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文档简介

1、超分子化学的研究意义和超分 子科学未来的发展前景 主讲人：马民君 余佳佳 简介 超分子化学（supramolecularchemistry）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，亦称主-客体化学(host- guestchemistry)。 发展 1967年，帕德森发现第一个冠醚 冠醚 Crown ethers 发展 克拉姆对主客体化学及其络合物的研究 发展 莱恩 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

2、的开创性工作。 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。到目前为止， 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。 定义 超分子化学是研究分子组装和分子间键的 化学，超分子通常是指两种或两种以上分 子依靠分子间相互作用结合在一起，组装 成复杂的，有组织的聚集体并且保持一定 的完整性。 意义 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

3、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；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，

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