信阅平台

作者简介

苏成勇，博士，教授，1968年生于内蒙古自治区，1996年在兰州大学获博士学位，1998年起任职中山大学，德国洪堡学者，曾在美国从事博士后研究工作，2008年被聘为教育部长江学者特聘教授，主要从事超分子结构化学与配位超分子化学领域的研究，发表学术论文200余篇，现任中国晶体学会理事。《lnorg，chem，Comm》亚太地区主编，《科学通报》、《物理化学学报》编委，曾获教育部高校科学技术奖自然科学一等奖、中国化学会青年化学奖、广东青年五四奖章、2005年获国家杰出青年科学基金。 潘梅，博士，副教授，1976年生于山东济南。1998年毕业于山东大学化学院，2004年获中国科学院上海技术物理研究所博士学位，2006年起任职中山大学。主要研究领域为超分子结构化学与材料物理化学，在国内外重要期刊杂志发表论文30余篇。

展开

内容介绍

《配位超分子结构化学基础与进展》主要介绍了超分子化学发展和概念及分子间弱相互作用等超分子结构化学的基础知识，以及晶体工程、分子工程、网络化学、拓扑结构和穿插、分子器件和分子机器、螺旋结构、超分子异构等相关领域的结构基础与前沿进展。《配位超分子结构化学基础与进展》结合作者课题组和国内外相关领域的研究成果，介绍了配位超分子化学、超分子结构化学和超分子配位化学的研究热点和最新动态，并提供了若干图表、数据、实例和有关文献资料。 《配位超分子结构化学基础与进展》可供涉及配位超分子领域的化学工作者，尤其是合成、材料、晶体工程和超分子化学等研究方向的研究生和科研工作者参考。

展开

精彩书摘

从结构化学的角度来说，化学是研究原子之间化合和分解的科学，是关于物质相互作用、转化、模拟的科学，以生命为其最高表现形式。传统意义上认为分子是保持物质特性的最小微粒，两个或多个原子通过化学键，如共价键、离子键、金属键三种极限键型，以一定次序和空间排列结合成相对独立而稳定的一个核一电子体系，并通过原子之间的化合和分解实现物质的转化。因此，化学的经典定义通常表述为：“化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质与变化规律的科学。” 随着科学的发展，人们对自然界、生命活动的认识逐渐深入，发现传统意义上的分子并不能承载或实现许多特定、高级或复杂的功能，而需要一个有组织的多分子体系来协同完成。如包含构造生物体所必需的能携带所有遗传信息的DNA分子，实际上是由两条相同的脱氧核糖核酸链通过氢键形成的双螺旋结构。而DNA双螺旋的自组装是通过被称为Watson Crick碱基对（腺嘌呤A和胸腺嘧啶T之间或胞核嘧啶C和鸟嘌呤G之间）所提供的高效、专一的氢键对形成特定、唯一的互补氢键来完成的。A～T和C-G氢键对的互补识别决定了DNA双螺旋自组装的唯一性，而储存在DNA中的信息被用来编码指导所有生物体中具有生理功能的蛋白质的合成，如图1.1所示。另外，生物体系中酶的催化反应、免疫抗原一抗体的缔合、神经转换信号的感应、基因编码的翻译和转录等，也是依赖底物和受体之间的高度专一的分子识别来进行的。分子间的相互作用是形成高度专一的识别、反应、传输、转换、易位、调控和自组织等过程的基础。 ……

