超分子組裝：結構與功能

目　　錄
.納米科學與技術 .叢書序前言第１章　超分子化學 :從分子識別到自組裝 １
１ １　超分子化學的基本概念 １ 　?。?１ １　從分子化學到超分子化學 １ 　?。?１ ２　超分子化學概念的提出 １ １ ２　分子識別 ３ 　?。?２ １　分子識別的定義 ３ 　?。?２ ２　互補性和預組織 ４ 　　１ ２ ３　協(xié)同效應 ５ １ ３　自組裝 ５ 　?。?３ １　自組裝的定義 ５ 　?。?３ ２　自組裝的特點 ６ １ ４　超分子化學的未來 ７ 參考文獻 ７ 第２章　自組裝超分子膠囊 １１ ２ １　引言 １１ ２ ２　基于甘脲結構的超分子膠囊 １２ 　　２ ２ １　引入兩個甘脲結構的超分子膠囊 １２ 　?。?２ ２　引入三個甘脲結構的超分子膠囊 １５ 　　２ ２ ３　引入四個甘脲結構的超分子膠囊 １６ 　?。?２ ４　引入甘脲和磺酰脲結構的超分子膠囊 １８ ２ ３　基于四脲基杯[４]芳烴的超分子膠囊 ２０ 　?。?３ １　基于四脲基杯[４]芳烴的超分子膠囊的發(fā)現(xiàn)和結構確認 ２０ 　　２ ３ ２　基于四脲基杯[４]芳烴和四磺酰脲基杯[４]芳烴的異體超分子膠囊 ２１ 　?。?３ ３　基于四脲基杯[４]芳烴的超分子膠囊的高級互鎖結構 ２１ 　?。?３ ４　基于四脲基杯[４]吡咯的超分子膠囊 ２１ ２ ４　Ｒｅｂｅｋ的柱形超分子膠囊 ２３ 　?。?４ １　柱形超分子膠囊的形成和結構 ２４
　　２ ４ ２　柱形超分子膠囊對客體的包結和調控 ２４ 　?。?４ ３　空腔可拓展的柱形超分子膠囊 ２７ 　?。?４ ４　柱形超分子膠囊作為化學反應的容器 ３３ ２ ５　基于雷瑣酚杯[４]芳烴和焦酚杯[４]芳烴的六聚體膠囊 ３６ 　　２ ５ １　基于雷瑣酚杯[４]芳烴和焦酚杯[４]芳烴的六聚體膠囊的發(fā)現(xiàn) ３６ 　?。?５ ２　六聚體膠囊形成過程中的自分類現(xiàn)象 ３８ 　?。?５ ３　基于雷瑣酚杯[４]芳烴和焦酚杯[４]芳烴的六聚體膠囊對多環(huán)芳烴
類客體的包結 ３９ 　?。?５ ４　基于雷瑣酚杯[４]芳烴類似物的六聚體膠囊 ４１ ２ ６　疏水作用驅動的超分子膠囊 ４２ 　?。?６ １　疏水超分子膠囊的構建和對客體的絡合 ４２ 　　２ ６ ２　疏水超分子膠囊作為分子反應容器的應用 ４４ 　?。?６ ３　疏水超分子膠囊的改性 ４６ ２ ７　其他類型的超分子膠囊 ４７ 　?。?７ １　基于靜電作用的膠囊 ４７ 　　２ ７ ２　基于ＵＰｙ四氫鍵作用的膠囊 ４９ 　?。?７ ３　基于酰肼單元及其類似結構的超分子膠囊 ４９ 　?。?７ ４　基于動態(tài)硼酸酯鍵形成與斷裂的超分子膠囊 ５１ 　?。?７ ５　基于多重單氫鍵作用的超分子膠囊 ５２ ２ ８　結語 ５６ 參考文獻 ５６
