超分子化学的研究和进展

超分子化学是化学的一个崭新的分支学科.综述了超分子化学的发展历程、超分子的化学分类、超分子化合物的合成以及应用等问题.     

新型羧基卟啉铁（Ⅲ）、锌（Ⅱ）配合物的合成及其超分子自组装

设计合成光合作用光化学反应中心的模拟体系,研究其光诱导电子转移机理,对于光合作用的原初过程包括能量传递和电荷分离过程的了解,具有重要意义．报道了以共价键相连的二元化合物模拟光合作用光化学反应中心的研究,包括以柔韧链相连的双卟啉［１］、卟啉－酞菁二元化合物［３］、卟啉－醌二元化合物［３］等．光合作用光化学反应中心各成分并不是通过共价键方式而是以非共价弱相互作用结合的事实,引起人们的关注,以氢键、配位键、芳环堆积作用和疏水作用等非共价弱相互作用组装的二元化合物体系模拟光合作用光化学反应中心的研究陆续…     

氢键型层状有机超分子晶体C144H10O5

利用柔性配体（4,4’-二苯醚二甲酸,4,4’-oxydibenzoic acid,H20ba）与Zn（N03）2反应得到了一种新型有机晶体C144H10O5,通过元素分析、x-射线单晶衍射等技术测定了晶体结构,结果表明,配合物属单斜晶系,空间群P2,们n=5．7204（14）A,b=27．473（7）A,c=14．821（4）A,β =90°;z=8;R=0．0555。在有机晶体中,紧邻分子单元通过氢键作用在b轴形成一维链;链间籍氢键相互作用拓展为三维超分子网络。     

配位化学今昔

回顾了配位化学300年的发展历史,介绍了近十几年来先后开辟的许多新领域,如大环配位化合物,超分子化学,分子识别,功能性配合物,卟啉类配合物,瞬变现象和C60配合物等,配位化学在这些领域中的最新成就表明配位化学已成为当代化学的前沿领域之一,它和物理化学,有机化学,生物化学,固体化学和环境化学相互渗透,使其成为贯通众多学科的交叉点。     

杯芳烃-槲皮素超分子电化学探针测定苯二酚

研究了在pH5.75的B - R底液中杯芳烃-槲皮素体系的相互作用和电化学极谱行为.在2.5次微分极谱仪上槲皮素在-1.12V(vs.SCE)处产生还原波,杯芳烃使其峰电位正移,峰电流增敏,加入苯二酚后体系的峰电流减小,故可利用杯芳烃-槲皮素形成的超分子作电化学探针测定苯二酚.研究了该探针的形成条件和影响因素,建立了测定苯二酚的新极谱方法.该方法线性范围为10-8～10-7,检测限为7.8×10-9mol/L.应用该法测定了废水中的苯二酚,结果令人满意.     

主-客体相互作用对体系流变学行为影响研究进展

近年来,主-客体相互作用对体系流变学行为影响研究备受人们关注,并得到了迅速发展,展现出十分广阔的应用前景.该文按主体分子种类,从环糊精、冠醚和杯芳烃三个方面评述了主-客体相互作用对体系流变学行为影响的研究现状.在研究中,一般通过制备具有特异相互作用的新型主体和客体化合物,研究其相互作用对体系流变学行为的影响.未来工作仍应以开拓新的主-客体相互作用体系为研究重点,以便实现更精细地调控体系的流变学行为.     

Progress in the studies of electrochemically controllable host-guest interactions

Studies on the electrochemically controllable host-guest interactions have received considerable attention since the middle of the 1980s. In this paper, progress in such studies is reviewed according to the types of the hosts, including cyclodextrin, calixarene, cucurbituril, cyclophane, and so on. In addition, perspectives for the future development and potential applications of the interactions are discussed.     

