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超分⼦答案第⼗⼆章⽆机化学研究前沿【习题答案】12.1 超分⼦化学的定义是什么？超分⼦化合物的成键有哪些特点？解：超分⼦化学的定义为“超越分⼦概念的化学”，即两个以上分⼦通过分⼦间⼒⾼层次组装的化学，是研究多个分⼦通过⾮共价键作⽤⽽形成的功能体系的科学，是分⼦识别和分⼦组装的化学。
超分⼦化合物的成键特点：多个分⼦通过⾮共价键作⽤形成超分⼦体系。
12.2 简述超分⼦化学的发展史及与其他学科发展的关系。
解：超分⼦的概念起源于20世纪60年代中期，⽤天然抗菌素和⼈⼯合成的⼤环聚醚类化合物对碱⾦属离⼦的分⼦识别的研究可以看作是超分⼦化学的⾥程碑。
20世纪70年代，建⽴了超分⼦化学的基本概念和规则。
近年来，超分⼦化学的理论和应⽤研究越来越受到科学家重视。
超分⼦化学是⼀门处于化学学科和物理学、⽣命学相互交叉的前沿学科。
它的发展不仅与⼤环化学的发展密切相关，⽽且与分⼦⾃组装、分⼦器件和新颖有机材料的研究息息相关。
从某种意义上讲，超分⼦化学淡化了有机化学、⽆机化学、⽣物化学和材料科学相互之间的界限，着重强调了具有特定结构和功能的超分⼦体系，将4⼤基础化学（有机、⽆极、分析和物化）有机地结合成⼀个整体。
12.3 何谓C60、富勒烯？其结构和成键有哪些特点？解：C60是由60个C原⼦围成的⼀个球体，由12个五边形和20个六边形围成1个32⾯体，该结构既像Buckminster Fuller设计的球⾯建筑，⼜酷似英式⾜球，故命名为Buckminster Fullerene，即富勒烯，⼜俗称巴基球或⾜球烯。
后来将富勒烯作为C50、C60、C70、C240乃⾄C540等全碳分⼦团簇的总称。
C60球体相当于1个I h结构的20⾯体均衡地截去12个顶点所得的32⾯体结构，每个五边形均与6个六边形共边，⽽六边形则将12个五边形彼此隔开。
C60属于I h点群，60个C原⼦位于32⾯体的顶点上，所有碳原⼦等价。
每个碳原⼦以近似于sp2.28的⽅式杂化，并分别与周围3个碳原⼦形成3个σ键，剩余的轨道和电⼦共同组成离域π键。
超分子药物化学介绍超分子药物化学是一门研究超分子化合物在药物领域的应用的学科。
超分子化合物是由多个分子通过非共价相互作用形成的稳定结构，具有特殊的化学和生物活性。
超分子药物化学通过研究超分子化合物的结构、性质和作用机制，探索其在药物研发中的应用潜力，为药物设计和开发提供新的思路和方法。
超分子化合物的特点超分子化合物具有以下几个特点： 1. 多分子组装：超分子化合物是由多个分子通过非共价相互作用组装而成的，其结构和性质受到分子间相互作用的影响。
2. 动态平衡：超分子化合物的组装和解离是动态平衡的过程，可以通过调节条件实现组装和解离的控制。
3. 多样性和可调性：超分子化合物的组成和结构可以通过选择不同的分子和调节条件来实现多样性和可调性。
超分子化合物在药物研发中的应用超分子化合物在药物研发中具有广泛的应用潜力，主要体现在以下几个方面：药物传递系统超分子化合物可以作为药物传递系统，通过与药物分子的相互作用来实现药物的靶向输送和控释。
例如，研究人员可以将药物分子包裹在超分子纳米胶束中，利用胶束的稳定性和靶向性，将药物精确地输送到病灶部位，提高药物的疗效同时减少副作用。
药物设计和优化超分子化合物的多样性和可调性为药物设计和优化提供了新的思路和方法。
研究人员可以通过调节超分子化合物的组成和结构，改变药物与靶点之间的相互作用，提高药物的选择性和亲和力。
此外，超分子化合物还可以通过与药物相互作用来调控药物的溶解度、稳定性和药代动力学等性质，优化药物的性能。
药物作用机制研究超分子化合物的组装和解离过程可以模拟生物体内的分子识别和相互作用过程，有助于揭示药物的作用机制。
