超分子化學(科學)

簡介

超分子化學的發展不僅與大環化學（冠醚、穴醚、環糊精、杯芳烴、碳60、杯吡咯、杯咔唑，瓜環葫蘆脲、柱芳烴等）的發展密切相連，而且與分子自組裝（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件和新興有機材料的研究息息相關。到目前為止，儘管超分子化學還沒有一個完整、精確的定義和範疇，但它的誕生和成長卻是生機勃勃、充滿活力的。

發展簡史

1987年諾貝爾化學獎授予C.J Pedersen (佩德森)、J.M Lehn (萊恩)、D.J Cram (克來姆)三位化學家，以表彰他們在超分子化學理論方面的開創性工作。1967 年Pederson 等第一次發現了冠醚。這可以說是第一個發現的在人工合成中的自組裝作用。Cram 和Lehn在Pedersen工作的啟發下，也開始了對超分子化學的研究。從此之後，超分子化學作為一門新興的邊緣科學快速發展起來。

前景

超分子化學研究的內容主要包括：分子識別，分為離子客體的受體和分子客體的受體；環糊精；生物有機體系和生物無機體系的超分子反應性及傳輸；固態超分子化學，分為晶體工程、二維和三維的無機網路；超分子化學中的物理方法；模板，自組裝和自組織；超分子技術，分為分子器件和分子技術的套用。現代化學與18、19世紀的經典化學相比較，其顯著特點是從巨觀進入微觀，從靜態研究進入動態研究，從個別、細緻研究發展到相互滲透、相互聯繫的研究，從分子內的原子排列發展到分子間的相互作用。從某種意義上講，超分子化學淡化了有機化學、無機化學、生物化學和材料化學之間的界限，著重強調了具有特定結構和功能的超分子體系，將四大基礎化學（有機化學、無機化學、分析化學和物理化學）有機地融合為一個整體，從而為分子器件、材料科學和生命科學的發展開闢了一條嶄新的道路，且為21世紀化學發展提供了一個重要方向。

超分子化學並非高不可攀，有許多超分子結構似乎都可見我們的日常生活。例如，可以把輪烷（rotaxane）比為東方的算盤；索烴（catenane）舞池中的一對舞伴；C60類似於圓拱建築；環糊精（cyclodextrins）和雷射唱盤（CD）有同樣的簡稱和信息存放功能；DNA雙螺旋則與家喻戶曉的早餐佐食麻花多少有點相似。以非共價鍵弱相互作用力鍵合起來的複雜有序且有特定功能的分子結合體——“超分子”是共價鍵分子化學的一次升華，被稱為“超越分子概念的化學”，它不僅在材料科學、信息科學，而且在生命科學中均具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。

為了鼓勵和推進超分子化學的深入研究，1987年諾貝爾化學獎授予了超分子化學研究方面的三位科學家：美國的佩德森（Pedersen C J）、克拉姆（Cram D J）和法國的萊恩（Lehn J M）。萊恩在獲獎演說中曾為超分子化學作了如下解釋：超分子化學是研究兩種以上的化學物種通過分子間力相互作用締結而成的具有特定結構和功能的超分子體系的科學。

超分子化學(科學)

基本介紹

簡介

發展簡史

前景

超分子

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