稳定104多倍。
• 实质:特殊的偶极-偶极相互作用。
氢键作用的性质
• 氢键在长度、强度和几何构型上是变化多样的,每一个分 子中的一个强氢键足以决定固态结构。
1.3.5.离子-π相互作用
• 5-80kJ/mol; • 金属阳离子-π相互作用:过渡金属阳离子如Fe2+、Pt
2+等,可与烯烃及芳香化合物形成络合物,例如二茂铁
1.3.7.范德华作用力
• 小于5kJ/mol,可变; • 是邻近的核子靠近极化 的电子云而产生的弱静 电相互作用;无方向性;
1.3.8.固体中紧密堆积
• 在固体结构(如晶体) 研究中,获得紧密堆 积排列也是一种很重 要的驱动力; • 按照Kitaigorodsky的 紧密堆积理论,这只 是有利的同向性的范 德华作用力最大化的 表现。
超分子组装与材料设计
第一章 超分子化学概述
Supramolecular Chemistry
本章主要内容
• 1.1 从化学到超分子化学 • 1.2 超分子化学的概念 • 1.3 超分子体系内的弱相互作用
• 1.4 超分子体系的组装方法 • 1.5 超分子体系的构型设计 • 1.6 超分子化学的应用 • 1.7 超分子化学的发展现状
1.4.3.预组织性和互补性
• 主客体结合过程可粗略分为两个过程:
(1)活化:主体进行构象重新排列,以使结合点与客 体最匹配,同时减小各结合点之间的不利作用;——能 量上不利; (2)络合:主客体间互补的作用位点之间的焓稳定的 吸引作用;——能量上有利; • 整个结合过程的自由能是不利的重组能和有利的结合能 之差; • 主客体结合的作用位点必须是互补性的(电子状态、空 间排列); • 如果主体是预组织的,即重组过程不发生明显构象变化, 那么重组能就很小,对结合过程越有利。
• 模拟蛋白质的螺旋结构,超越了大环与主客体化学研究 范畴;首次提出了“超分子化学” 的概念; • 即:“基于共价键存在着分子化学领域,基于分子组装体 和分子间键存在着超分子化学”; • 他建议将超分子化学定义为“超出分子的化学”(Chemistry beyond the molecule);
超分子化学学科确立
(锁钥原理、配位理论)
主-客体复合物
• 其形成基于以下3个历史性概念:
(1)1906年,Paul Ehrlich 认为分子没有键合就不能发生作用,在 此基础上他引入了生物学上的受体概念;
• (2)1894年,Emil Fischer 意识到键合必须具有选择性, 就像酶对于受体-底物的键合研究一样,他形象描述为“锁 与钥匙”的空间匹配,奠定了分子识别的基础,主体在不 同客体之间进行判别; (3)选择性键合必须是主客体之间具有吸引力或相互亲 和力,这实际上是Alfred Werner 在1893年的配位化学理 论,即金属离子与球形配体配位理论的一种概括。
Supramolecular
• 超分子是分子之间的结合; • 借助的结合力是非共价键力; • 与共价键相比,非共价键力属于弱相互作用,包括 范德华力、静电引力、氢键力、π相互作用力、偶极 /偶极相互作用、亲水/疏水相互作用等等; • 超分子体系具有协同作用的特性; • 通过协同作用,分子之间能克服弱相互作用的不足, 形成有一定方向性和选择性的强作用力,成为超分 子形成、分子识别和分子组织的主要因素。
1.4.5.分子识别与自组装
• 超分子化学作为化学的一个独立分支,已经得到普 遍认同; • 它是一个交叉学科,涉及无机与配位化学、有机化 学、高分子化学、生物化学和物理化学; • 由于能够模仿自然界已存在物质的许多特殊功能, 形成分子器件,因此它也构成了纳米技术、材料科 学和生命科学的重要组成部分。
1.2 超分子化学的概念
“Supramolecular Chemistry is the chemistry of the intermolecular bond, covering the structures and functions of the entities formed by associasion of two or more chemical species”。 ——J. M. Lehn
[Fe(C5H5)]和Zeise盐[PtCl3(C2H4)]-。
1.3.6.π -π 堆积