研究人员可以通过研究超分子化合物的结构和动态行为，了解药物与靶点之间的相互作用方式和力学特性，深入探究药物的作用机制。
药物筛选和发现超分子化合物的多样性和可调性为药物筛选和发现提供了新的平台和方法。
研究人员可以通过筛选大量的超分子化合物库，寻找具有特定生物活性的化合物。
化学科学的研究新领域超分子化学一、本文概述超分子化学，作为化学科学中的一个新兴研究领域，近年来逐渐受到了广泛的关注和研究。
它主要关注于分子间相互作用和分子自组装等超分子体系的构筑、性质和功能研究。
超分子化学不仅深化了我们对分子间相互作用的理解，也为材料科学、生物医学、能源科学等多个领域提供了新的思路和方法。
本文将对超分子化学的研究背景、发展现状、主要研究领域以及未来展望进行详细的介绍和探讨。
我们将回顾超分子化学的发展历程，了解其从分子间相互作用到超分子体系的演变过程。
我们将重点介绍超分子化学在分子识别、自组装、超分子器件等领域的研究进展和应用。
我们还将探讨超分子化学在纳米材料、生物医学和药物传递、能源储存与转换等领域的潜在应用。
我们将展望超分子化学的未来发展方向，以期为该领域的深入研究和应用提供有益的参考。
通过本文的阐述，读者可以全面了解超分子化学的基本概念、研究内容和发展趋势，为相关领域的研究人员提供有益的启示和借鉴。
本文也旨在为超分子化学的发展和应用提供更为广阔的空间和机遇。
二、超分子化学的基本原理超分子化学，作为一门新兴的化学科学领域，其基本原理主要围绕着分子间的相互作用和非共价键的形成。
超分子化学的核心概念是“超分子”，指的是通过分子间相互作用力（如氢键、范德华力、金属配位键、π-π堆积等）自发形成的、具有特定结构和功能的分子聚集体。
这些作用力虽然弱于共价键，但在特定条件下，它们能够精确控制分子的排列和组合，从而构建出复杂而有序的超分子结构。
超分子化学的基本原理包括分子识别、自组装和动态可逆过程。
分子识别是指分子间通过特定的相互作用选择性地结合，这是超分子结构形成的基础。
自组装则是指分子在无需外界干预的情况下，通过分子间相互作用自发形成有序的超分子结构。
这种自组装过程往往伴随着能量的降低和熵的增加，是超分子化学中的一个重要驱动力。
动态可逆过程是超分子化学的另一个重要原理，它指的是超分子结构在外部刺激下能够发生可逆的变化。
化学和材料科学的新学科和新领域化学和材料科学是两个紧密相关的学科。
化学涉及原子、分子和其它化学实体的结构、属性和反应。
材料科学涉及材料的制备、结构、性质和应用。
这两个学科的发展在过去世纪中取得了巨大进展，产生了许多新领域、新学科和新技术。
一、超分子化学和材料科学超分子化学和材料科学是一系列以分子之间非共价相互作用为基础的新学科。
在这个领域中，研究人员研究如何合成具有特定结构和性质的分子、分子团簇和材料。
这些材料具有非常有趣的物理、光电、磁学和化学性质，具有许多潜在应用，例如高分子、光敏材料、传感器、纳米器件、生物材料和药物。
超分子化学和材料科学已经成为化学和材料科学中最具活力和最具前景的研究领域之一。
二、纳米科学和技术纳米科学和技术是一种研究尺寸在纳米尺度下的物质的性质、制备和应用的学科。
纳米材料具有特殊的物理、化学、光电和力学性质，这些性质与其尺寸和形状密切相关。
纳米材料的应用包括传感器、催化剂、光电器件、生物材料等。
在未来，纳米科学和技术将促进许多跨学科研究领域的发展，例如生物医学、能源和环境科学等领域。
三、材料基因组学材料基因组学是一种将高通量材料设计和制备技术应用于材料科学的新兴领域。
在这个领域中，研究人员使用计算机模拟、高通量试验和材料数据库来预测新材料的结构和性质。
材料基因组学的目标是加速新材料的研发和推广，促进可持续发展和环境保护。
四、仿生材料仿生材料是一种将生物学设计原理应用于材料科学的新领域。
在这个领域中，研究人员研究生物体如何设计具有特定功能的材料、结构和系统，例如优秀的机械特性、高度透气、高度检测能力等。
