超分子的两个重要特征

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。

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。

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。

粉末X射线衍射（XRD）是最常用的表征方法之一。考察LDHs插层组装体的(003)衍射峰位置是否相对于层间为无机阴离子LDHs的(003)衍射峰位置向低衍射角度方向发生位移，通常是判断有机分子或离子是否插入层状主体层间形成超分子结构插层产物的有力证据之一。

红外（FT-IR）是检测LDHs插层组装体的层间阴离子，确定其超分子结构的重要方法之一。热重（TG）和差热分析（DTA）是表征LDHs插层组装体热稳定性的常用方法，以一定的升温速率，通过测量样品质量损失情况，来研究物质的成份和结构。如与质谱联用，通过分析LDHs插层组装体在热处理过程中所分解的气相产物可了解LDHs插层组装体的热分解机理。透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）通常用于表征水滑石的分布和分散性，可反映LHDs材料的形貌、粒径大小等信息。比表面分析（BET）粉体的比表面积是指单位质量粉体颗粒外部表面积和内部孔结构的表面积之和，单位m2/g，通过此方法可判断吸附性能

超分子化学（supramolecular chemistry）最先由法国科学家J.M Lehn提出，是化学与生物学、物理学、材料科学、信息科学和环境科学等多门学科交叉构成的边缘科学。其研究分为两个方向，超分子化学（主-客体化学）和超分子有序组装体化学。

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、杯吡咯、杯咔唑，瓜环葫芦脲、柱芳烃等）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。

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。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。

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