超分子化学研究进展

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1、超分子化学研究进展蒋涛西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621000[摘要]文章综述了超分子化学的概念、超分子化合物的分类、超分子化合物的应用，并指出了超分子化合物的研究前景及展望。[关键词]超分子化学；超分子化合物；应用ProgressinresearchonsupramolecularchemistryJiangTaoSouthwestUniversityofScienceandTechnologyschoolofMaterialsScienceandEngineeringMianyang621000，ChinaAbstract:Thepaperovervie

2、wedthedefinitionofsupramolecularchemistry,theclassificationofsupramolecularcompounds,applicationofthesupramolecularcompoundanditpointsoutthattheprospectsforthestudyofsupramolecularaswellasProspects.Keywords:Supramolecularchemistry;supramolecularcompound;application1超分子化学的概述1.1超分子化学的概念超分

3、子化学[1]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。也称为超分子化学(supermolecularchemistry)。超分子化学主要研究超分子体系中基元结构的设计和合成体系中弱相互作用。体系的分子识别和组装体系组装体的结构和功能以及超分子材料和器件等等。它是化学和多门学科的交叉领域。它不仅与物理学、材料科学、信息科学、环境科学等相互渗透形成了超分子科学,而更具有重要理论意义和潜在前景的是在生命科学中的研

4、究和应用。例如生物体内小分子和大分子之间高度特异的识别在生命过程中的调控等[2]。1.2超分子化合物的分类1.2.1杂多酸类超分子化合物[3]杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构，是一类优良的受体分子，它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物。作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值，有关新型Keg-gin和Dawson型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注。杜丹等合成了Dawson型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶Dawson型磷钼多酸超分子膜修饰电极，发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0.35~0.50mol/L

5、范围内呈良好的线性关系。靳素荣等合成了钨磷酸/结晶紫超分子化合物，并对其光致变色性质进行了探究，即合成化合物具有光敏性，漫反射日光即可使其变蓝。王升富等合成了磷钼杂多酸-L-半胱氨酸自组装超分子膜电极，发现该膜电极对酸性溶液中的NO2-有明显的电催化还原作用。毕丽华等合成了多酸超分子化合物，首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为。刘术侠等以Dawson型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(C10H18N)6As2Mo18O62.6CH3CN.8H2O，该化合物具有可逆的光致变色特性，并提出了一个可能变色机理。1.2.2多胺类超分子化

6、合物[3]由于二氧四胺体系可有效地稳定如Cu(Ò)和Ni(Ò)等过渡金属离子的高价氧化态，若二氧四胺与荧光基团相连，则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关，即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启，起到光开关的作用。苏循成等合成了8羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体，其中含有2个独立的螯合基团，在适当情况下能分别与金属离子配位。1.2.3卟啉类超分子化合物[4]卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析，展示了更加诱人的前景，并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展。1.2.4树状超分子化合物[4]树

7、状大分子(dendrimer)是20世纪80年代中期出现的一类较新的合成高分子。树状阳离子为外层，基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物。1.3超分子体系的功能冠醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物都具有穴状结构,能通过非共价键与离子以及中性分子形成超分子，在化学物质的分离提纯，功能材料的研制及超分子催化方面已表现出了广阔的应用前景，引起了越来越多的化学家对它的重视和研究。超分子体系的主要功能是识别、催化和运输。其中包括超分子体系的识别功能，超分子体系的催化功能，超分子体系的信息传递功能[5]。2超分子化合物的应用2.1超分子化合物