仿生材料的应用范围涉及机械制造、医疗器械、能源和环境科学等领域。
五、可持续材料可持续材料是一种以环境、社会和经济可持续性为核心价值观的一种材料科学。
在这个领域中，研究人员致力于开发具有更好可再生性、更高能效、更环保和更经济的材料、制备和应用过程。
可持续材料的应用包括新的能源技术、能源储存材料、环境治理材料、可持续建材等。
超分子化学的优势摘要：一、引言二、超分子化学的定义与特点1.定义2.特点三、超分子化学的优势1.分子组装与自组装2.纳米材料制备与应用3.催化作用与反应机理研究4.生物大分子研究与药物开发四、我国在超分子化学领域的研究进展五、超分子化学的发展趋势与展望六、结论正文：一、引言随着科学技术的不断发展，化学这一学科也在不断壮大，衍生出许多新的分支。
超分子化学作为其中的佼佼者，正逐渐引起广泛关注。
本文将介绍超分子化学的优势，以期更多人了解并关注这一领域。
二、超分子化学的定义与特点1.定义超分子化学是研究两个或多个分子通过非共价作用结合形成具有特定结构和功能的超分子体系的化学分支。
2.特点超分子化学具有以下特点：（1）自发性：超分子体系的形成是由于分子间的相互作用，这种相互作用使得超分子体系在一定条件下具有自发性。
（2）可调控性：通过改变分子间的相互作用，可以调控超分子体系的结构和功能。
（3）多样性：超分子体系可以由不同类型的分子组成，从而形成多种多样的结构和功能。
三、超分子化学的优势1.分子组装与自组装超分子化学研究的核心是分子组装与自组装。
通过分子间的非共价作用，可以自发地形成具有特定结构和功能的超分子体系。
这一过程在材料科学、纳米技术等领域具有广泛的应用前景。
2.纳米材料制备与应用超分子化学为纳米材料的制备提供了新的途径。
通过分子组装，可以制备具有精确尺寸和结构的纳米材料。
这些纳米材料在催化、传感、生物医学等领域具有重要的应用价值。
3.催化作用与反应机理研究超分子化学为催化研究提供了新的视角。
通过分子设计与组装，可以构建具有特定催化活性和选择性的超分子催化剂。
此外，超分子化学还可以用于研究反应机理，为催化科学的发展提供理论支持。
4.生物大分子研究与药物开发超分子化学在生物大分子研究领域具有广泛的应用。
通过研究生物大分子如蛋白质、核酸等的结构与功能，可以为药物开发提供重要信息。
同时，超分子化学还可以用于制备药物载体，提高药物的生物利用度和降低副作用。
材料科学中的超分子化学超分子化学是一门相对较新的跨学科学科，主要研究分子间的相互作用及其对宏观性质的影响。
超分子化学涉及的领域十分广泛，在生物学、化学、物理学等不同学科都有广泛的应用。
而在材料科学中，超分子化学也扮演着十分重要的角色。
1. 超分子化学在材料科学中的应用在材料科学领域中，超分子化学主要应用于：聚合物合成、表面功能化和材料组装等方面。
超分子化学研究所得到的结论能够有效地指导材料的设计和制备过程，有助于提高材料的性能和功能。
聚合物材料的设计和制备过程中，超分子化学起到了重要的作用。
超分子化学中独特的非共价相互作用，例如氢键、离子键、π-π相互作用等，能够较好地调控聚合物的结构和性质。
超分子化学也可以用于提高聚合物材料的稳定性，防止聚合物的分解和老化。
另外，超分子化学的概念也常常应用于材料表面的修饰和功能化中。
通过表面修饰，可以使材料呈现出不同的化学性质和物理性质，从而拓宽其应用范围。
例如，通过超分子化学方法在表面修饰含氟聚合物，可以使其具备超疏水性质，形成自清洁效果。
材料组装也是超分子化学在材料领域中的应用之一。
在组装过程中，超分子化学提供了一种有效的方法，既可以控制组合单元的数量和排列方式，同时又保证了组装后材料的形貌和性质。
组装所得材料能够在不同的领域中得到应用，如能源、传感和微电子学等。
2. 材料的设计和制备在材料科学中，超分子化学的研究对于材料的设计和制备过程起到了关键的作用。
