标题：超分子化学
简介
  超分子化学之父超分子化学的发展不仅与大环化学（冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、碳60等）的发展密切相连，而且与分子自组装（双分子膜、胶束、DNA双螺旋等）、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。到目前为止，尽管超分子化学还没有一个完整、精确的定义和范畴，但它的诞生和成长却是生机勃勃、充满活力的。
发展简史
1987年诺贝尔化学奖授予C.J Pedersen (佩德森)、J.M Lehn (莱恩)、D.J Cram (克来姆)三位化学家，以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作。1967 年Pederson 等第一次发现了冠醚。这可以说是第一个发现的在人工合成中的自组装作用。Cram 和Lehn在Pedersen工作的启发下，也开始了对超分子化学的研究。从此之后，超分子化学作为一门新兴的边缘科学快速发展起来。
研究内容与前景
超分子化学研究的内容主要包括：分子识别，分为离子客体的受体和分子客体的受体；环糊精；生物有机体系和生物无机体系的超分子反应性及传输；固态超分子化学，分为晶体工程、二维和三维的无机网络；超分子化学中的物理方法；模板，自组装和自组织；超分子技术，分为分子器件和分子技术的应用。  超分子化学现代化学与18、19世纪的经典化学相比较，其显著特点是从宏观进入微观，从静态研究进入动态研究，从个别、细致研究发展到相互渗透、相互联系的研究，从分子内的原子排列发展到分子间的相互作用。从某种意义上讲，超分子化学淡化了有机化学、无机化学、生物化学和材料化学之间的界限，着重强调了具有特定结构和功能的超分子体系，将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合为一个整体，从而为分子器件、材料科学和生命科学的发展开辟了一条崭新的道路，且为21世纪化学发展提供了一个重要方向。
超分子化学并非高不可攀，有许多超分子结构似乎都可见我们的日常生活。例如，可以把轮烷（rotaxane）比为东方的算盘；索烃（catenane）舞池中的一对舞伴；C60类似于圆拱建筑；环糊精（cyclodextrins）和激光唱盘（CD）有同样的简称和信息存放功能；DNA双螺旋则与家喻户晓的早餐佐食麻花多少有点相似。以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且有特定功能的分子结合体——“超分子”是共价键分子化学的一次升华，被称为“超越分子概念的化学”，它不仅在材料科学、信息科学，而且在生命科学中均具有重要的理论意义和广阔的应用前景。
为了鼓励和推进超分子化学的深入研究，1987年诺贝尔化学奖授予了超分子化学研究方面的三位科学家：美国的佩德森（Pedersen C J）、克拉姆（Cram D J）和法国的莱恩（Lehn J M）。莱恩在获奖演说中曾为超分子化学作了如下解释：超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。
超分子化学
作者： [英]J.W.斯蒂德、J.L.阿特伍德 
出版社： 化学工业出版社 出版日期： 2006年07月 
ISBN： 7-5025-8697-0 开本： 16 开 
类别： 综合化学化工,有机化学化工,物理化学,高分子科学工程 页数： 528 页 
简介 
《超分子化学》详细阐述了与超分子体系相关的概念、术语与命名，系统全面地介绍了几乎所有重要的超分子化学体系。从超分子体系的功能角度出发，分别介绍了阳离子络合主体、阴离子络合主体、中性络合主体，晶体工程、自组装、分子器件、生命现象和生物模拟等分支领域。涉及的超分子主体有冠醚、环糊精。杯芳烃。索烃，轮烷、环番。树枝状大分子等。系统全面。除了介绍超分子化合物的组装和合成方法之夕卜，还介绍了超分子结构化学和超分子物理化学方法，有助于开拓研究思路。 
目录 
第1章概念1 
超分子化学的定义与发展历史1 
超分子主?客体化合物的分类4 
受体、配位和锁钥的类比6 
螯合和大环作用7 
预组织性和互补性10 
热力学和动力学选择性11 
超分子相互作用的本质15 
超分子主体设计22 
第2章生命中的超分子化学25 
生物化学中的碱金属阳离子25 
卟啉和四吡咯大环34 
植物光合作用中的超分子特征35 
血红蛋白吸收和运载氧41 
辅酶B1246 
神经传递素和荷尔蒙49 
7DNA50 
DNA的结构和功能50 
定点突变54 
聚合酶链反应54 
与DNA的结合55 
生物化学中的自组装58 
Viagra：Beyond the Hype59 
第3章阳离子络合主体62 
冠醚62 
套索醚和荚状醚65 
双支链套索醚69 
穴醚69 
球醚72 
命名法74 
溶液性质76 
7阳离子络合的选择性80 
总则80 
冠醚81 
套索醚84 
穴醚85 
大环、大二环及模板效应87 
大环效应87 
模板效应88 
