超分子

多种分子相互作用结合的聚集体
人们熟知的化学主要是研究以共价键相结合的分子的合成、结构、性质和变换规律。以J. M. Lehn为代表的学者所倡导的超分子化学已成为今后化学发展的另一个全新的领域。
超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
已报道的超分子大环主体有DNA冠醚环糊精杯芳烃,杯吡咯,杯咔唑,瓜环葫芦[niào],柱芳烃等。

历史

超分子这一术语早在20世纪30年代中期就被提出,超分子化学的概念和术语则是在1973年[1]提出。1987年诺贝尔化学奖获得者法国科学家J. M. Lehn 首次提出了“超分子化学”这一概念, 他指出: “基于共价键存在着分子化学领域, 基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学” 。超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学, 换句话说分子间的相互作用是超分子化学的核心。在超分子化学中,不同类型的分子间相互作用是可以区分的,根据他们不同的强弱程度、取向以及对距离和角度的依赖程度,可以分为:金属离子的配位键氢键、π-π堆积作用静电作用和疏水作用等。它们的强度分布由π-π堆积作用及氢键的弱到中等,到金属离子配位键的强或非常强,这些作用力成为驱动超分子自组装的基本方法。人们可以根据超分子自组装原则,使用分子间的相互作用力作为工具,把具有特定的结构和功能的组分或建筑模块按照一定的方式组装成新的超分子化合物。这些新的化合物不仅仅能表现出单个分子所不具备的特有性质,还能大大增加化合物的种类和数目。如果人们能够很好的控制超分子自组装过程,就可以按照预期目标更简单、更可靠的得到具有特定结构和功能的化合物。