• 0-50kJ/mol;发生于芳香环之间, 通常存在于相对富电子和缺电子的 两个分子之间。 • 常见的两种:面对面、边对面。 • 小芳香化合物晶体结构中 特征人字形堆积结构主要 是边对面作用的结果。 • 英国剑桥大学和谢菲尔德 大学以静电作用和范德华 作用相互竞争为基础来解 释π-π堆积的各种几何构 型。
参考书目:
超分子层状结构 作/译者:沈家骢 出版社:科学出版社 超分子化学 作者:(英)J.W.斯蒂德 (英)J.L.阿特伍德 译者:赵耀鹏 孙震 《插层组装与功能材料》 段雪等编
化学发展史的五个时期 : 1.远古的工艺化学时期。 2.炼丹术和医药化学时期。公元前1500年到公元1650年 3.燃素化学时期。
• 例如:带有3个正电荷三(三氮杂二 环辛烷)主体与阴离子如Fe(CN)63的相互作用:
1.3.2.离子-偶极相互作用
• 孤对电子被阳离子正电荷吸引,例如: • 一个离子(如Na+)和一个极性分子(如水分 子); • 大环醚(冠醚)与碱金属离子络合; • 配位键。
1.3.3.偶极-偶极相互作用
• 5-50kJ/mol; • 两个偶极分子的排列可以导致明显的相互吸 引作用,形成邻近的分子上一对单个偶极的 排列(类型I)或者两个偶极分子的相对排列 (类型II)。
主客体化合物
• 主体、客体之间空间关系:
1.1 超分子化学的发展历程
1987年Nobel化学奖:
三位超分子化学科学家
• 美国的C. J. Pederson、D. J. Cram教授 • 法国的J. M. Lehn教授。
C. J. Pederson(彼得森)
• 1967年在本想合成非环聚 醚(多元醚)的实验中, 第一次发现了冠醚。 Nobel奖演说题目:“冠醚的发现”
1.3 弱相互作用(非共价键):
——intermolecular bond • 各种弱相互作用的本质:
• • • • • • • 范德华作用力(诱导偶极-诱导偶极相互作用等等); 静电作用(带电基团间作用); 螯合、络合作用(离子-离子等等); 氢键; 配位键, 堆叠作用; 疏水效应;
1.3.1.离子-离子相互作用
• 刚性预组织的主体在通过络合过渡态是有一定困难, 而构象易变的主体分子容易调整结构,络合和解络合 都很快; • 预组织效应可通过以下的球状配体和构象易变的单环 冠状配体来比较,两种配体对碱金属阳离子的络合差 异达到1010数量级。
1.4.4.热力学和动力学选择性
• 超分子主体均有选择性,即主体可识别不同的 客体分子。 • 可以用结合常数K(结合过程的热力学平衡常 数)来估计主体与一个特殊客体的亲和力。 • 在热力学上,选择性可简单定义为一个客体的 结合常数与另一个的比例。
化学:分子化学、超分子化学
共价键等 化学键
非共价键弱相互作用 (分子识别、组装)
பைடு நூலகம்
超分子化学
• 从超分子化学可得到两点重要启示: 1. 分子间相互作用力在一定条件下叠加和协同 转化为强结合能; 2. 分子组装成的超分子体系可以具有完全不同 于原组成分子的全新性能。 • 超分子体系在主客体化学、生物有机化学、液晶 材料、超分子材料与分子器件等方面显示出强大 的应用潜力,是设计新颖功能材料的一条全新途 径。
1.4.2.螯合作用
• 超分子化学中,主客体络合 物的热力学稳定性可以通过 螯合作用来提高。 • 配体供给原子(不论性质如 何)统称为主体结合点,金 属统称为客体。从荚状配体 (具有许多以一定的间隔分 布的给体原子的链状主体) 与金属离子的键合中可以观 察到螯合作用(图1.5)。 • 螯合稳定作用的高度取决于 螯合环的大小(图1.6)。
D. J. Cram(克拉姆)
• 以Pederson工作为入口,进行了系列的 主客体化学的研究。
Nobel奖演说题目:分子主客体以及它们的配合物的设计 • 基于大环配体与金属或有机分子的络合化学方面 的研究; • 创立和提出了以配体(受体)为主体、以络合物 (底物)为客体的主-客体化学(host-guest chemi stry)理论;
• 大环聚醚——冠醚合成; • 选择性络合碱金属; • 揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应选择性起着重 要的作用; • 人工合成中的第一个自组装作用。