高度稀释合成法90 
2+2]环缩合91 
预组织性和互补性93 
热力学效应93 
动力学和动态学效应97 
软金属离子对应的软配体99 
1杂冠醚100 
2杂化穴醚103 
3混合穴醚络合物104 
4席夫碱105 
有机阳离子的络合作用107 
单环冠络合铵根阳离子107 
三维主体分子对铵离子的络合109 
双络合功能基受体109 
4手性识别113 
5两性受体115 
个案研究：除草剂受体115 
碱金属阴离子和电子化物117 
杯芳烃118 
1杯芳烃络合阳离子121 
相转移平衡124 
杂杯芳烃络合阳离子125 
碳原子给体与π?酸配体127 
1混合碳?杂原子主体127 
碳氢化合物主体129 
含铁细胞131 
天然含铁细胞131 
合成体系132 
第4章阴离子的键合138 
引言138 
生物阴离子受体140 
络合磷酸根和硫酸根的蛋白质140 
作为阴离子络合点的精氨酸141 
羧肽酶A142 
阴离子主体设计理念143 
从阳离子主体到阴离子主体——pH的简单变化145 
胍盐基受体154 
有机金属受体156 
中性受体161 
氢负离子海绵和其他路易斯酸螯合剂164 
反冠166 
配位作用169 
第5章中性分子的络合175 
无机固态包合水合物175 
包合水合物175 
沸石180 
层状固体和插合物185 
4Hoffman包合物和Werner包合物188 
有机主体的固态包合物189 
脲包合物(urea calthrates)189 
其他通道包结物193 
氢醌，苯酚和狄安宁化合物：六主体策略199 
三缩邻百里酸201 
cyclotriveratrylene205 
亚四苯基208 
中性分子的空穴内络合物：溶液和固态络合212 
本性曲率：空穴配体（cavitand）对客体的络合212 
环糊精223 
分子裂缝（cleft）和分子镊子232 
环番主体234 
从包合物构筑单元构造一个溶液主体：穴番246 
共价空穴：carcerands and hemicarcerands251 
富勒烯的超分子化学260 
客体富勒烯260 
主体富勒烯262 
富勒烯作为超导插合物（intercalation compound）264 
第6章晶体工程271 
概念271 
概述271 
分子间相互作用273 
氢键的特殊作用273 
图集分析277 
晶体生长279 
6晶体解析285 
晶体工程设计策略286 
晶体结构预测287 
计算方法287 
2Etter’s规则289 
剑桥晶体结构数据库291 
钻石形晶格的晶体工程294 
氢键晶体工程297 
一氧化碳参与的氢键301 
弱氢键302 
与金属和金属氢化物形成的氢键304 
6堆积307 
其他作用308 
不规则形状和失配309 
轮轴主体309 
失配伙伴310 
配位聚合物311 
生物模拟结构314 
混晶：葫芦包合物317 
第7章模板和自组装324 
引言324 
范围和目标324 
术语学325 
生物化学自组装326 
合成体系中的自组装——热力学和动力学影响329 
合成中的模板效应329 
一个热力学模型——锌卟啉络合物自组装331 
自组装配位化合物334 
设计原理335 
超分子立方体336 
分子方和分子箱337 
金属阵列的自组装344 
闭合络合物的氢键自组装347 
网球与垒球347 
巨型自组装胶囊351 
莲座状分子355 
索烃和轮烷357 
总论358 
统计法合成索烃和轮烷359 
类轮烷361 
轮烷362 
堆积相互作用形成的索烃363 
辅助连接体法合成索烃371 
螺旋状络合物378 
概述378 
合成事项380 
4+4]螺旋状络合物381 
[6+6]螺旋状络合物382 
自识别和正协同性383 
氢键螺旋体388 
分子纽结390 
催化和自复制体系394 
第8章分子器件402 
引言402 
分子器件指导原则402 
器件何时才是超分子？403 
超分子光化学404 
光化学基础404 
双金属体系与混合价态406 
联吡啶类化合物407 
基于联吡啶的光电化学器件409 
光转换器件413 
非共价键连的体系413 
信息和信号：信息化学416 
光化学传感器416 
荧光团419 
电化学传感器421 
分子电子器件：开关，导线和整流器423 
基于索烃和轮烷的机器431 
非线性光学材料435 
1非线性光学效应的起源435 
二阶非线性光学材料437 
三次谐波发生非线性光学材料440 
枝状体440 
第9章生物模拟450 
1引言450 
超分子生物化学450 
生物模型的特征451 
酶的特征452 
环糊精作为酶模拟体455 
模拟ATP酶的单环冠459 
模拟转乙酰酶的阳离子键合主体462 
金属生物作用点466 
血红素类似物469 
维生素B12模型476 
第10章液相界面、液晶和液相包合物480 
1液相中的有序性480 
表面活性剂和界面排序481 
液晶485 
液晶聚合物493 
4液晶显示器494 
液体包合物495 
性质和发现495 
液体包合物化学中的氧离子498