超分子及自组装超分子聚合物

π−π stacking
可生物降解 的二硫键 喜树碱
Kang M, Zhang P, Cui H, et al. π–π Stacking Mediated Chirality in Functional Supramolecular Filaments[J]. Macromolecules, 2016, 49(3): 994-1001.
水凝胶
外壳涂料
制备生物载药胶束
7.参考文献
• 佚名. 超分子自组装[J]. 科学观察, 2012(6):29-32. • 张云峰, 薛慧玲, 李红梅,等. 基于氢键的超分子自组装研究进展[J]. 信阳师范学院学报 自然科学版, 2015(3):458-462. • Kang M, Zhang P, Cui H, et al. π–π Stacking Mediated Chirality in Functional Supramolecular Filaments[J]. Macromolecules, 2016, 49(3): 994-1001. • Zhou Z, Yan X, Cook T R, et al. Engineering Functionalization in a Supramolecular Polymer: Hierarchical Self-Organization of Triply Orthogonal Non-covalent Interactions on a Supramolecular Coordination Complex Platform[J]. Journal of the American Chemical Society, 2016, 138(3): 806-809. • Wang Z, Zhang F, Wang Z, et al. Hierarchical Assembly of Bioactive Amphiphilic Molecule Pairs into Supramolecular Nanofibril Self-Supportive Scaffolds for Stem Cell Differentiation[J]. Journal of the American Chemical Society, 2016, 138(45): 1502715034. • 江斌彬. 两亲性超分子支化聚合物的制备及自组装行为研究[D]. 上海交通大学, 2013.
• 自组装超分子聚合物：以通过分子间∏-∏堆积、氢键、金属配位键等非共价键相互作用而 制备，它们具有传统共价键高分子所不具备的可逆性。构筑自组装纳米材料的基元分子种 类繁多、生成的纳米结构体形貌千变万化、物理化学性能迥异。
2.超分子发展史
1893年， Alfred Werner首 次提出了 配位化学
1894年荷兰 科学家Emil Fischer提出 了我们熟知 的“锁钥模 型”
1967年杜邦 公司的C.J. Pederson首 次报道了二 苯并18-冠-6
1987 年 J. M. Lehn 教授首 先提出来的，关于这一概 念的解释是“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
超 分 子 配 合 物
Toshimitsu F, Nakashima N. Semiconducting single-walled carbon nanotubes sorting with a removable solubilizer based on dynamic supramolecular coordination chemistry[J]. Nature communications, 2014, 5.
双 亲 性 超 分 子
神经干细胞
Wang Z, Zhang F, Wang Z, et al. Hierarchical Assembly of Bioactive Amphiphilic Molecule Pairs into Supramolecular Nanofibril Self-Supportive Scaffolds for Stem Cell Differentiation[J]. Journal of the American Chemical Society, 2016.
DAP 二氨基吡啶 PMDETA 五甲基 二乙烯三胺 PT 炔丙基胸腺 嘧啶 PLG r-炔丙基-l谷氨酸脂 NCA N-羧基酸酐
Huang C W, Mohamed M G, Zhu C Y, et al. Functional Supramolecular Polypeptides Involving π–π Stacking and Strong Hydrogen-Bonding Interactions: A Conformation Study toward Carbon Nanotubes (CNTs) Dispersion[J]. Macromolecules, 2016, 49(15): 5374-5385.
Shen Z, Jiang Y, Wang T, et al. Symmetry Breaking in the Supramolecular Gels of an Achiral Gelator Exclusively Driven by π–π Stacking*J+. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(51): 16109-16115.
7.参考文献
• Li B, Dong M M, Fan H T, et al. Halogen· · ·Halogen Interactions in the Assembly of High-Dimensional Supramolecular Coordination Polymers Based on 3, 5-Diiodobenzoic Acid[J]. Crystal Growth & Design, 2014, 14(12): 6325-6336. • Deraedt C, Astruc D. Supramolecular nanoreactors for catalysis[J]. Coordination Chemistry Reviews, 2016, 324: 106-122. • Olson M A, Messina M S, Thompson J R, et al. Reversible morphological changes of assembled supramolecular amphiphiles triggered by pH-modulated host–guest interactions[J]. Organic & biomolecular chemistry, 2016. • Huang C W, Mohamed M G, Zhu C Y, et al. Functional Supramolecular Polypeptides Involving π–π Stacking and Strong Hydrogen-Bonding Interactions: A Conformation Study toward Carbon Nanotubes (CNTs) Dispersion[J]. Macromolecules, 2016, 49(15): 5374-5385. • 陈峰春, 朱吉凯, 金光日,等. 两亲性超分子的自组装及应用[J]. 延边大学学报:自然科学版, 2016, 42(2):136-142. • Ji W, Liu G, Li Z, et al. Influence of C–H· · ·O Hydrogen Bonds on Macroscopic Properties of Supramolecular Assembly[J]. ACS applied materials & interfaces, 2016, 8(8): 5188-5195. • Shen Z, Jiang Y, Wang T, et al. Symmetry Breaking in the Supramolecular Gels of an Achiral Gelator Exclusively Driven by π–π Stacking*J+. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(51): 16109-16115.
超分子化学及分子自组装超 分子聚合物
学 生：方正平 指 导 老 师：何培新教授 专 业：应用化学
目录
• 概念
• 超分子发展史
• 合成制备原理 • 最新研究进展 •材 料 表 征 • 应用领域及发展 •参 考 文 献
1.概念
• 超分子化学：超分子化学是超出单个分子以外的化学，它是有关超越分子结构与性能的科 学。超分子体系是由两个或两个以上分子通过非共价键的相互作用联接起来具有一定结构 和功能的实体或聚集体。 Lehn J M. Supramolecular chemistry—scope and perspectives molecules, supermolecules, and molecular devices (Nobel Lecture)[J]. Angewandte Chemie International Edition in English, 1988, 27(1): 89-112.
3.合成制备原理
碱
阴离子
亲核体
富电子 主体 氢键 ∏-∏ 堆积 超分子化合物 配位键 缺电子 客体 双亲分 子
主体 酸 阳离子 亲电体
4.最新研究进展
氢 键 组 装 超 分 子
Ciesielski A, Szabelski P J, Rżysko W, et al. Concentration-dependent supramolecular engineering of hydrogen-bonded nanostructures at surfaces: predicting self-assembly in 2D[J]. Journal of the American Chemical Society, 2013, 135(18): 6942-6950.
5.Leabharlann Baidu料表征
XRD（X射线晶体衍射）
红外光谱和x射线光电子能谱
固态结构
分子结构
SEM和TEM
NMR
排列、取向、空间构象
分子结构和动力学特征
6.应用领域及发展
物理学 分子 信息 化学 分子 识别 信息 储存 材料 科学 超分子 化学 信息 科学
分子 水平
结构 特征 修正 传输
处理
环境 化学 生命 科学