第３章　自組裝分子籠 ６５ ３ １　引言 ６５ ３ ２　金屬鍵連分子籠 ６５ 　?。?２ １　基于Ｌ６“ＰｄＬ２(ＰｔＬ２)”構筑基塊的納米分子籠 ６５ 　?。?２ ２?。停?Ｍ＝Ｇａ.Ｆｅ.Ａｌ)型分子籠 ７６ 　　３ ２ ３　基于金屬釕(Ｒｕ)的分子籠 ８８ ３ ３　共價鍵連分子籠 ９１ 　?。?３ １　基于酰胺鍵的分子籠 ９１ 　?。?３ ２　醛胺縮合形成的分子籠 ９３ 　?。?３ ３　炔－炔偶聯(lián)形成的分子籠 ９８ 　　３ ３ ４　其他類型的共價鍵連分子籠 ９９
３ ４　其他自組裝分子籠 １０１ ３ ５　結語 １０６
參考文獻 １０６
第４章　自組裝有機納米管 １１１ ４ １　引言 １１１ ４ ２　基于螺旋折疊體的有機納米管 １１２ 　?。?２ １　基于膽酸低聚體折疊的納米管 １１２ 　?。?２ ２　基于間苯乙炔低聚體折疊的納米管 １１２ 　　４ ２ ３　基于高分子折疊的納米管 １１４ ４ ３　基于大環(huán)分子堆疊的自組裝納米管 １１４ 　?。?３ １　基于環(huán)肽的有機納米管 １１５ 　?。?３ ２　基于環(huán)脲的有機納米管 １１７ 　　４ ３ ３　基于形狀固定的剛性大環(huán)的有機納米管 １２１ 　?。?３ ４　基于自組裝的大環(huán)堆疊的有機納米管 １２４ ４ ４　基于杯芳烴家族大環(huán)的自組裝納米管 １２５ 　　４ ４ １　基于杯芳烴的自組裝納米管 １２６ 　?。?４ ２　基于雷瑣酚杯[４]芳烴的自組裝納米管 １２８ 　?。?４ ３　基于柱芳烴的自組裝納米管 １２９ ４ ５　基于其他大環(huán)分子的自組裝納米管 １３１ ４ ６　基于有機小分子的自組裝納米管 １３２ 　?。?６ １　基于酰亞胺的納米管 １３２ 　?。?６ ２　基于六苯并蔻的自組裝納米管 １３３ 　?。?６ ３　基于酰胺的自組裝納米管 １３５ 　?。?６ ４　基于其他有機小分子的自組裝納米管 １３６ ４ ７　結語 １３８ 參考文獻 １３８
第５章　輪烷與索烴 １４６ ５ １　引言 １４６ ５ ２　金屬配位模板合成法 １４８ 　?。?２ １　傳統(tǒng)金屬模板合成 １４８ 　?。?２ ２　活性金屬催化模板合成 １５１ ５ ３　π￣π堆積模板合成法 １５６ ５ ４　氫鍵模板合成法 １６４ 　　５ ４ １　內酰胺大環(huán)與客體 １６５ 　?。?４ ２　冠醚與銨鹽 １６９ 　?。?４ ３　Ｃ—Ｈ π氫鍵模板 １７８
　?。?４ ４　其他氫鍵模板 １８０ ５ ５　疏水作用模板合成法 １８１ 　?。?５ １　環(huán)糊精主客體識別體系 １８２ 　?。?５ ２　葫蘆脲主客體識別體系 １８５ ５ ６　陰離子模板合成法 １８７ ５ ７　自由基模板合成法 １９１ ５ ８　結語 １９３ 參考文獻 １９３ 第６章　超分子聚合物 ２０４ ６ １　引言 ２０４ ６ ２　基于氫鍵作用的超分子聚合物 ２０５ 　　６ ２ １　基于三氫鍵的超分子聚合物 ２０５ 　?。?