超分子化学能够有效地增强材料的稳定性和性能，同时也可以对材料的结构和形貌进行调控。
对于材料的设计，通过超分子化学方法可以实现对分子结构、相互作用和性质的精准控制。
例如，通过合理设计分子结构和相互作用，可以得到性能更优良的聚合物材料或纳米材料。
同时，超分子化学技术也能够帮助材料科学家提高材料的制备效率和制备质量，提高材料的产业化应用。
3. 超分子化学对材料科学研究的启示材料科学中的超分子化学研究给我们带来了许多启示。
超分子化学的新进展与应用前景超分子化学是由诺贝尔化学奖得主Jean-Marie Lehn开创的新学科，是研究化学反应中的分子间相互作用及其在自组装、催化、分离、识别等方面的应用的学科。
超分子化学是化学领域中最具前沿性、最具创新性和最具挑战性的研究领域之一，近年来，随着新材料、新技术的出现，超分子化学又迎来了新的发展和应用前景。
一、新材料的诞生：金属有机骨架化合物（MOF）金属有机骨架化合物（MOF）是一类由金属离子和有机分子构成的多孔配位聚合物，具有大孔径、多孔性强、表面积大、空间结构可调等特点。
MOF可以应用于气体分离、催化、储能等领域，在环保和储能方面具有广阔的应用前景。
二、新技术的发展：超分子合成反应与虚拟筛选超分子合成反应是指利用超分子设计原理设计、合成和调控分子自组装的形态和结构的技术，在新药研发、材料科学和生物医学等领域有着重要应用。
虚拟筛选是指利用计算机技术对大量分子进行筛选，从中找出有潜在药效的化合物。
这一技术在药物研发、新材料研究等领域应用广泛，缩短了新药研发周期，提高了研发成功率。
三、应用前景：生物医学、环保和材料科学在生物医学领域，超分子化学在药物研发中发挥着越来越重要的作用，通过超分子固体医药、超分子递送系统和超分子成像等手段，为发展个性化医疗提供了新的思路和方法。
在环保领域，MOF等超分子材料被广泛应用于废气处理、重金属污染治理等方面，具有广阔的应用前景。
在材料科学领域，超分子化学可以为可控制备和控制结构的多功能材料提供新的方法。
利用超分子合成反应和MOF等材料，可以制备各种形态、结构和性质的纳米材料、多孔材料，具有重要的应用价值。
总之，超分子化学作为一门新兴学科，兼具基础性和应用性，研究成果和应用前景都非常广阔。
未来，随着新材料和新技术的发展，超分子化学必将继续发掘其在生物医学、环保和材料科学等领域的应用潜力，为人类社会的发展做出更大的贡献。
超分子化学的应用于生物学研究超分子化学，作为一门新兴的交叉学科，已经从传统的化学领域向众多生物学领域拓展。
超分子化学是研究广泛的分子组装和结构功能关系的领域，其基本原理是基于分子间相互作用的。
在各种分子间相互作用中，范德华相互作用扮演着至关重要的角色。
范德华相互作用是由于分子间的杂化电子云产生的电荷分布的非对称性导致的。
超分子化学和生物学之间的关系是积极的，这是因为它可以用来研究分子间相互作用和其它各种生物现象，而且可以利用自组装技术从头合成分子或材料。
超分子化学在生物学研究中的应用非常广泛。
超分子化学的很多原理可以用来建立新型的生物学实验，来研究生命过程中非常重要的分子间相互作用。
在这些实验中，常常需要用到自组装技术，这种技术可以通过化学手段在一个大分子上引入特定的保留位点，然后在这些位点上加入荧光标记分子或识别分子，以便研究荧光信号的变化和分子的相互配位。
同时，超分子化学还可以用来制备各种高分子材料，这些材料可以用于生物学实验或药物输送等方面。
超分子化学在生物学研究中最为重要的应用之一是制备人工酶。
酶是由蛋白质（或核酸）构成的一种具有生物催化作用的分子，在生命过程中具有非常重要的作用。
任何酶的作用机制都可以归结于酶的结构，而酶的结构和功能之间的关系则可以利用超分子化学原理来研究。
通过超分子化学研究酶的结构和功能之间的关系，可以创造出人为的酶类分子，这些酶类分子可以有着与天然酶相似的分子结构和反应活性。
