包合物

包合物是一類有機晶體。其結構中含有兩種結構單位，即包合物是由兩種化合物組成的：一種是能將其他化合物囚禁在它的結構骨架空穴里的化合物，稱為包合劑或主體分子；另一種是被囚禁在包合劑結構的空穴或孔道中的化合物，稱為被包合劑或客體分子。

基本介紹

• 中文名：包合物
• 外文名：clathrate compounds
• 分類1：結晶包合物
• 分類2：分子包合物
• 分類3：大分子包合物

包合物概述

clathrate compounds；clathrate inclusion compound

一類有機晶體。其結構中含有兩種結構單位，所以包合物是由兩種化合物組成的：一種是能將其他化合物囚禁在它的結構骨架空穴里的化合物，稱為包合劑或主體分子；另一種是被囚禁在包合劑結構的空穴或孔道中的化合物，稱為被包合劑或客體分子。客體分子的大小受包合劑空穴的幾何尺寸及形狀的限制。包合物的組成（包合劑與被包合劑的比例）由骨架中可資利用的空隙數決定。20世紀40年代H.M.鮑威爾利用X射線衍射法弄清了包合物中主體分子與客體分子之間通常不形成強的化學鍵，包合物中主、客體分子原有的化學性質不變，大多數包合物中主體分子與客體分子之間以范德瓦耳斯力或氫鍵相結合。

分類

包合物是一種特殊類型的化合物。由分子被包在晶體結構的空腔或大分子固有的空腔中形成。各組分間按一定的比例結合，但不是靠化學鍵力而是靠組分間緊密吻合，使較小的分子不致脫離。分子的幾何形狀是決定因素。分為三類：

結晶包合物

結晶包合物，化合物被包在分子晶體的空腔中，如直鏈烴被包在尿素晶體結構中形成的管道狀包合物，可用以分離不同大小的烴；

分子包合物

分子包合物，包在較大的有孔穴的環狀分子中，如澱粉的降解物環糊精呈現出大環形的分子排列，可與烴、碘、鹵代烷、芳烴等形成包合物；

大分子包合物

大分子包合物，分子篩、蛋白質的吸附化合物和藍色的澱粉-碘化合物等屬此類。聚乙烯醇的藍色碘包合物在伸張狀態中呈現出強烈的二色性，工業上用以製造(光)偏振片和護目鏡。分子篩在工業上廣泛用於分離烴類和石油裂解。大分子包合物在生物體內可能起重要作用。

常見的包合物有氫醌和惰性氣體元素的加合物，尿素和烷烴的加合物，硫脲和烴的加合物，冠醚類複合物。