C60与IIB族金属卟啉的超分子相互作用

富勒烯和卟啉或金属卟啉通过非键相互作用形成超分子复合物。应用PBE密度泛函方法,对C60与卟啉或金属（锌,镉,汞）卟啉复合物进行几何结构优化。计算出结合能△Eint在-12．0～-16．0kcal／mol之间,对相互作用能进行了能量分解,结果表明静电相互作用能占主导;并探讨了相对论效应对其相互作用的影响;分析了富勒烯和卟啉或金属卟啉之间的电荷转移问题。进一步对其相互作用的本质进行了解释。     

新颖结构杯芳烃衍生物杂多酸钾主-客体配合物的合成及电化学性质

以Keggin型杂多酸钾和杯[4]芳烃四乙酸乙酯(以下简称L)为原料,合成了2个新的主-客体超分子配合物.通过元素分析IR、X-射线衍射等对配合物进行了表征.结果表明:晶体结构中杯[4]芳烃四乙酸乙酯钾配阳离子和多酸阴离子形成的主-客体配合物具有杯-簇-杯型结构,且两者均属三斜晶系,Pī空间群.[L-K2]2[SiW12O40].2CH2Cl2.CHCl3:a=16.0178(10),b=16.3172(10),c=18.1587(11)°A,β=81.7980(10),V=4160.9(4)°A3,Z=1,Dc=2.138 g/cm3,T=187(2)K,最后的R和Rw分别为0.0550和0.1151;[L-K1.5]2[PMo12O40].2CHCl3:a=15.8931(15)A°,b=16.2395(15)A°,c=18.1653(16)A°,β=82.376(2),V=4167.6(7)A°3,Z=1,Dc=1.659 g/cm3,T=187(2)K,最后的R和RW分别为0.1361和0.3014.电化学性质表明,化合物在2.0 mol/L H2SO4溶液中的氧化还原峰电流与扫速呈线性关系,为表面控制过程.     

Supramolecular Organization of Functional Dendrimers

1 Results The possibility to develop large multifunctional macromolecular structures which can further self-assemble into nanosized objects,makes liquid-crystalline dendrimers highly attractive candidates in the field of materials science and may represent an original strategy for the realisation of molecular electronic-based devices[1-2].Sophisticated nanostructures obtained with dendrimers where mesogenic groups are not only located at the periphery of the dendrimer[3] but also at the branching points...     

新型二酰胺穴醚与吡啶N-氧化物的络合作用研究

通过大环化合物4和9分别与5-叔丁基间苯二甲酰氯反应得到了新型穴醚5和10,并通过氢谱、碳谱、低分辨质谱和高分辨质谱进行了结构表征.采用ESI-MS和1H NMR方法研究了主体化合物穴醚5和10与客体吡啶N-氧化物的相互作用,通过核磁滴定测定了主客体络合物的络合常数.实验结果表明:穴醚5和10都能与吡啶N-氧化物形成1:1络合物,而且对于相同的客体,环状空腔较大的主体化合物10的络合常数Ka比主体化合物5的络合常数大23倍.     

高效自组装超分子驱油体系研究

胜利油田化学驱优质资源一、二类油藏储量基本动用完毕,以高温高盐油藏为主的三类储量（油藏温度>85 ℃,矿化度> 30 000 mg/L）将是今后三次采油的主阵地,但在高温高盐油藏实施聚合物驱油的过程中遇到诸如聚合物遇盐降黏、高温水解、高温降解等问题,严重影响了聚合物驱油技术的应用。超分子体系是一种小分子通过分子间的作用力进行自组装的一个分子聚集体系,以超分子工程学及超分子化学理论为基础,通过设计合成三种高效超分子产品及驱油体系,并对合成的超分子体系进行驱油性能评价,实验表明RTS 型超分子体系增黏效果显著、具有良好的耐温抗盐性、对污水有良好的适应性,并且具有优良的老化稳定性,室内物模实验表明具有良好的提高采收率效果,应用前景良好。     

Helix Induction to Polysilane Chain Upon Wrapping by Sugar Derivatives and Related Chemistry

1 Results Helix induction to polymer chains is an active area of research these days. In most cases,optically-active units are attached to the polymers to induce helical conformation. Scheme 1Since the properties of σ-conjugated polymers like polysilanes are dependent on the conformation of the chain,it is particularly interesting to induce helix to oligo-and polysilanes. We have been working on the helix induction by host-guest complexation with sugar derivatives such as cyclodextrine and amylose.The l...     

Supramolecular Organization of Porphyrin and Phthalocyanine by Complementary Coordination

1 Results We have already established a methodology of supramolecular organization of porphyrin and phthalocyanine by complementary coordination of the imidazolyl substituent to their metal centers.Since the stability constants reached a range of 1011 to 1012 M-1 in nonpolar solvents,it allowed construction of stable structures such as special pair of photosynthetic reaction center and light-harvesting antenna complex of photosynthetic bacteria.Here,we report one-dimensional array of porphyrin for the d...     