有些酶类分子已经成功地被应用于药物合成、代谢工程、废水处理和植物保护等领域。
在生物学中，超分子化学还可以用来研究分子识别的原理。
分子识别是生命过程中非常重要的一环，这是因为生命的各种化学反应都涉及到分子间的相互作用。
许多疾病的发病机制是由于某些分子不能正确地识别其它分子而引起的。
通过超分子化学研究分子的识别机制，可以找到避免某些疾病引发的途径，并且可以发展出新药物来治疗这些疾病。
例如，有些药物可以非常精确地识别和结合到病原体表面的分子上，从而阻止这些病原体的生长和传播。
超分子化学的现代发展与应用超分子化学是一门跨学科的前沿科学，涉及化学、物理、生物等多个领域，研究一些类型具有自组装性质并形成结构稳定的分子集体，即超分子体系。
在近年来，随着纳米技术和生物技术的快速发展，超分子化学得到了广泛应用和发展。
本文将结合实际例子，介绍一些超分子化学方面的发展和应用。
一、超分子推动新一代纳米材料研究超分子化学与纳米材料密不可分，在新材料开发中扮演了重要角色。
超分子化学通过自组装方式制备出独特的纳米材料，在材料科学领域广泛应用，如高效药物输送、高性能电子器件、高性能催化剂等。
例如，通过超分子自组装方式制备的磁性纳米颗粒，在医学领域中可作药物载体，可通过磁场驱动粒子将药物精确地运输至病变部位，从而实现精准治疗。
二、超分子化学在高效分离与分析中的应用超分子化学在高效分离和分析中也得到了广泛应用。
超分子化学家庭的天然母体β-环糊精，结构独特，具有良好的分离效能。
β-环糊精在医药、食品、环境等领域中具有重要地位。
例如，β-环糊精通过超分子包合作用可分离糖分、氨基酸、色素等各种化合物。
超分子化学相似的母体γ-环糊精，通过功能化修饰，目前应用范围更广。
我们可以用γ-环糊精制作超分子材料，这些材料可以用于各种色谱实验，如亲水和疏水的物质，有机和无机的化合物，生物和非生物的化合物等等。
三、超分子化学在药物设计中的应用超分子化学在药物设计和开发上具有重要的意义，它有助于提高药物的溶解度、生物利用度和稳定性。
如利用脂环醚，环糊精或双氢青霉烷等新型助溶剂材料，设计出一些高药物利用度的新药，比如抗癌药依托泊司。
利用超分子化学中的离子-离子相互作用、氢键、疏水作用等，设计出一些选择性药物、复合药物、剂型优化等。
通过超分子化学药物设计，实现了药物的理想化和优化，为人类健康事业做出贡献。
四、超分子化学在环境治理中的应用超分子化学在环境治理中也发挥了重要的作用，如水处理、有机毒物的去除等。
例如，利用超分子化学中的包合作用和电吸附作用，可以高效地清除水中的有害物质，如水中的重金属离子、农药等。
有机小分子的超分子化学研究超分子化学作为一门跨学科的研究领域，与有机化学、无机化学、物理化学等多个学科密切相关。
有机小分子的超分子化学研究是近年来备受关注的热点领域。
本文将从超分子化学的基本概念入手，探讨有机小分子的超分子化学研究的重要性、应用以及展望。
超分子化学是研究分子之间非共价相互作用的学科，它强调分子间的组装、受控自组装和功能化。
有机小分子是指分子量相对较小，通常由有机化合物构成的分子，例如药物分子、染料分子等。
有机小分子的超分子化学研究旨在利用分子间的非共价相互作用，通过精确控制、调控分子的组装方式和结构，实现特定的功能。
有机小分子的超分子化学研究具有重要的科学意义和应用价值。
首先，超分子化学的研究可以揭示分子间的相互作用规律，深入了解和探索分子结构与性能之间的关系。
这对于设计和合成新型药物、材料具有重要的指导作用。
其次，有机小分子的超分子化学研究有助于构建具有特定功能的超分子材料。
例如，在药物领域，研究人员通过超分子化学的手段，可以设计出具有靶向性、缓释性和生物相容性的药物载体。
此外，在光电领域，有机小分子的超分子化学研究还可应用于有机光电器件的构筑，如有机太阳能电池和有机发光二极管等。