２ ２　基于四氫鍵的超分子聚合物 ２０８ 　　６ ２ ３　基于多氫鍵的超分子聚合物 ２１４ ６ ３　基于金屬配位的超分子聚合物 ２１６ 　?。?３ １　線形超分子聚合物 ２１７ 　　６ ３ ２　支鏈和交聯(lián)型超分子聚合物 ２１９ 　?。?３ ３　雙螺旋結構超分子聚合物 ２２４ ６ ４　基于π￣π堆積作用的超分子聚合物 ２２６ 　?。?４ １　線形超分子聚合物 ２２７ 　?。?４ ２　交聯(lián)型超分子聚合物 ２３２ ６ ５　基于主客體相互作用的超分子聚合物 ２３４ 　?。?５ １　基于冠醚的超分子聚合物 ２３４ 　　６ ５ ２　基于環(huán)糊精的超分子聚合物 ２４０ 　?。?５ ３　基于葫蘆脲的超分子聚合物 ２４４ 　　６ ５ ４　基于杯芳烴的超分子聚合物 ２４９ ６ ６　結語 ２５４ 參考文獻 ２５５ 第７章　芳酰胺螺旋折疊體 ２６２ ７ １　引言 ２６２ ７ ２　螺旋折疊體概述 ２６２ ７ ３　芳酰胺螺旋折疊體的構筑 ２６３ 　?。?３ １　基于鄰氨基苯甲酰胺的螺旋折疊體 ２６５ 　　７ ３ ２　基于間氨基苯甲酰胺的螺旋折疊體 ２６６ 　?。?３ ３　基于２.６￣吡啶二甲酰胺的螺旋折疊體 ２６７ 　　７ ３ ４　基于喹啉甲酰胺的螺旋折疊體 ２７１ 　?。?３ ５　基于萘啶甲酰胺的螺旋折疊體 ２７４ 　　７ ３ ６　基于鄰菲羅啉二酰胺的螺旋折疊體 ２７５ ７ ４　芳酰胺螺旋折疊體的手性誘導和手性控制 ２８０ ７ ５　芳酰胺螺旋折疊體的功能 ２８６ 　?。?５ １　折疊體螺旋空腔的構筑及識別性能 ２８６ 　　７ ５ ２　基于芳酰胺螺旋折疊體的反應性能 ２９１ 　?。?５ ３　基于芳酰胺螺旋折疊體的分子機器 ２９３ ７ ６　結語 ２９５ 參考文獻 ２９５ 第８章　多氫鍵自組裝 ３００ ８ １　引言 ３００ ８ ２　關于氫鍵的一些基本問題 ３００ 　?。?２ １　氫鍵的歷史 ３００ 　　８ ２ ２　氫鍵的定義 ３００ 　?。?２ ３　氫鍵的鍵能與二級靜電作用 ３０３ 　?。?２ ４　氫鍵的方向性 ３０５ 　?。?２ ５　分子內氫鍵和分子間氫鍵 ３０５ 　?。?２ ６　氫鍵的圖集表示 ３０５ 　?。?２ ７　生命體系中的氫鍵 ３０７ 　　８ ２ ８　研究氫鍵的物理方法 ３０７ ８ ３　三氫鍵組裝體系及其應用 ３０８ 　?。?３ １　ＡＤＡ ＤＡＤ三氫鍵體系 ３０９ 　?。?３ ２?。模模?ＡＡＤ三氫鍵體系 ３１２ 　?。?３ ３?。模模?ＡＡＡ三氫鍵體系 ３１５ ８ ４　四氫鍵組裝體系及其應用 ３１７ 　　８ ４ １　氫鍵鍵合單元分離的四氫鍵體系 ３１７ 　?。?４ ２　具有ＤＡＤＡ ＡＤＡＤ氫鍵位點的自補償四氫鍵體系 ３１８ 　?。?４ ３　具有ＤＤＡＡ ＡＡＤＤ氫鍵位點的自補償四氫鍵體系 ３２３ 　?。?４ ４　具有ＤＡＡＤ ＡＤＤＡ氫鍵位點的異體四氫鍵體系 ３３２ 　?。?