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超分子的特征

生活更新时间:2025-03-04 05:41:19

何謂“超分子”，我們平時所說化學中的分子主要是研究以共價鍵相結合的但隻胡總和化合物分子的合成、結構、性質和轉化的規律。

超分子的特征（超分子能耐有多大）1

（研究領域展示）

近年來，化學界對超分子研究如火如荼，什麼事“超分子”呢？超分子是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結合在一起，形成複雜的、有組織的聚集體。由于并保持一定的完整性，使其具有明确的微觀結構和宏觀特性。這個研究領域是J. M. Lehn為代表的學者所倡導的今後化學發展的另一個全新的領域。超分子是一種平衡态，是需要消耗物質和能量的耗散結構，即所謂的吉布斯自由能與熵變關系。

（吉布斯亥姆霍茲公式）

超分子特點如下：兩個或者多個分子通過氫鍵、色散力、取向力、誘導力、電荷的庫侖力、л-л共轭堆積和疏水親水作用等非化學鍵建立的弱作用力，特定條件下自動結合成有序有組織的聚合系統，形成的物質微粒即為超分子。例如：C60進入環糊精（r-CD）的空腔形成的包合物、細胞膜、DNA以及納米材料。

從結構上來看：首先組成超分子的單體具有結構和能量的高度匹配性，其次組成超分子時，單體具有自識别、自組裝和自複制的能力，第三形成超分子的過程是熵變小于零的不可逆過程。

超分子的特征（超分子能耐有多大）2

（生物受體之間氫鍵結合）

由于其特殊結構和組成，超分子在催化、傳輸、自組織合成等方面開拓了一個廣闊的應用領域。超分子更具魅力的地方在于它的信息識别，與生物學結合它将使我們更深入的研究生物體；與物理學結合将制備更多有特殊功能的智能化材料。再例如光能從萘甲酰基天線發色團向被包結DCM-OH的傳遞效率為100%。可以說，超分子應用的前景将是非常廣闊的。目前，我過多個化學研究所在超分子與化學、物理學、生命科學、信息科學、材料科學、能源和環境科學都在深入地探究，更加突出了化學學科的重新學科地位！

作者：氕氘氚

頭條号：化學科技生活運營團隊

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