目前，有机小分子的超分子化学研究已经取得了一系列重要的突破和进展。
例如，研究人员通过调控小分子与自组装脱氧核苷酸的相互作用，成功构建了DNA纳米结构。
这一研究成果不仅对生物医学领域具有重要意义，同时也为纳米材料的组装和构筑提供了新的思路。
另外，一些研究团队还针对特定的应用需求，开展了有机小分子的超分子水凝胶研究。
这种水凝胶具有良好的生物相容性和可调控的物理性质，可应用于组织工程、细胞培养和药物递送等领域。
展望未来，有机小分子的超分子化学研究仍面临一些挑战和机遇。
首先，如何设计和合成具有特定结构和功能的有机小分子，仍是一个关键的问题。
此外，如何实现有机小分子的可控自组装，探索新的组装驱动力和策略，也是需要进一步研究的方向。
超分子化学在电分析化学中领域的研究进展许婷婷【摘要】本文主要以超分子中具有代表性的冠醚、环糊精、杯芳烃为切入点，分别介绍了它们在电分析化学中的应用。
以及环糊精在电极表面的自组装，超分子在压电化学传感器中的应用，及最后的纳米材料修饰电极的类型及在药物分析中的应用。
【关键词】超分子冠醚环糊精杯芳烃电化学分析电化学传感器纳米材料一、超分子化学的基本概念超分子化学简言之是研究各个分子间通过非共价键作用形成具有特定功能体系的科学。
从而使化学从分子层次扩展到超分子层次。
这种分子间相互作用形成的超分子组装体，带给人们许多认识上的飞跃，认识到分子已不再是保持物性的最小单位。
【1】在超分子体系中, 分子与分子之间力的关系就如同在分子中原子和共价键的关系一样。
换言之, 超分子化学是研究分子通过非共价键作用形成的聚集体的功能体系科学。
超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成, 聚集数可以确定或不确定, 这与一分子中原子个数严格确定具有本质的区别。
在这个整体中, 各组分还保持某些固有的物理和化学性质, 同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体的功能。
【2】超分子化学既是一个新兴的跨学科的交叉前沿领域，又是一门发展前景广阔的边缘学科。
为21世纪化学发展提供了一个重要的热点研究方向。
随着超分子化学的发展先后出现了三代超分子体系，它们分别以冠醚、环糊精、杯芳烃为主体。
二、冠醚类化合物冠醚为大环多元醚，其最早的产物是Pedersen 于1967年合成的二苯并-18-冠-6.如果把这些大环多元醚的主体结构绘在纸上，其醚氧原子就像镶嵌在王冠上的钻石一样，形成了宛如王冠的形状，故取名为冠醚。
冠醚化合物是具有—〔—Y—CH2CH2—〕—重复结构单元的大环化合物，其中Y原子是电子给体，即：杂原子，环上所含杂原子来看，冠醚化学已从最初的全氧冠醚发展到硫杂、硒杂、氮杂、磷杂、砷杂、硅杂冠醚。
【3】（一）在电分析化学中的应用设计合成具有一定空腔尺寸、极性的冠醚，选择性地与离子或中性分子形成主客体络合物，可制得高选择性的离子选择电极或电化学传感器。
如：以1,1—联萘并—20—冠—6为钾离子载体的聚氯乙烯（PVC）膜电极对钾离子有良好的能斯特响应性能和高选择性，线性响应范围为10-4—10-1mo l／L，斜率为58.1mV／pCK+; 电极具有优良的重现性和较宽的PH使用范围。
【4】三、环糊精超分子分子识别是类似“锁和钥匙”的分子间或分子内不同部分之间的专一性结合，分子识别包含两方面的内容；一是受体与作用物之间有几何尺寸、形状上的相互识别；二是分子对范德华力、静电引力、氢键、疏水作用、∏一∏作用以及cation一∏作用等非共价作用的识别。
分子识别作用对于某些化学反应过程如催化等具有重要意义，特别是在生物体系中，相当多的生物化学过程离不开这种作用。
