什么是超分子化学

超分子化学论文（设计）

I

超分子化学期末论文（设计）

题目：超分子化学简介及应用

学 院：化学与化工学院

专 业： 材 料 化 学

班 级： 材 化 101 班

学 号： 1 0 0 8 1 1 0 0 2 4

学生姓名： * * *

指导教师： * * *

2013年 12月10日

超分子化学论文（设计）

II

贵州大学本科毕业论文（设计）

诚信责任书

本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

特此声明。

论文（设计）作者签名：

日 期：

超分子化学论文（设计）

第III页

III 目录

摘要：.............................................................. 1

关键字：............................................................ 1

Abstract: .......................................................... 1

Keywords: .......................................................... 1

第一章·前言........................................................ 1

超

分

子

化

学

论

文

学院：物理化学学院

班级：材料化学0901

姓名：郇长安

学号：310913020131 分子自组装研究进展

分子自组装是分子与分子在一定条件下,依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程。通过分子自组装我们可以得到具有新奇的光、电、催化等功能和特性的自组装材料,特别是现在正在得到广泛关注的自组装膜材料在非线性光学器件、化学生物传感器、信息存储材料以及生物大分子合成方面都有广泛的应用前景,受到研究者广泛的重视和研究

一 分子自组装的原理及特点

分子自组装的原理是利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间的分子识别,相互通过非共价作用形成具有特定排列顺序的分子聚合体。分子自发地通过无数非共价键的弱相互作用力的协同作用是发生自组装的关键。这里的∀弱相互作用力#指的是氢键、范德华力、静电力、疏水作用力、堆积作用、阳离子、吸附作用等。非共价键的弱相互作用力维持自组装体系的结构稳定性和完整性。并不是所有分子都能够发生自组装过程,它的产生需要两个条件:自组装的动力以及导向作用。自组装的动力指分子间的弱相互作用力的协同作用,它为分子自组装提供能量。自组装的导向作用指的是分子在空间的互补性,也就是说要使分子自组装发生就必须在空间的尺寸和方向上达到分子重排要求。自组装膜的制备及应用是目前自组装领域研究的主要方向。自组装膜按其成膜机理分为自组装单层膜(Self assembledmonolayers,SAMs)和逐层自组装膜(Layer by layerself

assembledmembrane)。

二 分子自组装体系形成的影响因素

分子自组装是在热力学平衡条件下进行的分子重排过程,它的影响因素也多种多样。

2.1分子识别对分子自组装的影响

试卷编号： 班级 学号 姓名

考核对象：应化09级 注意：1．重修必须注明（重修）

2．试卷背面为草算区

装 订 线

说明：“阅卷总分”由阅卷人填写；“复核总分”由复核人填写，复核总分不得改动。

一、选择题（每小题只有一个选项是正确的，每小题2分，共10分）

1、1987年当年的诺贝尔化学奖获得者之一，法国的 教授在获奖演说中曾为超分子化学。

A、D. J. Cram B、C. J. Pederson C、J.-M. Lehn

2、 由若干D－吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称。

A冠醚 B环糊精 C杯芳烃

3、微乳液在石油开采 中应用。

A 一次采油 B 二次采油 C三次采油

4、 环糊精指有 葡萄糖残基。

A 6个 B 7个 C 8个 D 不一定

5、某种蛋白质具有天然荧光，这是因为这种蛋白质含有 氨基酸。

A色氨酸 B 谷氨酸 C 胱氨酸 D 丙氨酸

二、填空（每空1分，共10分）

1、化学可以分为（ ）和（ ）。

2、在研究（ ）、（ ）和（ ）组成的微乳液的相平衡时，通常将其按三组分液相讨论。

3、主客体化学又名包合物化学，第一代主客体化合物是（ ），第二代主客体化合物是（ ），第三代主客体化合物是（ ）。

第一章从分子化学到超分子化学（2学时）

第一节超分子化学的发展历程

超分子化学（Supramolecular Chemistry）根源于配位化学，有人称之为广

义配位化学（generalized coordination chemistry），是三十多年来迅猛发展

起来的一门交叉学科，它与材料科学、信息科学、生命科学等学科紧密相关，是

当代化学领域的前沿课题之一。这个领域起源于碱金属阳离子被天然和人工合成

的大环和多环配体，即冠醚和穴醚的选择性结合。1967年C.J. Pederson报道

了冠醚配位性能的发现，揭开了超分子化学发展的序幕；随后，J.-M. Lehn报

道了穴醚的合成和配位性能，这种由双环或三环构成的立体结构比平面冠醚具有

更好的对金属离子配位能力；1973年，D. J. Cram报道了一系列具有光学活性

的冠醚，可以识别伯胺盐形成的配合物；分子识别的出现为这一新的化学领域注

入了强大的生命力，之后它进一步延伸到分子间相互识别和作用，并广泛扩展到

其它领域，从此诞生了超分子化学。超分子化学的概念和术语是在1978年引入

的，作为对前人工作的总结和发展。1987年，Nobel化学奖授予了C.J. Pederson、

D. J. Cram和J.-M. Lehn，标志着超分子化学的发展进入了一个新的时代，超

分子化学的重要意义也因此被人们更多的理解。A

B多分子有序体

相互作用识别

C转换

D分子间价键异位分子化学化学

超分子化学

受体

底物超分子分子和超分

子器件自组装

自组织

合成

共价键

从分子化学到超分子化学：分子、超分子、分子和超分子器件功能组分第二节超分子化学的定义和分类方法

分子化学是基于原子间的共价键，而超分子化学则基于分子间的非共价键相

互作用，即两个或两个以上的物质依靠分子间键缔合。图1.1中简介了从分子化

学到超分子化学的基本特征。1987年，当年的诺贝尔化学奖获得者之一，法国

的J. M. Lehn教授在获奖演说中曾为超分子化学作出了如下解释：超分子化学是