超分子化学

　　《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。适合作为大学化学本科生和研究生教材，并可供从事化学。化工、材料领域的科研人员参考。内容丰富，覆盖面广，作家权威、结构合理。深浅适中。可读性强。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。每章都附有重要的参考文献及习题和思考题，有利于学生领会和掌握超分子化学的精髓。 第1章概念1 11超分子化学的定义与发展历史1 111什么是超分子化学1 112主客体化学2 113发展3 12超分子主客体化合物的分类4 13受体、配位和锁钥的类比6 14螯合和大环作用7 15预组织性和互补性10 16热力学和动力学选择性11 17超分子相互作用的本质15 171离子离子相互作用15 172离子偶极相互作用16 173偶极偶极相互作用17 174氢键17 175阳离子π相互作用18 176ππ堆积19 177范德华作用力20 178固体中的紧密堆积21 179疏水效应21 18超分子主体设计22 习题23 参考文献24 第2章生命中的超分子化学25 21生物化学中的碱金属阳离子25 211膜电位25 212膜传输27 213视紫红质：一种超分子光子器件32 22卟啉和四吡咯大环34 23植物光合作用中的超分子特征35 231四吡咯镁络合物的作用35 232由水到氧气的锰催化氧化39 24血红蛋白吸收和运载氧41 25辅酶B1246 26神经传递素和荷尔蒙49 27DNA50 271DNA的结构和功能50 272定点突变54 273聚合酶链反应54 274与DNA的结合55 28生物化学中的自组装58 29Viagra：Beyond the Hype59 习题61 参考文献61 第3章阳离子络合主体62 31冠醚62 311发现与展望62 312合成64 32套索醚和荚状醚65 321荚状醚65 322套索醚67 323双支链套索醚69 33穴醚69 34球醚72 35命名法74 36溶液性质76 361溶解性76 362溶液应用77 37阳离子络合的选择性80 371总则80 372冠醚81 373套索醚84 374穴醚85 38大环、大二环及模板效应87 381大环效应87 382模板效应88 383高度稀释合成法90 384［2+2］环缩合91 39预组织性和互补性93 391热力学效应93 392动力学和动态学效应97 310软金属离子对应的软配体99 3101杂冠醚100 3102杂化穴醚103 3103混合穴醚络合物104 3104席夫碱105 311有机阳离子的络合作用107 3111单环冠络合铵根阳离子107 3112三维主体分子对铵离子的络合109 3113双络合功能基受体109 3114手性识别113 3115两性受体115 3116个案研究：除草剂受体115 312碱金属阴离子和电子化物117 313杯芳烃118 3131杯芳烃络合阳离子121 3132相转移平衡124 3133杂杯芳烃络合阳离子125 314碳原子给体与π酸配体127 3141混合碳杂原子主体127 3142碳氢化合物主体129 315含铁细胞131 3151天然含铁细胞131 3152合成体系132 习题133 思考题134 参考文献135 第4章阴离子的键合138 41引言138 42生物阴离子受体140 421络合磷酸根和硫酸根的蛋白质140 422作为阴离子络合点的精氨酸141 423羧肽酶A142 43阴离子主体设计理念143 44从阳离子主体到阴离子主体——pH的简单变化145 441四面体受体145 442形状选择性146 443二维主体148 444环番主体153 45胍盐基受体154 46有机金属受体156 47中性受体161 471两性离子162 472氢键主体162 48氢负离子海绵和其他路易斯酸螯合剂164 49反冠166 410配位作用169 习题171 思考题172 参考文献172 第5章中性分子的络合175 51无机固态包合水合物175 511包合水合物175 512沸石180 513层状固体和插合物185 514Hoffman包合物和Werner包合物188 52有机主体的固态包合物189 521脲包合物（urea calthrates）189 522其他通道包结物193 523氢醌，苯酚和狄安宁化合物：六主体策略199 524三缩邻百里酸201 525cyclotriveratrylene205 526亚四苯基208 53中性分子的空穴内络合物：溶液和固态络合212 531本性曲率：空穴配体（cavitand）对客体的络合212 532环糊精223 533分子裂缝（cleft）和分子镊子232 534环番主体234 535从包合物构筑单元构造一个溶液主体：穴番246 536共价空穴：carcerands and hemicarcerands251 54富勒烯的超分子化学260 541客体富勒烯260 542主体富勒烯262 543富勒烯作为超导插合物（intercalation compound）264 习题266 思考题266 参考文献266 第6章晶体工程271 61概念271 611概述271 612分子间相互作用273 613氢键的特殊作用273 614图集分析277 615 晶体生长279 616晶体解析285 617晶体工程设计策略286 62晶体结构预测287 621计算方法287 622Etter’s规则289 63剑桥晶体结构数据库291 64钻石形晶格的晶体工程294 65氢键晶体工程297 651羧酸二聚体297 652酰胺298 653醇299 654醇胺共晶300 655胺胺共晶300 66一氧化碳参与的氢键301 67弱氢键302 68与金属和金属氢化物形成的氢键304 681与金属的直接作用304 682金属氢化物的相互作用305 69ππ堆积307 610其他作用308 611不规则形状和失配309 6111轮轴主体309 6112失配伙伴310 612配位聚合物311 613生物模拟结构314 614混晶：葫芦包合物317 习题321 思考题321 参考文献321 第7章模板和自组装324 71引言324 711范围和目标324 712术语学325 72生物化学自组装326 721烟草花叶病毒326 722严格自组装327 723共价修饰的自组装328 73合成体系中的自组装——热力学和动力学影响329 731合成中的模板效应329 732一个热力学模型——锌卟啉络合物自组装331 74自组装配位化合物334 741设计原理335 742超分子立方体336 743分子方和分子箱337 744金属阵列的自组装344 75闭合络合物的氢键自组装347 751网球与垒球347 752巨型自组装胶囊351 753莲座状分子355 76索烃和轮烷357 761总论358 762统计法合成索烃和轮烷359 763类轮烷361 764轮烷362 765ππ堆积相互作用形成的索烃363 766辅助连接体法合成索烃371 77螺旋状络合物378 771概述378 772合成事项380 773［4+4］螺旋状络合物381 774［6+6］螺旋状络合物382 775自识别和正协同性383 776纳米环386 777氢键螺旋体388 78分子纽结390 79催化和自复制体系394 习题398 思考题399 参考文献399 第8章分子器件402 81引言402 811分子器件指导原则402 812器件何时才是超分子？403 82超分子光化学404 821光化学基础404 822双金属体系与混合价态406 823联吡啶类化合物407 824基于联吡啶的光电化学器件409 825光转换器件413 826非共价键连的体系413 83信息和信号：信息化学416 831光化学传感器416 832荧光团419 833电化学传感器421 84分子电子器件：开关，导线和整流器423 841分子导线423 842分子整流器426 8431，2二噻吩基乙烯体系作为开关428 844电开关发光429 845开关络合429 846变构开关431 85基于索烃和轮烷的机器431 86非线性光学材料435 861非线性光学效应的起源435 862二阶非线性光学材料437 863三次谐波发生非线性光学材料440 87枝状体440 871枝状体的性质与制备441 872主客体枝状体化学443 873枝状体光化学器件445 习题447 参考文献447 第9章生物模拟450 91引言450 911超分子生物化学450 912生物模型的特征451 92酶的特征452 921定义与结构452 922酶催化机制453 93环糊精作为酶模拟体455 931使用人工主体框架的酶模型455 932模拟酯酶的环糊精457 933功能化环糊精458 94模拟ATP酶的单环冠459 95模拟转乙酰酶的阳离子键合主体462 951手性单环冠462 952结构和功能模拟464 96金属生物作用点466 961血蓝蛋白模拟物466 962含锌酶467 97血红素类似物469 971氧气的吸收与运输模型469 972细胞色素P450模型473 98维生素B12模型476 习题478 思考题478 参考文献478 第10章液相界面、液晶和液相包合物480 101液相中的有序性480 102表面活性剂和界面排序481 103液晶485 1031性质和结构485 1032液晶材料的设计492 1033液晶聚合物493 1034液晶显示器494 104液体包合物495 1041性质和发现495 1042液体包合物化学中的氧离子498 习题500 参考文献501 索引502