【5】环糊精作为第二代分子识别的主体，是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉所产生的一组环状低聚糖，整个环糊精分子围城一个空腔，空腔内部除了醚键之外就是碳氢键，所以是疏水性的;环糊精上的轻基向分子外伸展使其自身具有亲水性。
正由于CD“内疏水外亲水”的特殊结构，它可与许多客体比如有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体，通过分子间相互作用形成主客体包合物。
【6】（一）环糊精在电极表面的自组装自组装单分子膜(Self—Assembled—Monolayers简称SAM)是近年发展起来的一种新型的有机超薄膜。
它利用特定的有机分子在适当的固体材料表面上通过化学键合方式排列成紧密有序的单分子层膜广泛用于生物体系模拟及研究界面各种物理化学性质。
利用环糊精可以和许多有机化合物形成主—客体包合物的性质将环糊精衍生物有序地组装在固体电极表面能够模拟生物膜的传输过程对研究选择性分子传输、分子识别、酶模拟都有重要意义。
Tamagakiw.等曾试图在金电极上制备致密的自组装单分子B—环糊精膜但由于所选用的七(十二烷基硫醚)B—环糊精制备的单分子层存在严重的缺陷而没有得到理想的结果。
何品刚等【7】采用硫辛酰—B—环糊精衍生物在金表面制备了致密的自组装单分子膜。
该膜能有效地抑制[Fe(CN) 6]3—/[Fe(CN)6]4 的穿透，而对能够和环糊精形成包合物的羧酸二茂铁则能够选择性穿透。
同时，其他客体分子如冰片、熊去氧胆酸等的加入可以和羧酸二茂铁竞争与环糊精的结合，从而可以抑制羧酸二茂铁的穿透性。
按照这种方法制得的环糊精修饰电极可以用于毛细管电泳分离乌素脱氧胆酸、脱氢胆酸的检测。
另外，在金表面先自组装一层8—巯基辛酸后氨基取代的环糊精就可以通过和羧基之间的静电作用在金表面整齐地形成第二层单分子膜。
王臻等【8】将偶氮苯衍生物和B-环糊精首先生成包合物，然后自组装于金表面，得到偶氮苯环糊精包合物的自组装膜。
与单纯的偶氮苯自组装膜相比，由于环糊精将偶氮苯分子隔开，降低了偶氮苯排布的密度并抑制了偶氮苯基团在金表面的聚集，从而使偶氮苯具有较大的自由空间进行构型转变从而提高了其电化学活性。
（二）环糊精超分子功能在电化学分析中的应用当前环糊精超分子功能在电化学分析中的应用【9】重要集中在以下两个方面：（1）用电化学方法研究环糊精包合物性质及测定其稳定常数，所用的方法有极谱法、电导法、循环伏案法及光谱电化学法等；（2）将功能化的环糊精或环糊精包合物作为电活性物质制成离子选择电极、化学修饰电极或传感器。
Bersier【10】曾对环糊精在电化学方面的应用做过比较详细的综述。
3.2.1 在研究环糊精包合物性质及测定其稳定常数中的应用当环糊精于电活性分子发生包合反应时，由于改变了客体分子所处的微环境，包合物的电化学性质与客体分子相比会发生变化，利用这些变化可以证明包合物的生成，并可以测定主客体分子的作用常数或确定其含量。
【11】Matsu 首次用循环伏安法测定了环糊精包合物的包结常数。
由于形成环糊精包合物后其扩散系数减小，从而引起循环伏安图上峰值电流的下降，又由于形成包合物使在电极上发生氧化反应所需克服的活化能增大，而使其氧化电位正移。
董绍俊等提出了利用峰电流和峰电位的变化来求包合常数的方法。
【12】Wang 等运用电化学及现场极谱法核黄素、盐酸硫胺等化合物与环糊精分子之间的相互作用，阐明了这类环糊精包合物的性质、结构和形成及其与客体分子尺寸匹配的相关性，并揭示了这类超分子的构象变化及超分子的形成对稳定微环境的重要作用。
3.2.2在构筑电化学传感器中的应用【13】在电化学中，环糊精衍生物加入溶液中或键合到电极表面能够引起立体选择的有机电合成和电催化反应，环糊精的电分析应用是基于在电极上包合物的形成、分子识别和分析物的选择性预富。
Betas、Kataky 等以一系列部分辛基化环糊精作为电极活性物质研制成离子选择性电极，能有选择的识别NH4+、NMe4+、Net4+等离子和测定体内乙酰胆碱的含量【14】，研制成的手性传感器可用来测定对映异构体。