基于柱芳烃的3D超分子聚合物网络的构筑及应用

总结了通过不同的正交非共价键相互作用力,如氢键、π-π堆积、金属配位、主客体作用等,来构筑3D网状结构的超分子聚合物的方法。由于结合了多重的相互作用力,三维网状超分子聚合物在保持动态可逆性质的同时,其结构相对牢固,性能也更加稳定。此外,还概述了3D网状结构的超分子聚合物在催化、药物控释、检测、传感等方面的应用。     

酰胺基团在超分子化学中的应用

超分子化学是研究两种以上分子通过分子间力相互作用缔合而成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学,其涵盖多种领域,已成为一门新兴的交叉科学,是21世纪化学发展的一个重要方向,而酰胺基团在氢键的组成中既可以作为给体又可以作为受体,在分子识别、催化、吸附等方面都有着相当重要的应用,本文综述酰胺基团在阴离子识别、水簇、吸附、催化等方面的应用。     

光电功能型超分子聚合物的研究进展

超分子聚合物是重复单元经超分子弱键作用链接而形成的聚集体,是功能软物质中一种新的组织方式。文中基于众多超分子聚合物的分类,重点论述主链式光电功能型超分子聚合物(optoelectronic supramolecular poly-mer,OSP)在太阳能电池、有机电致光、电致变色等得到深入研究领域的应用进展;通过调控能量转移、电荷转移、载流子迁移率等可以实现OSP的白光、光电转换、电致变色等性质和相关器件,并使OSP日渐成为超分子化学与有机电子等学科交叉领域研究的新热点;最后展望了OSP的研究趋势。     

新型超分子配合物{[Cu(Hhbd)(Nphe)]·H2O}·3H2O的合成、晶体结构与表征

采用羟基丁二酸铜与5-硝基邻菲咯啉反应合成了新型三维超分子配合物{[Cu(Hhbd)(Nphe)]·H2O}·3H2O(其中Hhbd=羟基丁二酸根,Nphe=5-硝基邻菲咯啉),通过元素分析、红外光谱、热分析和X射线单晶衍射等技术对其进行了表征.配合物属单斜晶系,空间群C2/c;晶胞参数a=1.7651(3)nm,b=1.9229(3)nm,c=1.2427(19)nm,β=99.50(3)°,V=4160.4(11)A3;Z=8;最终偏离因子R1=0.0573,wR2=0.1169.配合物中每个铜(Ⅱ)原子与来自5-硝基邻菲咯啉的两个氮原子、羟基丁二酸根的三个氧原子以及一个水分子的氧原子配位,形成畸变的八面体结构;紧邻单元通过邻菲罗啉环间的π-π堆积作用形成一维超分子链;链间籍羧基氧原子与配位水分子、未配位的羟基氧原子与羧基氧原子形成O-H…O氢键的连接拓展为三维超分子结构.     

自组装单分子膜表征技术的研究

对自组装单分子膜技术的研究是具有广泛的实用价值与应用价值的,随着自组装技术的深入发展其应用领域也更加广泛,同时其大量的表征方法也日益更新.本文主要从以下几方面对自组装膜的表征手段作出了对比分析,例如:光、电化学分析方法、光谱学测试方法、微观显微学测试法等及自组装分子膜的相关辅助手段,例如:粗糙度检测法、金像显微观测法、...     

基于分子荧光光谱法的超分子水凝胶自组装过程监测

为了研究超分子水凝胶的自组装过程,利用分子荧光光谱法对谷胱甘肽-银离子(GS-Ag(I))水凝胶的自组装过程进行了监测。研究结果显示:GS-Ag(I)作为凝胶因子,其浓度从0上升到0. 008 mol/L的过程中,水凝胶的荧光激发波长从350 nm位移到370 nm,激发波长变化的数据显示水凝胶形态变化的关键浓度是0. 005 mol/L,流变性能数据和荧光显微镜照片也证明了此结论;当凝胶因子到达0. 005 mol/L时,水凝胶内部已经自组装形成了丝状三维网络,并且从牛顿流体转变为非牛顿流体。实验结果表明:当水凝胶的荧光激发波长相对于凝胶因子单体出现光谱红移时,水凝胶的自组装过程可以直接利用分子荧光光谱技术进行监测。