　　Jonathan W.Steed于1969年出生于英国伦敦Wimbledon（温布尔登），并在伦敦大学获得了硕士及博土学位，同Derek Tocher一起从事配位及有机金属化学导向的无机药物的合成与新型的以金属为中介的合成方法学。他毕业于1993年，博士工作获得了Ramsay奖。在1993～1995年期间，他（获NATO博士后项目资助）在Alabama（阿拉巴马）和Missouri（密苏里）大学进行博士后研究工作，同jerry Atwood一起开发出了一种新型的阴离子超分子主体，这也是至今他仍然涉足的领域之一。1995年他被聘为伦敦国王学院（King's College）的讲师，在那儿，他因以强氢键和弱氢键及可延展性配位相互作用为基础的晶体工程研究而闻名。1998年，他获得了皇家化学Meldola奖，并于1999年被提升为高级讲师（Reader）。Steed博士现在共有150多篇研究论文，很多的评论、著述和知名文章。

第1章 概念
1.1 超分子化学的定义与发展历史
1.2 超分子主客体化合物的分类
1.3 受体、配位和锁钥的类比
1.4 螯合和大环作用
1.5 预组织性和互补性
1.6 热力学和动力学选择性
1.7 超分子相互作用的本质
1.8 超分子主体设计
习题
参考文献
第2章 生命中的超分子化学
2.1 生物化学中的碱金属阳离子
2.2 卟啉和四吡咯大环
2.3 植物光合作用中的超分子特征
2.4 血红蛋白吸收和运载氧
2.5 辅酶B12
2.6 神经传递素和荷尔蒙
2.7 DNA
2.8 生物化学中的自组装
2.9 Viagra：Beyond the Hype
习题
参考文献
第3章 阳离子络合主体
3.1 冠醚
3.2 套索醚和荚状醚
3.3 穴醚
3.4 球醚
3.5 命名法
3.6 溶液性质
3.7 阳离子络合的选择性
3.8 大环、大二环及模板效应
3.9 预组织性和互补性
3.10 软金属离子对应的软配体
3.11 有机阳离子的络合作用
3.12 碱金属阴离子和电子化物
3.13 杯芳烃
3.14 碳原子给体与π酸配体
3.15 含铁细胞
习题
思考题
参考文献
第4章 阴离子的键合
4.1 引言
4.2 生物阴离子受体
4.3 阴离子主体设计理念
4.4 从阳离子主体到阴离子主体——pH的简单变化
4.5 胍盐基受体
4.6 有机金属受体
4.7 中性受体
4.8 氢负离子海绵和其他路易斯酸螯合剂
4.9 反冠
4.10 配位作用
习题
思考题
参考文献
第5章 中性分子的络合
第6章 晶体工程
第7章 模板和自组装
第8章 分子器件
第9章 生物模拟
第10章 液相界面、液晶和液相包合物
索引