3.2.3基于CDs自组装单层膜的电化学传感器分子自组装膜用以模拟生物膜对特定分子和离子具有选择性识别作用，这一主体在超分子化学的研究中越来越受到重视。
超分子的识别和催化作用是它的两个基本性质，利用超分子的这两个基本性质将受体成功构筑在电极界面上，制成各种各样的功能修饰电极。
这在化学修饰电极上又增添了新的内容，开辟了新的发展途径。
【15】3.2.4 基于CDs 聚合物膜的电化学传感器当CDs 以聚合物的形式存在时，其与客体分子形成包合物的能力通常是增强的。
D.Souza 等报道了β-CD 和钴卟啉超分子络合物的聚合膜修饰的金电极，作为一种用于水中溶解的分子氧测定的电催化传感器。
【16】Nagase 等描述了有CD-聚苯胺修饰的玻碳电极，亚铁氰化物作为标记物的伏安传感器用于邻苯二甲酸盐衍生物等阴离子客体的测定。
四、杯芳烃超分子杯芳烃是指多个苯酚单元通过亚甲基在酚羟基邻位连接而成的一类大环低聚物。
这类聚合物具有独特的大小可调控的空腔结构, 它已成为继冠醚和环糊精之后的第三代大环超分子主体化合物。
杯芳烃的上缘由疏水亲油性、处于苯环羟基对位的取代基组成, 下缘是由亲水的酚羟基紧密而又有规律组合而成, 中间则由苯环构成一个具有P电子的憎水空腔, 而且具有多个活泼的酚羟基和易发生亲电取代的苯环, 从而又易于衍生化。
【17】（一）水溶性杯芳烃在分析化学中的应用被誉为“第三代超分子化合物”【18】的杯芳烃,它的分子结构具有以下特点：(1)它是一类含有苯环的低聚物，具有良好的疏水性空穴结构，目前已合成了具有不同空穴大小的杯芳烃；(2)可以对它进行功能化修饰，从而获得众多的杯芳烃衍生物；(3)能与离子型化合物、中性有机分子等通过超分子作用形成主客体配合物，从而具备输送离子和进行分子识别的功能；(4)溶解性较差，但通过化学修饰之后可获得溶解性较好的杯芳烃衍生物，以便进一步扩展杯芳烃的应用领域；(5)具有熔点高、热稳定性好和较高的化学稳定性。
由于其独特结构使其具有模拟酶功能,同时也是分析化学中的高选择性配体,从而引起了化学家们的兴趣。
特别是在近几十年来，杯芳烃化学得到迅猛发展。
它的应用不但涉及到生命科学、催化反应、分析分离、离子载体、环境化学等众多领域,并为其在分析上的应用提供了广阔的发展前景。
（二）在电分析化学中的应用由于杯芳烃及其衍生物分子具有特殊结构和电学特性及其对某些金属离子和中性分子具有较高的选择性及亲和性,决定了它们在电化学分析中可作为化学传感器的膜材料。
【19】自1986年,Diamond等【20】首次把杯芳烃应用于离子选择电极以来,作为一种新型主体化合物的杯芳烃在电化学分析中的应用引起了广泛的兴趣。
杯芳烃及其衍生物可用于离子选择电极、化学修饰电极和涂敷电极，Telting等【21】报道了用杯芳烃离子选择电极用于临床分析血浆中的钠离子的含量，还可用于离子敏感场效应管和化学修饰场效应管等各种电化学传感器。
【22】五、超分子在压电化学传感器中的应用超分子化学的主客体适应原理，在压电化学传感器中得到广泛的应用。
超分子用作压电化学传感器的敏感涂层，利用超分子的特殊空间结构，通过分子间的协同作用，对目标分子进行分子识别。
符合空间结构的分析物被选择性地吸附，可以明显提高压电化学传感器的选择性。
利用多种冠醚衍生物作为QCM 涂层测定有机蒸气，如传感器阵列、模式识别等，在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别，预测结果较好，并用于定量分析。
【23】将化学修饰剂与电极材料简单地混合以制备组合修饰电极的一种方法,典型的是化学修饰碳糊电极(CMCPE) 。
CMCPE 经制备—活化—测定—再生手续处理可经常保持活性的表面, 有利于测定结果的重现。