展开

前言 第1章概述 1.1 超分子化学的发展 1.1.1 从分子化学到超分子化学 1.1.2 超分子化学概念的演化 1.1.3 关于超分子化学的表述 1.1.4 配位超分子化学 1.2 超分子体系稳定因素 1.2.1 能量效应 1.2.2 熵效应 1.2.3 锁和钥匙原理 1.2.4 协同效应 1.2.5 模板效应 1.2.6 热力学和动力学影响 1.2.7 晶体自组装 1.3 超分子结构化学展望 参考文献 第2章超分子体系中的弱相互作用——分子间键 2.1 氢键 2.1.1 氢键的几何参数和形态 2.1.2 氢键的分类和强度 2.1.3 氢键的组装形式 2.1.4 超分子体系中的非常规氢键 2.1.5 氢键的研究方法 2.1.6 基于氢键组装的超分子化合物 2.2 π-π堆积作用 2.2.1 π-π堆积作用的本质 2.2.2 稠环晶体中π-π堆积作用的常见构型 2.2.3 基于π-π堆积作用的超分子化合物 2.3 其他次级键 2.3.1 范德华力 2.3.2 离子-π相互作用 2.3.3 主客体相互作用（疏水作用、离子大环相互作用、主客体识别作用） 2.3.4 非金属原子间的次级键 2.3.5 金属原子与非金属原子间的次级键 2.3.6 金属原子与金属原子间的次级键 2.4 分子间键的协同作用 2.4.1 氢键和π-π堆积作用 2.4.2 π-π堆积作用和静电作用 2.4.3 氢键和配位作用85 2.4.4 疏水作用和配位作用 2.5 结语 参考文献 第3章晶体工程 3.1 晶体工程的概念 3.2 晶体工程的策略 3.2.1 结点连接棒方法 3.2.2 超分子合成子和反向合成方法 3.2.3 分子组合工具方法 3.2.4 分子构筑学 3.2.5 次级结构单元策略 3.3 无机晶体工程构建实例 3.3.1 通过分子间弱相互作用连接的无机超分子晶体 3.3.2 通过配位键作用连接的无机超分子晶体 3.4 晶体工程的应用 3.4.1 多孔材料 3.4.2 磁性 3.4.3 光学性质 3.4.4 导电性 3.4.5 自旋交叉配合物 3.5 晶体生长与超分子异构 3.5.1 晶体生长 3.5.2 超分子异构 3.6 晶体工程所用的工具 3.6.1 单晶 X射线衍射分析技术 3.6.2 粉末衍射法晶体结构解析 3.6.3 同步辐射X射线粉末衍射技术 3.6.4 高分辨率粉末中子衍射技术 3.6.5 核磁共振谱技术 3.6.6 晶体结构数据库 3.7 晶体结构的预测 3.8 晶体工程的前景和挑战 参考文献 第4章分子工程 4.1 分子多边形和分子多面体的分类 4.1.1 分子多边形 4.1.2 柏拉图多面体 4.1.3 阿基米德多面体 4.1.4 棱柱体 4.1.5 管状体 4.2 分子工程的策略 4.2.1 对称相互作用模型 4.2.2 分子图书馆模型 4.2.3 组装描述符方法 4.2.4 分子嵌板模型 4.2.5 分子夹模型 4.3 分子工程的实例 4.3.1 分子多边形 4.3.2 分子多面体 4.4 分子工程的应用 4.4.1 手性 4.4.2 客体吸附 4.4.3 空腔诱导反应和催化 4.4.4 水溶性分子笼 4.5 分子工程的研究手段 4.6 总结与展望 参考文献 第5章网络化学与拓扑结构 5.1 拓扑学的基本概念及表达法 5.1.1 拓扑学的基本概念 5.1.2 拓扑表达法 5.1.3 高连接网络的表达 5.2 一维拓扑结构 5.3 二维拓扑结构 5.3.1 单节点二维网络结构 5.3.2 双节点二维网络结构 5.4 三维网络 5.4.1 3-连接三维网络 5.4.2 4-连接三维网络 5.4.3 5-连接三维网络 5.4.4 6-连接三维网络 5.4.5 高连接网络 5.4.6 3,4-连接网络 5.4.7 3,5-连接hms三维网络 5.4.8 3,6-连接网络 5.4.9 4,6-连接cor三维网络 5.4.10 4,8-连接flu三维网络 5.5 拓扑分析常用软件 5.5.1 OLEX 5.5.2 TOPOS 5.5.3 软件使用小结 5.6网络化学结构数据库 5.6.1 拼贴块与拼贴模式 5.6.2周期性网络与拼贴 5.6.3 数据库使用 5.7 小结 参考文献 第6章穿插与缠绕结构 6.1 基本概念 6.2 标准穿插网络2 6.2.1 二维-二维网络穿插 6.2.2 三维三维网络穿插 6.3 多聚联锁结构 6.3.1 零维网络基元的多聚联锁 6.3.2 一维网络基元的多聚联锁 6.3.3 二维网络基元的多聚联锁 6.3.4 不同维数或不同拓扑网络基元之间的多聚联锁 6.4 多聚穿套结构 6.4.1 不可拆分体系 6.4.2 可拆分体系 6.5 多聚打结结构 6.5.1 配位键作用的自穿插网络体系 6.5.2 弱作用力交叉连接的自穿插网络体系 6.6 Borromean网络 6.6.1 砖墙型（6，3）网形成的二维Borromean网络 6.6.2 蜂窝状（6，3）网形成的二维Borromean网络 6.6.3 2D→3D型三维Borromean网络 6.7 一维链的交织网络 6.7.1 枕木式交织网络 6.7.2 织布式交织网络 6.7.3 铁丝网式交织网络 6.8 特殊缠绕结构 6.8.1 穿插和多聚穿套共存的结构 6.8.2 多聚联锁和多重穿插共存的结构 6.8.3 多聚联锁和多聚穿套共存的结构 参考文献 第7章轮烷和索烃——分子器件和分子机器 7.1 轮烷 7.1.1 轮烷的组装原理及方法 7.1.2 金属轮烷超分子自组装的类型 7.1.3 非金属轮烷超分子自组装的类型 7.1.4 配位聚合物多聚轮烷超分子自组装 7.2 索烃 7.2.1 金属离子模板合成法 7.2.2 金属离子直接参与成环法 7.2.3 阴离子模板法合成索烃 7.3 轮烷和索烃结构在分子器件和分子机器中的应用 7.3.1 化学驱动 7.3.2 电化学驱动或电驱动 7.3.3 pH驱动 7.3.4 光驱动3 7.4 展望 参考文献 第8章螺旋结构 8.1 基本概念与分类 8.2 有限无机螺旋体 8.2.1 螺旋体的组装 8.2.2 各类无机螺旋体的组装实例 8.2.3 无机螺旋体的结构转化 8.2.4 无机螺旋体的应用 8.2.5 展望 8.3 无限螺旋配位聚合物 8.3.1 螺旋配位聚合物的组装 8.3.2 各类螺旋配位聚合物的组装实例 8.4 内消旋螺旋配合物 8.4.1 内消旋螺旋体 8.4.2 内消旋螺旋配位聚合物 8.5 总结与展望 参考文献 第9章超分子异构 9.1 超分子异构的概念 9.2 超分子异构的分类 9.2.1 结构超分子异构 9.2.2 构象超分子异构 9.2.3 缠绕穿插超分子异构 9.2.4 包合超分子异构 9.2.5 拓扑超分子异构 9.2.6 光学超分子异构 9.3 开环超分子异构 9.4 单晶到单晶结构转化中的超分子异构 9.5 同一晶体中的超分子异构 参考文献

展开