４ ５　具有ＡＡＡＡ ＤＤＤＤ氫鍵位點的四氫鍵體系 ３３６ 　?。?４ ６　其他四氫鍵體系 ３３８ ８ ５　多氫鍵雙分子帶 ３４０ 　?。?５ １　基于芳酰胺低聚體的多氫鍵雙分子帶 ３４０ 　?。?５ ２　基于 “共價澆鑄 ”策略的多氫鍵雙分子帶 ３４３ 　?。?５ ３　基于酰肼低聚體的多氫鍵雙分子帶 ３４５ 　?。?５ ４　其他體系 ３４７ ８ ６　多氫鍵環(huán)形組裝體 ３５２ 　　８ ６ １　生命體系中環(huán)形組裝體 ３５２ 　?。?６ ２　基于三氫鍵單元的環(huán)形組裝體 ３５２ 　?。?６ ３　基于四氫鍵鍵合單元ＵＰｙ和ＤｅＡＰ的環(huán)形組裝體 ３５５ 　?。?６ ４　基于酰肼的環(huán)形組裝體 ３５８ ８ ７　結語 ３６１ 參考文獻 ３６１ 第９章　分子機器 ３７４ ９ １　分子水平的機器 ３７４ 　?。?１ １　概念、定義及特征 ３７４ 　　９ １ ２　基于自組裝的分子機器 ３７５ 　?。?１ ３　分子機器的分類 ３７６ ９ ２　化學驅動的分子機器 ３７６ 　?。?２ １?。穑闰寗拥姆肿訖C器 ３７７ 　?。?２ ２　離子驅動的分子機器 ３８３ 　?。?２ ３　溶劑驅動的分子機器 ３９０ 　?。?２ ４　其他化學驅動的分子機器 ３９４ ９ ３　電化學驅動的分子機器 ３９７ 　?。?３ １　無機離子氧化還原作為驅動源的分子機器 ３９７ 　?。?３ ２　有機分子氧化還原作為驅動源的分子機器 ４００ 　?。?３ ３　其他電化學驅動的分子機器 ４０８ ９ ４　光驅動的分子機器 ４０９ 　?。?４ １　基于偶氮苯的分子機器 ４１０ 　?。?４ ２　基于二芳基乙烯的分子機器 ４１５ 　?。?４ ３　基于酰胺的分子機器 ４１６ 　　９ ４ ４　基于釕復合物的分子機器 ４１８ 　?。?４ ５　其他光驅動的分子機器 ４２２ ９ ５　其他形式驅動的分子機器 ４２６ ９ ６　分子機器的應用 ４３０ 　?。?６ １　邏輯門與分子電子器件 ４３０ 　?。?６ ２　負載的運輸和釋放 ４３４ 　?。?６ ３　材料表面性質的轉換 ４３６ ９ ７　結語 ４３８ 參考文獻 ４３８ 第１０章　多孔材料與氣體吸附 ４４７ １０ １　引言 ４４７ １０ ２　有機微孔聚合物 ４４７ 　　１０ ２ １　超交聯(lián)聚合物 ４４７ 　?。保? ２ ２　固有微孔聚合物 ４５０ 　　１０ ２ ３　共軛微孔聚合物 ４５５ 　?。保? ２ ４　共價有機框架 ４５８ １０ ３　多孔有機分子材料 ４６３ 　?。保? ３ １　具有離散空穴結晶的多孔有機分子 ４６５ 　　１０ ３ ２　具有一維孔道的多孔有機分子晶體 ４６５ 　?。保? ３ ３　具有三維孔道的多孔有機分子晶體 ４６７ 　?。保? ３ ４　非晶態(tài)多孔有機分子材料 ４６８ １０ ４　結語 ４７０ 參考文獻 ４７０ 索引 ４７９